Ο SARS-CoV-2 ως «δούρειος ίππος» στον ανθρώπινο οργανισμό

Το έχουμε ακούσει τόσες πολλές φορές από τόσο διαφορετικά και σημαίνοντα πρόσωπα που το έχουμε πιστέψει: ο SARS-CoV-2 είναι ένας νέος ιός, δεν ξέρουμε πολλά γι’ αυτόν και το ανοσοποιητικό μας σύστημα δεν τον έχει ξανασυναντήσει. Πόσο ισχύουν άραγε τα παραπάνω τέσσερις μήνες μετά το ξέσπασμα της επιδημίας που έμελλε να γίνει πανδημία;

Το βέβαιο είναι ότι πράγματι, όταν ο ιός πρωτοεμφανίστηκε, ήταν άγνωστος στους επιστήμονες και το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα δεν είχε ποτέ στο παρελθόν συναντηθεί μαζί του. Σήμερα όμως που τα επιβεβαιωμένα κρούσματα αγγίζουν τα… εκατομμύρια και οι άνθρωποι που ανάρρωσαν ξεπερνούν τις…. χιλιάδες, δεν μπορούμε να ισχυριστούμε το ίδιο: με ή χωρίς ιατρική βοήθεια το ανοσοποιητικό σύστημα… χιλιάδων ανθρώπων κατάφερε όχι απλώς να γνωριστεί με τον ιό, αλλά και να βγει νικητής από τη μάχη του με αυτόν, ενώ τα κλινικά στοιχεία έχουν καταγραφεί με πρωτοφανή ακρίβεια και ταχύτητα. Παράλληλα, πολλές χιλιάδες είναι και οι δημοσιεύσεις που αφορούν τον ιό και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του. Οχι πως δεν υπάρχουν ακόμη πολλά πράγματα που θα θέλαμε να γνωρίζουμε για τον SARS-CoV-2, αλλά το να λέμε ότι ο ιός είναι άγνωστος είναι μάλλον θέμα κεκτημένης ταχύτητας.

Ζητήσαμε από τον Χρήστο Ουζούνη, διακεκριμένο έλληνα επιστήμονα στους τομείς της βιοπληροφορικής και γονιδιωματικής επιστήμης, να μας «συστήσει» τον ιό έτσι όπως αυτός προκύπτει από την ανάγνωση των 4.000 γονιδιωμάτων του που έχουν διαβαστεί από ισάριθμα κρούσματα παγκοσμίως.

Περί ιών

«Θα ήταν χρήσιμο κατ’ αρχήν να θυμίσουμε τι είναι οι ιοί» μας είπε ο έλληνας βιολόγος και εξήγησε: «Οι ιοί είναι γενετικά στοιχεία τα οποία, όταν εισέλθουν στο κύτταρο ενός οργανισμού, επάγουν τον πολλαπλασιασμό τους και ενίοτε οδηγούν σε ασθένεια. Μπορούμε να παρομοιάσουμε τους ιούς με «δούρειους ίππους» που εισέρχονται στα κύτταρα και τα ξεγελούν. Αναγκάζουν δηλαδή τον μηχανισμό του κυττάρου να δουλέψει γι’ αυτούς. Επειδή ακριβώς είναι αυτόνομα γενετικά στοιχεία – δεν τους αποκαλούμε οργανισμούς -, η εξέλιξή τους και κατά συνέπεια οι σχέσεις τους είναι ασαφείς. Ας σημειωθεί ότι οι ιοί δεν είναι σχεδιασμένοι ή, καλύτερα, προσαρμοσμένοι να δεσμεύονται στα κύτταρα κάποιου ξενιστή. Χρησιμοποιώντας οπορτουνιστικές στρατηγικές βρίσκουν κατάλληλα σημεία πρόσδεσης και εισβολής. Να έχουμε υπ’ όψιν ότι και οι ξενιστές έχουν αποτελεσματικούς αντιιικούς μηχανισμούς οι οποίοι επιτυγχάνουν να αποτρέψουν πλήθος ιικών επιθέσεων».

