Virusai pastaruoju metu įkyrėjo iki kaklo. Noromis nenoromis kyla klausimas – ar yra iš jų kokia nors nauda? Ir kodėl virusai išvis egzistuoja, ir iš kur jie atsirado? Tad skirkime kelias minutes pakalbėti apie virusus. Bet ne liūdnai pagarsėjusį SARS-CoV-2, pastaruosius porą metų jaukiantį mūsų gyvenimus, o tuos virusus, kurie egzistuoja mūsų planetos gyvybės fone.
Nors kartais jie glumina ir kelia neviltį, iš tiesų virusai būna įspūdingi, teigia juos tyrinėjantys mokslininkai. Virusas – apvalkalo gaubiama genų grupelė, galinti sparčiai evoliucionuoti, kad išvengtų ląstelės gynybos. Jie panašūs į nuolat prisitaikančius robotus, sukurtus atlikti tik vieną dalyką – kurti savo pačių kopijas. Kitaip nei visos likusios gyvybės formos, virusas neišlaiko savęs, jis nesudarytas iš ląstelių, ir jis neauga. Jis nieko neima iš aplinkos – tiesiog kitų gyvų organizmų ląstelės tampa besidalinančių virusų buveine.
Tikriausiai esame identifikavę tik menką dalį egzistuojančių virusų – ir niekas nežino, iš kur jie atsirado. „Pasiūlytos kelios teorijos, aiškinančios, kad virusai atsirado anksčiau už ląsteles, ar vos tik po pastarųjų atsiradimo“, – sako Rodo salos universiteto virusologas imunologas Alanas Rothmanas. Jis tiria žmonių imunitetą ir virusinių susirgimų patogenezę (kaip vystosi ligos) jau daugiau nei 30 metų. Nors virusai turi juos palaikančią struktūrą, A.Rothmanas mano, kad jų elgesį lemiantys genetiniai komponentai tikriausiai atsirado pirmiau. Kodėl? „Struktūrą lemianti dalis būtų beprasmė, jei nebūtų ląstelių“, – sako jis.
Žmonės jau seniai nesutaria: ar virusai yra gyvi? Bet anot A.Rothmano, klausimas, ar virusai yra tikra gyvybės forma, nėra tinkamas. „Vertinu jį veikiau kaip įdomų klausimą ir savotišką minčių pratimą, – sako mokslininkas. – Tai nėra praktinis klausimas, nes žmonės tebebando suprasti, kas yra pati gyvybė. Tad sakyčiau, dauguma žmonių sutartų, kad virusų nederėtų vadinti gyvenančiais ar bent jau gyvais – bet jie yra gyvybės dalis. Jie mus daug kuo moko mus apie gyvenimą“.
Jų yra visur. Mūsų kūnai suteikia prieglobstį daugybei virusų, bet dauguma iš jų yra visiškai nekenksmingi. Tiesą sakant, mūsų kūnų bakterijos turi nuosavus virusus, vadinamus bakteriofagais. „Kiekviena gyvybės atšaka turi savo virusus“, – paaiškina A.Rothmanas. O taip pat yra virusai, kurie netgi gali užkrėsti kitus virusus. Buvo atrastas bent vienas toks atvejis, sako jis.
Trumpučiuose virusų genomuose išties yra daug informacijos. „Tai savotiškas šveicariškas peiliukas, tas ypač pasakytina apie mažus virusus, – pastebi mokslininkas. – Savo baltymus jie privalo naudoti viskam, tad juose viruse turi būti vienas baltymas, atliekantis mažiausiai penkias funkcijas – ir mes tebeaptinkame naujas jų funkcijas. Žinote, tai viena iš įdomesnių virusologijos dalių“.
