Kad se nađe u dišnom putu čovjeka, virus se priljubljuje na naše stanice i preuzima nad njima kontrolu kako bi stvorio milijune svojih kopija.

U načinu djelovanja novog patogenog koronavirusa zamijećena je podla genijalnost: Lako se nastanjuje kod svog domaćina, a da on to niti ne zna. Prije nego što prvi domaćin uopće razvije simptome, kopije ovog virusa šire se posvuda i prelaze na njegovu sljedeću žrtvu. Za neke ljude je zaraza novim koronavirusom vrlo opasna i smrtonosna, dok kod drugih ljudi simptomi mogu biti toliko blagi da niti ne poduzmu mjere za sprečavanje širenja zaraze. Trenutno još uvijek ne postoji način na koji bi se zaustavilo njegovo širenje.

Znanstvenici ubrzano rade na razvoju lijekova i cjepiva protiv bolesti od koje se razboljelo više stotina tisuća ljudi širom svijeta i koja je odnijela tisuće i tisuće života. The Washington Post donosi zanimljiv portret virusa kojemu se znanstvenici širom Zemljine kugle trenutno pokušavaju suprotstaviti.

Između kemije i biologije

Tendencija respiratornih virusa je inficirati i razmnožavati se na dva mjesta: u nosu i grlu, gdje su vrlo zarazni, ili u plućima, gdje se teže šire, ali su puno smrtonosniji.

Kod novog SARS-CoV-2 koronavirusa, ta razlika nije toliko izražena. Nastanjuje se u gornjim dišnim putevima od kuda se lako kihanjem i kašljanjem prenosi do sljedećeg domaćina, ali kod nekih oboljlelih može se spustiti duboko u pluća i tada ova bolest može biti smrtonosna. Zbog ove kombinacije, SARS-CoV-2 je zarazan poput nekih prehlada, ali je po smrtnosti blizak svom molekularnom rođaku SARS-u koji je izbio 2002. i 2003. godine u Aziji.

SARS-CoV-2 ima još jednu podmuklu karakteristiku: Iako se ne može govoriti o velikoj stopi smrtnosti, njegovi simptomi ne izbijaju tako brzo i vidljivo kao simptomi SARS-a, što znači da ga ljudi jedni drugima prenose prije nego što uopće znaju da su zaraženi.

Ukratko rečeno, dovoljno je lukav da prouzroči potpuno rasulo u svijetu.

Virusi poput ovoga odgovorni su za najrazornije epidemije u posljednjih 100 godina: španjolsku gripu 1918. godine, azijsku gripu 1957. i honkošku gripu 1968., kao i za one novije – SARS, MERS i Ebolu. Sve su ove bolesti, kao i SARS-CoV-2, prešle s životinja na ljude i sve su uzrokovane virusima koji svoj genetski materijal šifriraju u RNA.

Ovo nije slučajnost, tvrde znanstvenici. Zbog načina egzistencije koja podsjeća na zombije, RNA viruse lako je pokupiti i teško ubiti.

Izvan domaćina virusi su neaktivni i ne pokazuju niti jedno tradicionalno obilježje života: metabolizam, kretanje ili sposobnost reprodukcije.

Zbog ovoga mogu i dosta dugo trajati. Najnovija laboratorijska istraživanja su pokazala da iako se SARS-CoV-2 izvan domaćina obično degradira u nekoliko minuta ili sati, neke se čestice mogu održati i potencijalno biti zarazne i duže vrijeme, kao na kartonu do 24 sata ili na plastici i nehrđajućem čeliku do tri dana.

Virus kojega su znanstvenici pronašli 2014. godine zamrznutog 30.000 godina u permafrostu, uspio je zaraziti amebu kad je oživljen u laboratoriju.

Kad virusi susretnu domaćina, koriste proteine sa svoje površine kako bi otključali i upali u domaćinove bezazlene stanice. Tada preuzimaju kontrolu nad molekularnim mehanizmom tih stanica koji počinje prozvoditi i sastavljati materijal potreban za umnožavanje virusa.

Mjere zaštite od koronavirusa

Gary Whittaker, profesor virologije Sveučilišta Cornell, za viruse kaže da su negdje između kemije i biologije, jer se prebacuju između živog i neživog stanja.