Οι ιοί ταξινομούνται με βάση το γενετικό υλικό τους και άλλα δομικά χαρακτηριστικά, όπως το εσωτερικό περίβλημά τους, το οποίο ονομάζεται καψίδιο. Ο SARS-CoV-2 ανήκει στην οικογένεια των κορωνοϊών, μια κατηγορία σχετικά πολύπλοκων ιών, μέσου μεγέθους, των οποίων το γενετικό υλικό είναι το RNA. «Το μέγεθος του γενετικού υλικού του SARS-CoV-2 ανέρχεται στις 30.000 βάσεις. Οι βάσεις είναι τα δομικά συστατικά από τα οποία δημιουργείται το γενετικό υλικό. Στους ιούς μπορεί να ανέρχεται από μερικές χιλιάδες σε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες βάσεις. Κατά συνέπεια το γενετικό υλικό του SARS-CoV-2 δεν είναι πολύ μεγάλο, παρουσιάζει όμως μια πολυπλοκότητα και λόγω του εξωτερικού περιβλήματος, του «φακέλου» που εμπεριέχει το καψίδιο. Κωδικοποιεί δε για περίπου 10 γονίδια» σημείωσε ο δρ Ουζούνης.

Καλές προθέσεις

Οι κορωνοϊοί προσβάλλουν τόσο τα ζώα όσο και τον άνθρωπο. Μέχρι τα τέλη του περασμένου χρόνου είχαν εντοπιστεί έξι διαφορετικοί κορωνοϊοί οι οποίοι είχαν τη δυνατότητα να προσβάλλουν τους ανθρώπους. Τέσσερις από αυτούς είναι ανθρώπινοι, ανήκουν στην ομάδα των άλφα ή βήτα κορωνοϊών και ευθύνονται για το κοινό κρυολόγημα. Οι άλλοι δύο ανήκουν επίσης στην ομάδα των βήτα κορωνοϊών και είναι πολύ πιο επικίνδυνοι: πρόκειται για τους ιούς που ευθύνονται για την πρόκληση των επιδημιών SARS και MERS το 2002 και το 2012 αντίστοιχα. Σε αυτή την κατηγορία βρέθηκε ότι ανήκει και ο SARS-CoV-2 έπειτα από την ανάλυση του γενετικού υλικού του. Ο έλληνας ερευνητής επισημαίνει ότι ενώ η ταυτοποίηση του ιού και η κατάταξή του στην ομάδα των βήτα κορωνοϊών έγιναν σχετικά νωρίς, η επιλογή του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ) να ονομάσει COVID-19 την ασθένεια που προκαλεί ο ιός ήταν ίσως ατυχής: «Μπορεί η πρόθεση, να μην προκληθεί πανικός, να ήταν καλή. Ωστόσο στον δυτικό κόσμο λειτούργησε καθησυχαστικά, ώστε αντιληφθήκαμε την επικινδυνότητά του όταν όχι μόνο είχε χτυπήσει την πόρτα μας, αλλά είχε πια μπει στο σπίτι μας. Αντίθετα, οι ασιατικές χώρες, έχοντας την εμπειρία του SARS, έδειξαν μεγαλύτερη ετοιμότητα και περιόρισαν την εξάπλωσή του εντός των συνόρων τους, αν και ήδη είχε διαφύγει σε άλλες χώρες».

Γνωστά και άγνωστα στοιχεία

Μπορεί οι ασιατικές χώρες να έδειξαν καλύτερα αντανακλαστικά σε σχέση με τον υπόλοιπο κόσμο, αλλά δεκαεπτά χρόνια μετά την επιδημία του SARS ακόμη δεν γνωρίζουμε τι είναι αυτό που καθιστά αυτούς τους κορωνοϊούς τόσο επικίνδυνους. «Είναι πράγματι πολύ λυπηρό το γεγονός ότι όλα αυτά τα χρόνια δεν θεωρήσαμε ότι έπρεπε να προχωρήσουμε την έρευνα σε αυτό το πεδίο. Δεν θα μας εξέπλησσε ο SARS-CoV-2 σε τέτοιο βαθμό εάν είχε συνεχιστεί με ένταση η έρευνα στον ιό που είχε προκαλέσει το SARS». Τι γνωρίζουμε σήμερα και τι αγνοούμε σε σχέση με το γενετικό υλικό του ιού; «Οπως και με τους άλλους δύο σχετικούς κορωνοϊούς, το γενετικό υλικό του SARS-CoV-2 κωδικοποιεί περίπου 10 πρωτεΐνες. Σε αυτές συγκαταλέγονται η πρωτεΐνη που δίνει την εικόνα της κορώνας στο μικροσκόπιο και η οποία είναι αυτή που δεσμεύεται στα κύτταρα του ξενιστή, καθώς επίσης και άλλες τρεις πρωτεΐνες που δομούν το περίβλημά του και τυλίγουν το γενετικό υλικό του, καθώς και μια πολυ-πρωτεΐνη που είναι υπεύθυνη για τον πολλαπλασιασμό του. Δεν έχουμε όμως καλή κατανόηση για τη λειτουργία των υπολοίπων. Στην πραγματικότητα, μόνο μία περιοχή στο γονιδίωμα του SARS-CoV-2 παρουσιάζει γρήγορη εξέλιξη. Ολες οι λειτουργίες των γονιδίων θα μπορούσαν να μας ήταν λιγότερο ή περισσότερο κατανοητές εάν είχαμε εστιάσει το ενδιαφέρον μας σε ανάλογες μελέτες στα 17 χρόνια που μεσολάβησαν από την εμφάνιση του πρώτου ιού SARS μέχρι σήμερα».

