Slika virusa koji izaziva bolest Covid-19 pojavljuje se već mjesecima kao pozadina udarnih i sve više zabrinjavajućih vijesti o dnevnom broju novozaraženih i 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 1960-ih 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.
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 deset-tisućinke 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.
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
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
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 dezoksiribonukleinske 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
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 bolest. 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 tuskih imigranata u Njemačku.

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.

Tačno.net, 30.11.2020.

Peščanik.net, 01.12.2020.

Srodni link: Zoran Pusić – …I cjepivu

KORONA VIRUS