Вирусите – неизменен спътник на човечеството

Вирусите са неизменен спътник на човечеството още от зората му. Те са част от човешкия микробиом, както бактериите, които съставляват около 1,8 кг от теглото на тялото и са жизненоважни за здравето.

Особено много бактерии и вируси се намират в храносмилателната система, където е концентрирана 70% от имунната система. Все пак ролята на вирусите в човешкия микробиом остава почти неизвестна. Това често води до възприемането им като единствено вредни същества, носители на болести.

Вирусите – живи ли са?

Вирусите са загадъчни организми на границата между живото и неживото. Някои учени ги смятат за самоорганизиращи се наночастици, а други – за пълноценни живи същества, неспособни да съществуват извън клетките на гостоприемника. Те съдържат генетична информация, подобно на всички живи организми.

Много участъци от вирусен генетичен материал са част от човешката ДНК, но тяхната конкретна роля все още е неизвестна. Основното препятствие за изследването на вирусите е неспособността им да се развиват самостоятелно.

Вирусите могат да се размножават и изучават само чрез култивиране в растителни, бактериални, човешки или животински клетки-гостоприемници. Това е предизвикателство, защото не винаги се намират подходящи условия. В същото време вирусите се размножават бързо, което води до натрупване на множество мутации по време на репликативния им цикъл.

Ключови думи: вируси, човешки микробиом, полезни бактерии, имунна система, ДНК, научни изследвания, болести, здраве, клетъчни култури, генетичен материал

70% от бактериите, живеещи в нас, все още не са познати

Допълнително затруднение при изучаването на вирусите създава тяхното изолиране и пречистване от останалия биологичен и генетичен материал на хранителните среди и клетките-гостоприемници. За много от познатите вируси вече съществуват стандартизирани лабораторни условия за ин витро отглеждане – включително вид клетки, температура, хранителни среди и методи за пречистване.

За нови вируси, като коронавируса SARS-CoV-2, такива условия все още се търсят и не са приети като стандарт от научната общност.

Наличието на лабораторен стандарт е ключово за точното определяне на вирусния титър – броят вирусни частици в единица обем, най-често в мм³ или мл. Точното определяне на титъра е абсолютно необходимо за по-нататъшни изследвания на вирусите и за разработването на нови антивирусни средства.

Оръжие срещу вирусите: антивирусни средства и химиотерапия

Антибиотиците успешно се борят с бактериалните инфекции, но те не действат срещу вирусите. Вирусите имат уникални особености, които затрудняват разработването на ефективни антивирусни лекарства.

Много вируси, включително SARS-CoV-2, се размножават изключително бързо. За 4-5 дни вирусите достигат максимална репликация и след това почти изчезват от организма. Човешката имунна система реагира със закъснение, затова антивирусните лекарства са най-ефективни в първите дни на инфекцията.

Вирусите нямат самостоятелен метаболизъм. Затова антивирусните химиотерапевтици действат върху клетките-гостоприемници. Те блокират един или повече етапи от вирусния размножителен цикъл, предотвратявайки разпространението на инфекцията.

Честите мутации на вирусите водят до резистентност към антивирусните лекарства. За разработването на ефективни средства е важно да се знае механизмът на действие и кои генетични сегменти на вируса са склонни към промени.

За новооткритите вируси информацията е ограничена. Разработването на лекарства изисква време, средства и съвременни научни методи. Основните причини за резистентността включват:

• Висока честота на мутации при размножаването на вирусния геном.

• Способност за изменение на мишената за антивирусния препарат.

• Бързо протичащ естествен отбор.

• Кратък жизнен цикъл на вируса.

Между 2014 и 2018 г. лаборатория „Органичен синтез и стереохимия“ към Институт по Органична Химия, Център по Фитохимия – БАН и Департамент по вирусология – БАН осъществиха проект за синтез и ин витро тестване на нови антивирусни съединения.

Над 70 съединения бяха тествани срещу Коксаки В1, Коксаки В3 и Полиовирус 1. Резултатите бяха обещаващи, но пътят към официално одобрение е дълъг – често до 10 години, включително четири клинични фази за безопасност и ефективност.

Намирането на нови антивирусни средства е възможно, но изисква време, финанси и научни усилия. Епидемиите обаче не ни дават това време, затова превенцията и бързите реакции остават ключови.

За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Фейсбук , групата ни за любопитни новини във Фейсбук или ни последвайте в  Telegram

Вирусите – неизменен спътник на човечеството