Από τις νυχτερίδες…

Ακόμη και χωρίς να γνωρίζουμε τις λειτουργίες οι οποίες είναι κωδικοποιημένες στο γενετικό υλικό του ιού (πράγμα το οποίο αναμφιβόλως θα ήταν πολύ χρήσιμο), μπορούμε από τη σύγκρισή του και μόνο με άλλα γονιδιώματα να εξαγάγουμε χρήσιμα συμπεράσματα. Τι προκύπτει από αυτές τις συγκρίσεις; «Κατ’ αρχάς είναι ξεκάθαρη η προέλευση του ιού από τις νυχτερίδες και ειδικότερα από το είδος Rhinolophus affinis που απαντάται στη Νότια Κίνα. Υπάρχουν περιοχές στο γενετικό υλικό του ιού που εμφανίζουν μεγάλη ομοιότητα με το γενετικό υλικό των κορωνοϊών που απομονώθηκαν από αυτές τις νυχτερίδες. Εξαίρεση αποτελεί μια περιοχή στο κέντρο του γονιδιώματος που μοιάζει να προέρχεται από το φολιδωτό εντομοφάγο θηλαστικό Manis javanica. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο είναι ασαφές από ποιο είδος πέρασε στον άνθρωπο».

…στον άνθρωπο

Από τη στιγμή που πέρασε όμως στον άνθρωπο δεν σταμάτησε να μετακινείται (παρά τις προσπάθειές μας), αλλά και να αλλάζει. Αλήθεια, πέρασε μια φορά από ένα άλλο είδος στον άνθρωπο ή η γενετική ανάλυση καταδεικνύει περισσότερα τέτοια περάσματα; «Εως σήμερα έχουν αποκρυπτογραφηθεί περίπου 4.000 στελέχη αυτού του ιού, εν μέσω πανδημίας, από διαφορετικούς ασθενείς που προέρχονται απ’ όλα τα σημεία του πλανήτη. Με τα μέχρι τώρα δεδομένα φαίνεται ότι όντως υπήρξε μόνο ένα πέρασμα του ιού από τα ζώα στον άνθρωπο» μας είπε ο έλληνας ερευνητής και συνέχισε: «Τα δεδομένα μας επιτρέπουν να παρακολουθήσουμε, ως έναν βαθμό, και να ανιχνεύσουμε την πορεία του ιού από χώρα σε χώρα. Βλέπουμε δηλαδή το στέλεχος του ιού από την Κίνα να εμφανίζεται απαράλλακτο στην Αυστραλία, αλλά και στελέχη τα οποία εμφανίζουν αλλαγές να μεταφέρονται από ένα σημείο του πλανήτη στο άλλο. Πρόκειται για ένα πρότυπο μετάδοσης που οφείλεται αποκλειστικά στις αερομεταφορές ή στα κρουαζερόπλοια, και προφανώς δεν απαντάται σε κανένα άλλο βιολογικό είδος (χωρίς ενδιάμεσους σταθμούς) παρά μόνο στον άνθρωπο».

Ο ιός λοιπόν μεταφέρθηκε σε όλον τον πλανήτη. Πόσο έχει αλλάξει στην πορεία αυτήν και τι μπορεί να σημαίνουν αυτές οι μεταβολές; «Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί υπο-ομάδες του ιού και περισσότεροι από 2.000 πολυμορφισμοί, μικρές αλλαγές στην ακολουθία του γενετικού υλικού του. Καθώς δεν γνωρίζουμε τη λειτουργία όλων των γονιδίων, δεν μπορούμε να εξαγάγουμε ασφαλή συμπεράσματα σχετικά με το αν οι αλλαγές αυτές έχουν άμεση σχέση με τη μολυσματικότητα ή/και την επεκτασιμότητά του. Φαίνεται ωστόσο να μην αλλάζει δραστικά, εκτός από 1-2 γονίδια που παρουσιάζουν και τη μεγαλύτερη ποικιλομορφία».