Među svim RNA virusima, koronavirusi koji su nazvani po proteinskim šiljcima poput onih na krunama, jedinstveni su po veličini i relativnoj sofisticiranosti. Tri puta su veći od patogena koji uzrokuju bolesti dengu, zapadni Nil i ziku, i sposobni su proizvesti dodatne proteine koji im povećavaju uspješnost.

'Recimo da denga ima alatni remen sa samo jednim čekićem', slikovito objašnjava Vineet Menachery, virolog na Medicinskom odsjeku Sveučilišta u Teksasu, i dodaje da koronavirus ima tri različita čekića, svaki za različitu situaciju.

Među tim alatima je i korektivni protein koji koronavirusima omogućava ispravljanje pogrešaka koje se događaju tijekom procesa replikacije. I dalje mogu brže mutirati od bakterija, ali manja je vjerojatnost da će stvoriti potomstvo puno štetnih mutacija zbog kojih ne bi opstalo.

Ova sposobnost promjene pomaže mikrobima prilagoditi se novom okruženju, bilo da se radi o crijevima deve ili dišnom putu čovjeka koji nesvjesno omogući ulazak svom neprijatelju nenamjernim češkanjem po nosu.

Virus SARS-a, vjeruju znanstvenici, originalno potječe od šišmiša, a na čovjeka je prešao preko civet mačaka koje se prodaju na tržištu životinja. Za trenutni koronavirus, čiji trag također vodi do šišmiša, vjeruje se također da ima srednjeg domaćina, vjerojatno ugroženog ljuskavca pangolina.

'Mislim da nas je priroda tijekom 20 godina upozoravala da koronavirusi koji potiču od šišmiša mogu izazvati pandemiju kod ljudi, a mi moramo o njoma razmišljati kao o gripi, kao o dugoročnim prijetnjama', kaže Jeffery Taubenberger, virolog s Nacionalnog instituta za alergiju i zarazne bolesti.

Nakon epidemije SARS-a sredstava za istraživanje koronavirusa su bila povećana, kaže Taubenberger, ali posljednjih je godina to financiranje prestalo. 'Ovakvi virusi obično izazivaju jednostavnu prehladu i nisu se smatrali važnima kao ostali virusni patogeni', otkriva Taubenberger.

Potraga za oružjem

Jednom kad se ugnijezdi u stanicu, virus za nekoliko sati može napraviti 10.000 svojih kopija, a za nekoliko dana zaražena osoba će nositi stotine milijuna virusnih čestica, i to u svakoj čajnoj žličici svoje krvi.

Ovaj napad pokreće intenzivan odgovor imunološkog sustava domaćina koji oslobađa obrambene kemikalije. Raste i temperatura tijela uzrokujući vrućicu, a vojska bijelih krvnih zrnaca koji uništavaju mikrobe preplavi zaraženo područje. Zapravo, bolesnima se ne osjećamo zbog koronavirusa, nego zbog imunološkog odgovora našeg tijela.

Andrew Pekosz, virolog sa Sveučilišta Joh Hopkins, usporedio je viruse s vrlo destruktivnim provalnicima.

'Provale u vaš dom, jedu vašu hranu, koriste vaš namještaj i imaju 10.000 beba. A onda ostave sve demolirano iza sebe', objašnjava Pekosz.

Nažalost, ljudi imaju vrlo malo načina za obraniti se od ovih provalnika.

Većina antimikrobnih lijekova djeluje tako da ometa funkcije mikroba na koje ciljaju. Na primjer, penicilin blokira molekulu koja je potrebna bakterijama za izgradnju staničnih stijenki. Lijek je djelotvoran protiv tisuća vrsta bakterija, a mi ga možemo uzimati bez bojazni da će nam naštetiti jer ljudske stanice ne koriste taj protein.

S virusima je druga priča, jer oni funkcioniraju kroz nas. Kako nemaju vlastite stanične mehanizme, isprepliću se s našima pa su njihovi proteini i naši proteini, a njihove su slabosti i naše slabosti. Većina lijekova koji bi im mogli naštetiti, štetu bi nanijeli i nama.

