Neseniai atliktas pažangus genomo sekos nustatymas atskleidė mįslingą naują virusą žmogaus organizme. Šis sukėlėjas pasižymi hibridinėmis RNR ir DNR savybėmis ir neįprasta baltymų struktūra. Jis paplitęs visame pasaulyje, o miestuose jo paplitimas siekia 12-17 %. Mokslininkai diskutuoja, ar jis yra nekenksmingas keleivis, ar gali kelti grėsmę sveikatai. Virusas išlaiko nepaprastą genomo stabilumą įvairiose populiacijose, o tai rodo jo evoliucinę reikšmę. Klausimai apie jo patogeniškumą, perdavimo mechanizmus ir ilgalaikį poveikį sveikatai skatina visame pasaulyje vykdomus mokslinius tyrimus.
Atradimai pasitelkiant pažangią genominę sekvenaciją
Nors virusai mokslui žinomi nuo XIX a. pabaigos, tikrasis virusų įvairovės mastas žmogaus organizme iš esmės liko paslėptas iki tol, kol neatsirado pažangios genomo sekoskaitos technologijos.
Naujos kartos sekoskaitos sukėlė revoliuciją virusologijoje, nes leido aptikti anksčiau neidentifikuotas virusų sekas be išankstinio žinojimo apie jų egzistavimą.
2008 m. mokslininkai pirmą kartą pritaikė metagenomiką žmogaus viromui– visų žmogaus organizme ir ant jo esančių virusų rinkiniui – apibūdinti.
Šis metodas atskleidė daug naujų virusų, įskaitant neseniai nustatytą žmogaus pegivirusą-2 ir redondoviridae šeimos virusus.
Šie atradimai pakeitė mūsų supratimą apie virusų ekologiją žmogaus audiniuose ir išaiškino sąsajas tarp virusų buvimo ir sveikatos būklės.
Neįprasti požymiai, keliantys iššūkį virusų klasifikacijai
Nors tradicinės virusų klasifikavimo sistemos gerai pasitarnavo mokslui, kai kurie virusai pasižymi savybėmis, kurios prieštarauja įprastinėms taksonominėms riboms.
Šis naujai atrastas virusas vienu metu pasižymi ir RNR, ir DNR virusų savybėmis, o jo hibridinė genetinė struktūra anksčiau buvo laikoma neįmanoma.
Jo baltyminiame apvalkale yra elementų, primenančių bakteriofagus, tačiau jis taikosi tik į žinduolių ląsteles.
Be to, jis pasižymi nepaprastu patvarumu aplinkoje, kuris paprastai būdingas ekstremofiliniams mikroorganizmams.
Labiausiai glumina jo gebėjimas integruotis į šeimininkų genomus nesutrikdant ląstelių funkcijų, o tai rodo ilgą koevoliucinę istoriją su žmonėmis.
Dėl šių savybių būtina išplėsti dabartines taksonomines sistemas, kad būtų galima įtraukti virusus, kurie peržengia nusistovėjusių kategorijų ribas.
Pasauliniai paplitimo modeliai ir demografija
Nepaisant neįprastų šio viruso savybių, jo paplitimas pasaulyje yra nuspėjamas ir glaudžiai susijęs su žmonių populiacijos tankumu ir kelionių tinklais.
Epidemiologiniai duomenys rodo, kad miesto centruose virusas paplitęs 12-17 %, o kaimo regionuose – 3-5 %.
Demografiniai duomenys atskleidžia įdomius skirtumus: Infekcijos paplitimas didžiausias 25-40 metų amžiaus grupėje, kurioje šiek tiek dominuoja vyrai (santykis 1,3:1).
Socialiniai ir ekonominiai veiksniai daro įtaką užsikrėtimo rodikliams: dažniau užsikrečiama tankiai apgyvendintose vietovėse, kuriose sveikatos priežiūros paslaugų prieinamumas yra ribotas.