Πληρώνουμε την αδράνεια

Υπάρχει κάτι άλλο που μας λέει η ανάλυση των γονιδιωμάτων του ιού; «Οχι άμεσα, αλλά το έμμεσο μήνυμα είναι σαφές βάσει της συγγένειας αυτού του ιού και της ασθένειας COVID-19 με τον SARS. Είναι λυπηρό και άκρως απογοητευτικό το γεγονός ότι η έρευνα στο SARS δεν προσέλκυσε την απαραίτητη προσοχή της Δύσης μετά τη λήξη των επιδημιών SARS και MERS. Σήμερα όλοι προσπαθούν να κάνουν έρευνα στον SARS/SARS-CoV-2, 18 χρόνια αργότερα και εν μέσω μιας πανδημίας. Ερωτήσεις ευρωβουλευτών για τη σοβαρότητα της κατάστασης με την επιδημία SARS αγνοήθηκαν το 2003-2005 από την ΕΕ και σταμάτησαν κατόπιν μετά. Ο David Ho, ο αμερικανός επιστήμονας στο Columbia University που έσωσε άπειρες ζωές με την αντιιική θεραπεία για το AIDS, χρειάστηκε 20 εκατομμύρια δολάρια για να δοκιμάσει αντιιικές ουσίες εναντίον του SARS στο εργαστήριό του, αλλά δεν τα έλαβε ποτέ. Ολα αυτά δεν είναι τίποτε άλλο από την απόδειξη ότι ο δυτικός κόσμος θεώρησε τις προηγούμενες επιδημίες υπόθεση της Ανατολής. Ετσι βρισκόμαστε τώρα άοπλοι, χωρίς εμβόλια, φάρμακα και εξοπλισμό αντιμετώπισης ενός ιού που τον είπαμε νέο, ενώ σχετίζεται με την προηγούμενη ασθένεια SARS. Μάλλον δεν έχουμε καμιά δικαιολογια: σε αυτές τις δύο πρώτες δεκαετίες του 21ου αιώνα είχαμε κίνδυνο διαφυγής ιών από εργαστήρια, περιορισμένες μολύνσεις ανθρώπινων ομάδων περιοδικά από άλλους κορωνοϊούς, σύνθεση ημιπαθογόνων κορωνοϊών για μελέτες πειραματικής ιολογίας, πολλές αιτήσεις χρηματοδότησης που δεν έγιναν δεκτές, αλλά και προειδοποιήσεις από την επιστημονική κοινότητα. Αλλά επιλέξαμε να μείνουμε αδρανείς και δυστυχώς τώρα το πληρώνουμε».

Κλείνοντας την κουβέντα μας, ο έλληνας ερευνητής σημείωσε: «Η μεταδοτικότητα του ιού είναι όντως μεγάλη και είμαστε σχεδόν άοπλοι να τον αντιμετωπίσουμε. Μην τρελαθούμε και τελείως όμως: δεν είναι τηλεκατευθυνόμενος, αλλά βεβαίως επικίνδυνος. Είναι ένας αερομεταφερόμενος και εξαιρετικά ανθεκτικός ιός, με μεγάλο μοριακό βάρος που γρήγορα καθιζάνει, γι’ αυτό και μολύνει και επιφάνειες. Ας τηρούμε πιστά ό,τι μας λένε οι ειδικοί δημόσιας υγείας, διότι δεν έχουμε άλλες επιλογές προς το παρόν. Οι διαδικασίες νοσηλείας ενημερώνονται καθημερινά και θα γίνονται ολοένα και πιο αποτελεσματικές. Τέλος, ας ευχηθούμε αυτή η εμπειρία να γίνει ένα μάθημα που θα μας διδάξει να θέσουμε τις σωστές προτεραιότητες στην επιστήμη, στην κοινωνία και στην προσωπική μας ζωή».

