9.8 C
София
понеделник, 29 ноември 2021 г.

Вирусите: Живи ли са, не са ли? И защо това е важно

Снимка: Нова тв

Често говорим за това как да убием коронавируса, но според повечето дефиниции вирусите не са живи. От 2020 г. учени и държавни служители използват тези думи, за да опишат SARS-CoV-2, вируса, който причинява COVID-19. Новинарски статии, научни статии и туитове многократно олицетворяват вируса като лош човек, който има намерение да ни убие. Едновременно с това ние възнамеряваме да го убием с миене на ръце, антисептични кърпички, дезинфектант за ръце, белина и дори роботи, които обстрелват болничните стаи с ултравиолетова светлина. И все пак, според повечето учени, ние работим усилено, за да убием нещо, което не е живо.

Учените спорят от стотици години за това как да се класифицират вирусите. През 1700-те години се е смятало, че вирусите са отрови. През 1800 г. те се наричали ​​“биологични частици“. До началото на 1900 г. те са били понижени до ниво „инертни химикали“. Изобщо през цялото време вирусите рядко са се смятали за живи.

Днес съществуват повече от 120 определения за живот и повечето изискват метаболизъм, набор от химични реакции, които произвеждат енергия. Вирусите не се метаболизират. Те също така не отговарят на някои други общи критерии. Те нямат клетки. Те не могат да се възпроизвеждат самостоятелно. Вирусите са инертни пакети от ДНК или РНК, които не могат да се репликират без клетка гостоприемник. Коронавирусът например е наномащабна сфера, съставена от гени, увити в мастна козина и украсени с шипове протеини.

Генетичната сложност на някои гигантски вируси, като Tupanvirus, показан тук, накара някои изследователи да се запитат дали вирусите трябва да бъдат категоризирани като неживи. Докладван през 2018 г., вирусът има генетична книга с инструкции, която е по-голяма от тази на някои бактерии.  J. Abrahão et al/Nature Communications 

Все пак вирусите имат много черти на живите същества. Те са направени от едни и същи градивни елементи. Те се възпроизвеждат и развиват. Веднъж влезли вътре в клетката, вирусите проектират средата си, за да отговаря на техните нужди – конструират органите и диктуват кои гени и протеини да произвежда клетката.

Установено е, че наскоро откритите гигантски вируси, които съперничат по размери на някои бактерии, съдържат гени за протеини, използвани в метаболизма, което повишава възможността някои вируси да се метаболизират. Освен това почти всяко правило, което изключва вирусите от земята на живите, има свои собствени изключения. Например бактериите Rickettsia са класифицирани като живи, но подобно на вирусите могат да се размножават само в други клетки.

Всички живи същества всъщност разчитат на други живи същества. Един заек не може да се репликира сам, но заекът определено е жив, нали? Поради тези и други причини дебатът дали вирусите са живи или не, продължава и днес.

През 2004 г. вирусолози от Университета в Страсбург във Франция и Центровете за контрол и превенция на заболяванията в САЩ определиха вирусите като „неживи инфекциозни образувания, за които може да се каже, че в най-добрия случай водят живот на заем“. Или може би вирусът може да бъде както нежив, така и жив.

През 2011 г. биологът Патрик Фортер от Института Пастьор в Париж казва, че вирусите се редуват между неактивно състояние (извън клетка) и живо, метаболитно активно състояние (вътре в клетка), което той нарича вироклетка. За Фортер вирусите са като семена или спори. Те имат потенциал за действие и този потенциал може да бъде унищожен. Това поне отговаря на нашия опит да инвестираме безкрайно време и пари, опитвайки се да убием ХИВ, Зика, SARS-CoV-2 и много други.

Докато дебатите относно класификацията понякога могат да изглеждат несериозни, в действителност начинът, по който говорим за вируси, влияе върху начина, по който те се изследват, лекуват и унищожават. Персонифицирането на вируса като злодей и заплахи пречи на истинското разбиране на еволюцията и природата, казва Колин Хил, специалист по инфекциозни болести в University College Cork в Ирландия.

Най-успешните вируси са устойчиви и доброкачествени; те остават латентни в клетките или се възпроизвеждат бавно, за да не увредят машината за репликация на клетката. „Вирусите и тяхната плячка не се бият, а танцуват“, казва Хил. И все пак рядко ги възприемаме така.

Нещо повече, тъй като вирусите често се класифицират като неживи, много видове вирусни инфекции – особено когато вирусите успешно колонизират гостоприемник по постоянен, доживотен начин, без да причиняват остро заболяване – се игнорират като „затънтена“ наука, казва Виляреал.

„Помислете за това като за мръсотия по обувката си“, казва той. Подобно на тази мръсотия някои учени смятат някои вирусни инфекции просто за неудобство и следователно не са спешни за изследване. Например ДНК вирус, наречен полиомавирус, обикновено се използва в лабораториите за изследване как вирусите причиняват рак. И все пак, тъй като гостоприемниците на макака резус на вируса рядко, ако изобщо, получават тумори от него, малко се знае за това как и защо полиомавирусът персистира* в животинска популация.

Но разбирането на подобни инфекции е изключително важно за човечеството. „Постоянният вирус в един хост често е доста гаден в друг хост и това е, което изпитваме с COVID“, казва Виляреал. Вирусите са пренебрегнати и по други начини. Помислете за дървото на живота, модел и изследователски инструмент, използван за изобразяване на еволюцията през времето. Вирусите рутинно се прекратяват, включително в популярни версии като интерактивното дърво на живота. Без вируси човек не може напълно да разбере механизмите на еволюцията“, казва Хил.

Вирусите са в невероятно изобилие. Те заразяват целия клетъчен живот, от едноклетъчните бактерии до слоновете, и са особено гъсти в океана, където работят като гигантска мрежа за рециклиране, разкъсвайки 20 процента от бактериите и другите микроби там всеки ден, за да освобождават тонове въглерод, който след това се използва от други микроорганизми за растеж.

По целия свят вирусите не просто заразяват клетките, те оставят след себе си генетичен материал. Вирусната ДНК се предава не само от една вирусна частица към нейното потомство, но и към други вируси и други видове. Поради това вирусните генетични последователности трайно са се настанили в геномите на всички организми, включително и в нашия, и ние разчитаме на тях.

Вирусната ДНК е необходима за образуването на плацентата на бозайниците; вирусът е от решаващо значение за растежа на ранните ембриони; а вродената имунна система на човека е изградена отчасти от древни вирусни протеини. Когато човек се бори с COVID-19, той го прави с помощта на вируси, колонизирали клетките ни отдавна.

Всъщност някои учени смятат вирусите за водещ световен източник на генетични иновации. Вирусите не са липсващ клон на дървото на живота; те са вплетени във всеки крайник и лист. Учените винаги могат да спорят дали вирусите са живи или не, но се надяваме, че могат да се съгласят относно важността на вирусите за живота, какъвто го познаваме. „Както и да искате да мислите за живота, вирусите ще бъдат там“, казва Виляреал.

* Персистиращ – продължителен, постоянен, неотшумяващ

Източник: ScienceNews

Последни новини

google-site-verification: google8d719d63843e6dc9.html