Как действат вирусите и защо атакуват
Няма единодушие по въпроса дали вирусите са живи микроорганизми, тъй като те не могат да съществуват самостоятелно, но могат да се свързват с клетка гостоприемник. Вирусите разчитат на клетките на други организми, за да оцелеят и да се възпроизвеждат, защото не могат сами да улавят или съхраняват енергия. С други думи, те не могат да функционират извън организма гостоприемник, поради което често се считат за неживи.
В основата на вирусната частица е геномът - дългата молекула, изградена от ДНК или РНК, която съдържа генетичните инструкции за възпроизвеждане на вируса. Вирусът е обвит в обвивка, направена от протеинови молекули, наречени капсид, която защитава генетичния материал.
Някои вируси имат и външна обвивка, направена от липиди. Коронавирусът, който причинява COVID-19, е един от тези „обвити“ вируси. Сапунът може да разтвори тази мастна обвивка, което води до унищожаване на цялата вирусна частица! Това е и една от причините здравните власти да препоръчват често миене на ръцете, като е потвърдено и в голям брой проучвания от различни научни екипи [реф. 1] , [реф. 2]
Дали обаче всички вируси представляват опасност? Можем да кажем, че те са като хищници и имат специфична плячка, която могат да разпознаят и атакуват. Вирусите, които не разпознават нашите клетки, са безвредни, а някои други ще ни заразят, но няма да имат последствия за нашето здраве.
Много животински и растителни видове имат свои собствени вируси. Котките имат котешкия имунодефицитен вирус или FIV - котешка версия на ХИВ, която причинява СПИН при хората. Прилепите са източници на много различни видове коронавирус, за един от които се смята, че е източник на новия коронавирус, който причинява COVID-19.
IBM и тяхната разработка
Екип учени от “Institute of Bioengineering and Nanotechnology” към IBM разбират, че има няколко основни проблема, които ни пречат да се справим с вирусите. Първият проблем се състои в това, че вирусите се репликират и преминават към други гостоприемници. Днес имаме антиретровирусна лекарствена терапия (АРТ), каквато се дава на пациенти с ХИВ и която инхибира вирусната репликация. Човек може да живее нормално, без вирусът да надделее. Но ART не го изчиства от тялото. За да направят това, лекарствата ще трябва да бъдат насочени към клетките гостоприемници, като същевременно оставят здравите непокътнати. Това все още не е постигнато въпреки огромния медицински и технологичен напредък на човечеството.
Друг проблем е, че вирусите мутират, което означава, че това, което може да работи с един вид, може да не проработи при друг. За да разберат по-добре вирусите, изследователите от Института по биоинженерство и нанотехнологии на IBM в Сингапур се опитват да открият какво е общото между всички вируси. Сега те смятат, че са създали молекула, която не само може да лекува успешно всеки вирус, но и да създаде жизнеспособна ваксина.
Вместо да се насочват към анализ на генетично ниво, което се различава при различните щамове, изследователите разглеждат определени протеини, общи за всеки вирус, известни като гликопротеини. Те са разположени от външната страна на тялото и позволяват на вируса достъп до клетките, за да ги “превземе”. Разбирайки това, изследователите опитват да формулират макромолекула, която по същество е голяма молекула, съставена от много по-малки.
Използвайки електростатичен заряд, макромолекулата е в състояние да привлече вирус и да се свърже с него, което го прави неспособен да влезе в клетката гостоприемник. След това той променя нивото на pH на патогена, превръщайки го в киселинен и поради това - по-малко вероятно е да се репликира. Нещо повече, макромолекулата има и начин за защита на имунната система. Тя разпръсква захар, наречена маноза, която се свързва с имунните клетки, инхибирайки способността на вируса да навлезе в тях.
Досега ебола и вирусът денга са тествани и резултатите, публикувани в журнала “Macromolecules”, са обнадеждаващи [реф. 3] . Нещо повече, компютърен модел намира техниката за ефективна срещу Ебола, грип, чикунгуня, денга треска и херпес симплекс 1, наред с други вируси.