Pavyzdžiui, uodų platinamas Dengės virusas, sukeliantis stiprią karštinę, bėrimą, raumenų ir sąnarių skausmus, gamina 10 skirtingų baltymų. Tuo tarpu mes, žmonės, gaminame dešimtis tūkstančių skirtingų, unikalią funkciją atliekančių baltymų. Trys Dengės viruso baltymai sudaro patį virusą, o likę septyni tvarko kitas viruso funkcijas – tokias kaip užkrėstos ląstelės struktūros keitimą, viruso RNR kopijavimą ir užpultos ląstelės pasipriešinimo pastangų išjungimą.
„Jie sujungia nieko bendro neturinčių fermentų funkcijas. Tai tiesiog neįtikėtina mašina“, – sako A.Rothmanas.
Tokia elegantiška daugaveika – šaunu, bet yra ir kitas faktas apie virusus, kuris dar labiau užgniaužia kvapą: nors kai kurių virusų ypatybės sukelia ligas ir mirtį, šiems atrodytų paprastiems genų gabalėliams turime dėkoti už gyvybės formavimąsi. Virusai iš tiesų patvirtina evoliucijos esmę – kad kiekviena gyvybės rūšis – net ir patys virusai – reaguodami į kitus gyvosios ir negyvosios aplinkos pokyčius nuolat kinta. Kai kurios mūsų evoliucines savybės kilo iš retrovirusų – tai yra virusai, kurių genai įsiterpia į mūsų DNR ir yra perduodami ateities kartoms.
„Pažvelgus į žmogaus genomą, nemenka jo dalį sudaro inkorporuoti retrovirusai“, – sako Kentukio universiteto medicinos koledže žmogaus respiratorinius virusus – tokius kaip COVID-19 – tyrinėjanti Rebecca Dutch. Nors daugumos šių paveldėtų virusų genų mūsų kūnai nenaudoja, kai kurie iš jų mūsų rūšį pakeitė fundamentaliai.
Prieš maždaug 160 milijonų metų maži ir pūkuoti visų dabartinių žinduolių protėviai dėjo kiaušinius. Per daugelį kartų simbiotinis retrovirusas jų dauginimąsi pakeitė taip, kad žinduoliams išsivystė gebėjimas palikuonis auginti savo kūnuose – gyvavedystė. Anksčiau gyvūnai negalėjo atskirti savo kraujotakos sistemos nuo jų viduje augančio organizmo. Bet viruso genas – tikriausiai kartu su kelių skirtingų retrovirusų genais – tapo instrumentu, suteikusiu galimybę vystytis placentai: motinos organui, atskiriančiam jos kūną nuo vaisiaus. Šis genas tikriausiai perimtas iš retroviruso, kuriame koduojamas baltymas, sukeliantis viruso ir ląstelės susijungimą, sako R.Dutch. „Užuot sujungęs virusą su ląstele, jis sujungia placentos ląsteles“, – aiškina ji.
Šis pokytis įžiebė revoliuciją, leidusią protožinduoliams atskirti savo kūnus nuo palikuonių kūnų, išlaikant atliekų pašalinimo ir deguonies bei visų vaisiaus poreikių tenkinimo galimybę. „Iš esmės viruso turėtą galimybę pritaikėme savo reikmėms“, – sako R.Dutch. Dabar tai tapo mūsų genomo dalimi, supakuota gene, susijusiame su spermatozoido ir kiaušinėlio susiliejimu.
„Taigi, tokių atvejų yra. Iš viruso perimtos dalys tampa esmine mūsų pačių dalimi. Ir tai yra nuostabu“, – sako R.Dutch. Tad galbūt virusų paplitimas neturėtų mūsų taip neraminti.
Virusai gali apversti pasaulį aukštyn kojomis – ir sėkmingai tai daro. Bet jie taip pat pavertė mus tuo, kuo esame. Tačiau nors siekiant išsiaiškinti visas virusų paslaptis, turės praeiti dar labai daug laiko, mokslininkai neabejoja: šie keisti kompanionai visuomet liks gyvybės dalimi.
