Zoran Pusić: O VIRUSU I CJEPIVU

Zoran Pusić
Autor 30.11.2020. u 15:18

Izdvajamo

  • Danas je moguće promijeniti genetski kod RNK virusa, konkretno SARS-CoV-2, tako da ta modificirana RNK, dana u cjepivu, potiče stanice cijepljene osobe da proizvode proteine karakteristične za SARS-CoV-2. To omogućuje imunološkom sustavu da „zapamti“ te proteine i u kasnijem slučaju napada korona virusa na organizam reagira brzo.

Povezani članci

Zoran Pusić: O VIRUSU I CJEPIVU

Slika virusa koji izaziva Covid – 19 (Corona virus disease) pojavljuje se već mjesecima kao pozadina udarnih i sve zabrinjavajućih vijesti o dnevnom broju novozaraženih i broju umrlih od te bolesti. Službeni naziv tog „korona virusa“ je SARS – CoV – 2 (Severe Acute Respiratory Syndrom Coronavirus 2); uveo ga je Međunarodni odbor za taksonomiju virusa (ICTV) u veljači ove godine. Isti dan, 11. veljače 2020., Svjetska zdravstvena organizacija (WHO), uvela je naziv za bolest koju taj virus uzrokuje, Covid -19. SARS-CoV-2 spada u rasprostranjenu porodicu virusa koji izgledom podsjećaju na morskog ježa i napadaju stanice respiratornog sustava. Na primjer virus gripe je iz te porodice virusa. Kad su virolozi 1960tih godina prvi put slikali tu vrstu virusa pomoću elektronskog mikroskopa, svojim oblikom podsjetio ih je na krunu – odatle i naziv „korona“.

Slika 1. Shematski prikaz SARS-CoV-2; proteinske „bodlje“, odnosno hvataljke, izlaze iz membrane građene od lipida i proteina.

SARS-CoV-2 djeluje, pojednostavljeno, na sljedeći način:

Pomoću „bodlji“ koje su građene od proteina (bjelančevina) i koje izviruju iz membrane virusa, virus se zakači za membranu stanice. Promjer SARS-CoV-2 je oko jedne desettisućinke milimetra, promjer stanica koju napada, stanice iz dišnih puteva, je oko sto puta veći, jedna stotinka milimetra; za usporedbu, širina vlasi kose je jedna desetinka milimetra.

Kad izdišemo zrak s njim izlaze i mikroskopske kapljice vode, promjera između stotinke i desetinke milimetra. Kod zaražene osobe u tim kapljicama nalaze se stotine i stotine virusa. Navedene dimenzije važne su za zaštitu od virusa nošenjem maski. Kroz materijale od kojih je napravljena većina maski, virusi prolaze ali ne prolaze mikroskopske kapljice u kojima su virusi koncentrirani.

Slika 2. Hvataljke iz membrane virusa hvataju se za molekule proteina iz membrane stanica u dišnim putevima.

Membrana korona virusa građena je od lipida i proteina. Lipidi su složeni organski spojevi u koje spadaju masti i ulja. Karakteristično za lipide je da nisu topivi u vodi ali jesu u vodi sa sapunom, s deterdžentom, u alkoholu… Molekule sapuna otapaju membranu SARS-CoV-2. Zato je potrebno prati ruke sapunom i nekoliko trenutaka ostaviti ruke nasapunane; virusi se ne odstranjuju mlazom vode nego ih uništavaju molekule sapuna.

Slika 3. Molekule sapuna rastvaraju membranu SARS-CoV-2

Čim se virus zakači za stanicu, membrana virusa spaja se s membranom stanice, nastaje otvor na membrani stanice i kroz taj otvor virus ulazi u stanicu. Kad je virus u stanici, membrana virusa se raspada i molekula ribonukleinske kiseline (RNK) koja je bila unutar membrane virusa i u kojoj su informacije kako se virus izgrađuje, njegov genetski kod, oslobođena je unutar napadnute stanice. RNK virusa čine dugi nizovi četiri dušične baze; različiti rasporedi tih baza nose relevantnu informaciju za izgradnju virusa. Slično kao različiti rasporedi slova u ovom tekstu.

Slika 4. Virus, unutar membrane stanice, istiskuje svoju RNK u stanicu

Na sličan način je zapis o nasljeđu, instrukcije kako izgraditi višestanični organizam, pohranjen u molekulama deoksiribonukleinske kiseline (DNK), u kromosomima u jezgri svake stanice tog organizma. Svaka stanica posjeduje mehanizam kako, po uputama zapisanim u DNK, izgraditi, preko svoje vlastite RNK, potrebne proteine.

Virusi, entiteti na granici žive i nežive prirode, mnogo su jednostavnije strukture od stanice. Sastoje se od membrane, hvataljki na membrani kojima se virus zakači za stanicu (ili bakteriju) i molekule RNK unutar membrane. Kad molekula RNK iz SARS-CoV-2 uđe u stanicu ona počinje iskorištavati postojeći mehanizam stanice, ali virusni RNK daje uputstva za stvaranje komponenti potrebnih za izgradnju virusa. Tako unutar stanice, koja umire, nastaju novi virusi, probijaju membranu stanice i napadaju druge stanice u organizmu.

Slika 5. Novostvoreni virusi izlaze iz stanice

Na te napade, zapravo na strane mikroorganizme u tijelu, reagira imunološki sustav napadnutog organizma proizvodnjom specifičnih proteina, antitijela, za uništavanje baš tih virusa (ili bakterija, ..). Imunološki sustav čuva informacije o različitim virusima (bakterijama,..) koji su organizam već napadali. Ako se takvi virusi ponovo pojave, imunološki sustav reagira brzo i antitijela koje proizvodi unište te viruse prije nego se bolest razvije. Ako se imuni sustav prvi puta susreće s određenim virusom (bakterijom,..), treba mu vremena da proizvede efikasna antitijela. Dotle se virusi, opisanom „lančanom reakcijom“, toliko razmnože da dolazi do bolesti.

Ideja cijepljenja je „upoznati“ imunološki sustav s određenim virusom (ili bakterijom), a da pritom ne dođe do bolesti. To se često postiže cjepivom u kojem su umrtvljeni virusi (bakterije), odnosno proteini karakteristični za taj virus.

Danas je moguće promijeniti genetski kod RNK virusa, konkretno SARS-CoV-2, tako da ta modificirana RNK, dana u cjepivu, potiče stanice cijepljene osobe da proizvode proteine karakteristične za SARS-CoV-2. To omogućuje imunološkom sustavu da „zapamti“ te proteine i u kasnijem slučaju napada korona virusa na organizam reagira brzo.

Na tom principu stvorena su cjepiva koja su počele proizvoditi kompanije Pfizer i Moderna. Iza otkrića Pfizerovog cjepiva stoji njen partner, njemačka kompanija BioNTech. Preciznije, to cjepivo su otkrili dvoje znanstvenika koji vode BioNTech, bračni par Ugur Sahin i Ozlem Tureci, djeca turskih imigranata u Njemačkoj.

Napomena: Slike su uzete iz članka How Coronavirus Hijacks Your Cells, autori Jonathan Corum i Carl Zimmerman, objavljenog u New York Timesu, 13. ožujka 2020.

Zoran Pusić
Autor 30.11.2020. u 15:18

Tacno.net Aplikacija

Aplikacija