Simptomi koronavirusa i tko je u rizičnoj skupini

'Zbog toga svi antivirusni lijekovi moraju biti krajnje ciljani i specifični', kaže Karla Kirkegaard, virologinja sa Sveučilišta Stanford.

'Obično ciljaju proteine koje prouzvodi virus u procesu replikacije, koristeći naš stanični mehanizam. Ovi su proteini jedinstveni za svoje viruse, što znači da lijekovi kojima se borimo protiv jedne bolesti uglavnom ne djeluju kod više njih', objašnjava Kirkegaard.

Obzirom da virusi evoluiraju tako brzo, nekoliko liječničkih postupaka koje uspiju razviti znanstvenici ne djeluju uvijek dugotrajno. To je razlog zašto znanstvenici neprestano moraju razvijati nove lijekove za liječenjeHIV-a i zašto pacijenti uzimaju 'koktel' antivirusnih lijekova zbog kojih bi virus morao višestruko mutirati da bio opstao.

'Suvremena medicina neprestano mora hvatati nove viruse u nastajanju', kaže Kirkegaard.

SARS-CoV-2 je posebno zagonetan. Iako se ponašanjem razlikuje od svog rođaka SARS-a, nema očiglednih razlika u šiljastim 'ključevima' virusa koji im omogućuju invaziju na stanice domaćina.

'Razumijevanje ovih proteina moglo bi biti presudno za razvoj cjepiva', kaže Alessandro Sette, voditelj centra za za zarazne bolesti Instituta za imunologiju La Jolla. Ranija istraživanja su pokazala da su proteini tih šiljaka kod SARS-a pokretali zaštitni odgovor imunološkog sustava. U radu objavljenom ovog mjeseca, Sette je utvrdio da je isti slučaj i kod novog SARS-CoV-2 koronavirusa.

Znanstvenicima to prema Setteu daje razlog za optimizam, jer potvrđuje pretpostavku znanstvenika da je protein šiljka dobar cilj za razvoj cjepiva. Ako se ljudi cijepe inačicom tog proteina, to bi njihov imunološki sustav moglo naučiti prepoznati virus i omogućiti mu brži odgovor na napadača.

Sette dodaje i da novi koronavirus zapravo nije toliko nov.

Ako se SARS-CoV-2 ne razlikuje toliko od svog starijeg rođaka SARS-a, tada vjerojatno niti ne evoluira vrlo brzo, a što znanstvenicima pruža vrijeme potrebno za tazvoj cjepiva.

Do tada, objašnjava Kirkegaard, najbolje oružje protiv koronavirusa su javozdravstvene mjere poput testiranja i socijalnog distanciranja, ali i naš vlastiti imunološki sustav.

Savjeti za prevenciju koronavirusa

Neki virolozi vjeruju da još jedna stvar djeluje u našu korist, a to je sam virus.

Uz svu svoju podlu genijalnost i učinkovitost i smrtonosni dizajna, Kirkegaard kaže da nas virus ne želi ubiti.

'Za njih i njihovu populaciju dobro je ako hodamo okolo savršeno zdravi', kaže Kirkegaard

Evolucijski gledano znanstvenici vjeruju da je krajnji cilj virusa biti zarazan, ali istovremeno i blag prema svom domaćinu, manje destruktivan provalnik i obzirniji gost u kući.

Razlog tome je što se virusi s visokom stopom smrtnosti, pout SARS-a i ebole, često samounište, ne ostavljajući nikoga živim na koga bi se mogli proširiti.

Ali mikrob koji je samo neugodan, ali ne i toliko smrtonosan, može se održati unedogled. Jedno istraživanje iz 2014. godine je pokazalo da virus uzrokuje oralni herpes u ljudskom rodu već 6 milijuna godina. 'To je vrlo uspješan virus', kaže Kirkegaard.

Gledno kroz tu prizmu, novi koronavirus koji ubija tisuće i tisuće ljudi širom svijeta još je u ranoj fazi svog života, a replicira destuktivnost nesvjestan da postoji bolji način za preživljavanje.

Ali pomalo će se s vremenom njegov RNA mijenjati, sve dok jendog dana, u ne tako dalekoj budućnosti, ne bude samo još jedan od niza običnih koronavirusa prehlade koji svake godine kruže i tjeraju nas na kašalj i šmrcanje.