Tarptautinė priežiūra patvirtina, kad virusas paplitęs visuose žemynuose, išskyrus Antarktidą, o genetinės sekos nustatymas rodo, kad yra trys pagrindinės atmainos – Alfa, Beta ir Gama, kurių regioninis dominavimas susijęs su istoriniais žmonių migracijos modeliais.
Patogeniškumo klausimas: Ar tai nekenksmingas keleivis, ar paslėpta grėsmė?
Diskusijos dėl šio viruso patogeniškumo yra vienas iš labiausiai intriguojančių virusologijos galvosūkių. Nepaisant to, kad šis virusas visur paplitęs populiacijose, galutinių įrodymų, kad jis sukelia ligą, vis dar trūksta.
Laboratoriniai tyrimai rodo, kad virusas gali sukelti ląstelių pokyčius in vitro, tačiau ilgalaikiais klinikiniais stebėjimais nepavyko nustatyti priežastinio ryšio su kokia nors konkrečia patologija.
Kai kurie tyrėjai teigia, kad virusas palaiko komensalinius santykius su žmonėmis, galbūt teikdamas imunologinę naudą.
Kiti įspėja, kad jos integracija į šeimininko DNR tam tikromis sąlygomis gali sutrikdyti reguliavimą ir per dešimtmečius prisidėti prie autoimuninių sutrikimų ar piktybinių navikų atsiradimo – poveikio, kurio standartiniai epidemiologiniai metodai gali nepastebėti.
Genominis stabilumas įvairiose žmonių populiacijose
Šis virusas stebėtinai stabilus įvairiose žmonių populiacijose ir išlaiko genomo stabilumą, kuris prieštarauja tipiškiems evoliucijos dėsningumams, būdingiems kitiems žmogaus patogenams.
Šešiuose žemynuose ištirtų asmenų genomo sekos nustatymas atskleidė, kad viruso genomas skiriasi mažiau nei 0,3 %, o tai rodo, kad egzistuoja stiprus išsaugojimo selektyvinis spaudimas.
Šis stabilumas išlieka nepriklausomai nuo geografinės izoliacijos, etninės kilmės ar aplinkos poveikio.
Mokslininkai daro prielaidą, kad toks išsaugojimas rodo arba neseniai žmogaus įvestą, arba esminę funkciją, kuri negali toleruoti mutacijų.
Viruso integracija į konkrečias chromosomų sritis 98,7 % mėginių yra identiška, o tai dar labiau patvirtina bendros evoliucijos, o ne parazitinio panaudojimo idėją.
Šio neįprasto stabilumo supratimas gali atskleisti svarbių įžvalgų apie žmogaus ir viruso simbiozę.
Mokslinių tyrimų iniciatyvos ir bendros mokslinės pastangos
Tarptautinės mokslinių tyrimų iniciatyvos, kuriomis stebimas šis genomiškai stabilus virusas, labai išsiplėtė nuo 2019 m., kai Žmogaus viruso projektas pirmą kartą nustatė jo paplitimą populiacijose.
Bendradarbiavimo pastangos dabar apima 43 šalis, o Pasaulinė virusų observatorija koordinuoja dalijimąsi duomenimis pagal standartizuotus protokolus.
NIH finansuojamas Nuolatinių virusų požymių konsorciumas skyrė 160 mln. eurų šeimininko ir viruso sąveikai suprasti, o Europos Sąjungos iniciatyva „ViralSeq” daugiausia dėmesio skiria evoliucijos modeliams.
Azijos mokslinių tyrimų tinklai daugiausia dėmesio skiria populiacijoms būdingoms pasekmėms. Šios daugiadisciplininės grupės derina genomikos, imunologijos ir bioinformatikos metodus.
Mokslininkai tikisi, kad šios bendradarbiavimo sistemos per ateinančius penkerius metus paspartins terapijos plėtrą.
ReklamaŠis tekstas – spekuliacinė istorija, paremta realiomis virusologijos tendencijomis ir mokslinėmis prognozėmis. Tai nėra faktinis viruso atradimas, bet kvietimas pamąstyti, kokių atradimų gali atnešti pažangi genominė technologija.