info

Οι κορωνοϊοί είναι μεγάλα ιικά σωματίδια, διαμέτρου 100 nm, δηλαδή το 1/10 του χιλιοστού του χιλιοστού. Για σύγκριση, υπάρχουν ιοί με διάμετρο 20-30 nm ενώ οι μεγαλύτεροι είναι 200-300 nm. Το γενετικό υλικό του SARS-CoV-2 κωδικοποιεί 10 πρωτεΐνες. Η μεγαλύτερη (πολυπρωτεΐνη) είναι υπεύθυνη για τον πολλαπλασιασμό του και παράγει υπομονάδες προς αυτόν τον σκοπό. Η χαρακτηριστική πρωτεΐνη που εξέχει και δεσμεύεται στο κύτταρο του ξενιστή ονομάζεται S (spike). Η πιο άφθονη πρωτεΐνη του ιού M (membrane) ονομάζεται έτσι διότι τυλίγεται στη μεμβράνη του σωματιδίου. Μια λιγότερη σε ποσότητα και μικρότερη πρωτεΐνη, η οποία ονομάζεται Ε (envelope) και η οποία σταθεροποιεί τον «φάκελο» του ιού, το σωματίδιο. Τέλος, η N (nucleocapsid), η οποία καλύπτει το RNA του ιού.

Η εποχικότητα και η αντίδραση της ακτινοβολίας

Για πόσο καιρό ακόμη θα συνεχιστεί η εξάπλωση άραγε; Σε πρόσφατη προδημοσίευσή τους, ο δρ Ουζούνης και οι συνεργάτες του υποθέτουν την πιθανή επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας στον ιό, στο θέμα που αποκαλείται «εποχικότητα», και μας δίνει κάποιες ελπίδες. Ετσι δεν μπορέσαμε να μην τον ρωτήσουμε αν θεωρεί ότι το καλοκαίρι που έρχεται θα μας βοηθήσει να μειωθεί η εξάπλωση σε εξωτερικούς χώρους: «Υπάρχει μια σύγχυση γύρω από αυτό το ζήτημα. Βάσει των σχετικών επιδημιών SARS και MERS, δεν φαίνεται ότι η ζέστη – όπως και η υγρασία– περιορίζει την εξάπλωση. Ομως, από σχετικές μελέτες και τις γνώσεις μας για την επίδραση της ακτινοβολίας, ίσως οι υπεριώδεις ακτίνες (άρα το μήκος της ημέρας, ανεξαρτήτως ηλιοφάνειας, πιθανώς και η ξηρασία) να έχουν – ελπίζουμε – ένα ευεργετικό αποτέλεσμα. Αυτό είναι δύσκολο να ανιχνευτεί προς το παρόν μεταξύ Βορρά – Νότου, διότι βρισκόμαστε πολύ κοντά στην εαρινή ισημερία. Οσο όμως εμείς οδεύουμε προς το καλοκαίρι και αντίστοιχα το Νότιο Ημισφαίριο προς τον χειμώνα, θα φανεί εάν αυτό το στοιχείο θα βοηθήσει στον περιορισμό της επιδημίας στον Βορρά, όπου κατοικεί και το 90% της ανθρωπότητας».

Τα 2/3 του γονιδιώματος, του γενετικού υλικού του ιού, κωδικοποιεί μια πολυπρωτεΐνη που δημιουργεί υπομονάδες υπεύθυνες για τον πολλαπλασιασμό του ιού. Αυτή η περιοχή συνήθως αποκαλείται ORF1(ab). Οι λιγότεροι παθογόνοι ιοί δεν έχουν άλλα γονίδια, εκτός από τα 3/4 κ.τ.λ. Ομως, ο «νέος» SARS-CoV-2 έχει επίσης αλλα 5 γονίδια (3a, 6, 7a, 8, 10) για τα οποία δεν γνωρίζουμε πάρα πολλά – παρά το ότι κάποια από αυτά (πλην του 10) είχαν ανιχνευτεί στους ιούς SARS-CoV και MERS-CoV με πιο κοντινό τον SARS-CoV.

Ο Χρήστος Ουζούνης είναι καθηγητής, διευθυντής ερευνών στο Εθνικό Κέντρο Ερευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ).

Απο την 24η Φεβρουαρίου έστρεψε όλες τις δραστηριότητες του εργαστηρίου του στην ανάλυση γονιδιωμάτων του ιού, σε συνεργασία με επιστήμονες σε Κίνα, Γαλλία, Ιταλία, Τουρκία, και άλλες χώρες.