Είναι οι ιοί ζωντανοί; Και γιατί έχει σημασία;
November 1, 2021Παληάνθρωπος. Φονιάς. Απειλή. Από το 2020, επιστήμονες και δημόσιοι αξιωματούχοι χρησιμοποιούν αυτές τις λέξεις για να περιγράψουν τον SARS-CoV-2, τον ιό που προκαλεί το COVID-19. Τα άρθρα ειδήσεων, οι ερευνητικές εργασίες και τα tweets προσωποποιούν επανειλημμένα τον ιό ως έναν κακό άνθρωπο που σκοπεύει να μας σκοτώσει.
Ταυτόχρονα, σκοπεύουμε να το σκοτώσουμε, με πλύσιμο χεριών, αντισηπτικά μαντηλάκια, απολυμαντικό χεριών, χλωρίνη, ακόμα και ρομπότ που κάνουν ζάρες στα δωμάτια του νοσοκομείου με υπεριώδες φως. Ωστόσο, σύμφωνα με τους περισσότερους επιστήμονες, έχουμε εργαστεί σκληρά για να σκοτώσουμε κάτι που δεν είναι ζωντανό.
Οι επιστήμονες έχουν διαφωνήσει για εκατοντάδες χρόνια σχετικά με τον τρόπο ταξινόμησης των ιών, λέει Λουίς Βιγιαρεάλ, ομότιμος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Irvine, όπου ίδρυσε το Κέντρο Έρευνας για τους Ιούς. Το 1700, οι ιοί πίστευαν ότι ήταν δηλητήρια. Στη δεκαετία του 1800, ονομάζονταν βιολογικά σωματίδια. Στις αρχές του 1900, είχαν υποβιβαστεί σε αδρανή χημικά.
Σε όλη τη διάρκεια, οι ιοί σπάνια θεωρήθηκαν ζωντανοί. Περισσότεροι από 120 ορισμοί της ζωής υπάρχουν σήμερα, και τα περισσότερα απαιτούν μεταβολισμό, ένα σύνολο χημικών αντιδράσεων που παράγουν ενέργεια. Οι ιοί δεν μεταβολίζονται. Επίσης δεν ταιριάζουν με κάποια άλλα κοινά κριτήρια. Δεν έχουν κύτταρα. Δεν μπορούν να αναπαραχθούν ανεξάρτητα. Οι ιοί είναι αδρανή πακέτα DNA ή RNA που δεν μπορούν να αναπαραχθούν χωρίς κύτταρο ξενιστή. Ένας κοροναϊός, για παράδειγμα, είναι μια σφαίρα νανοκλίμακας που αποτελείται από γονίδια τυλιγμένα σε ένα λιπαρό παλτό και στολισμένα με πρωτεΐνες ακίδας.
Ωστόσο, οι ιοί έχουν πολλά γνωρίσματα ζωντανών όντων. Είναι κατασκευασμένα από τα ίδια δομικά στοιχεία. Αναπαράγονται και εξελίσσονται. Μόλις εισέλθουν σε ένα κύτταρο, οι ιοί κατασκευάζουν το περιβάλλον τους για να ταιριάζει στις ανάγκες τους — κατασκευάζοντας οργανίδια και υπαγορεύοντας ποια γονίδια και πρωτεΐνες παράγει το κύτταρο. Οι γιγάντιοι ιοί που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα – που ανταγωνίζονται το μέγεθος ορισμένων βακτηρίων – βρέθηκε ότι περιέχουν γονίδια για πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται στο μεταβολισμό, αυξάνοντας την πιθανότητα να μεταβολιστούν ορισμένοι ιοί.
Επιπλέον, σχεδόν κάθε κανόνας που αποκλείει τους ιούς από τη χώρα των ζωντανών έχει τις δικές του εξαιρέσεις. Για παράδειγμα, Ρικέτσια Τα βακτήρια ταξινομούνται ως ζωντανά, αλλά, όπως και οι ιοί, μπορούν να πολλαπλασιαστούν μόνο μέσα σε άλλα κύτταρα. Όλα τα έμβια όντα, στην πραγματικότητα, βασίζονται σε άλλα έμβια όντα. Ένα μόνο κουνέλι δεν μπορεί να αναπαραχθεί μόνο του, αλλά ένα κουνέλι είναι σίγουρα ζωντανό, σωστά;
Για αυτούς τους λόγους και άλλους, η συζήτηση για το αν οι ιοί είναι ζωντανοί ή όχι συνεχίζεται σήμερα. Το 2004, οι ιολόγοι Marc HV Van Regenmortel του Πανεπιστημίου του Στρασβούργου στη Γαλλία και ο Brian Mahy, τότε στα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των ΗΠΑ, όρισαν τους ιούς ως «μη ζωντανές μολυσματικές οντότητες που μπορούν να ειπωθούν, στην καλύτερη περίπτωση, ότι οδηγούν ένα είδος δανεική ζωή».
Ή ίσως ένας ιός μπορεί να είναι και οι δύο μη ζωντανοί και ζωντανός. Το 2011, ο βιολόγος Patrick Forterre του Ινστιτούτου Παστέρ στο Παρίσι υποστήριξε ότι οι ιοί εναλλάσσονται μεταξύ μιας ανενεργής κατάστασης (έξω από ένα κύτταρο) και μιας ζωντανής, μεταβολικά ενεργής κατάστασης (μέσα σε ένα κύτταρο) που αποκαλεί virocell.
Για τον Forterre, οι ιοί είναι σαν τους σπόρους ή τα σπόρια. Έχουν τη δυνατότητα δράσης και αυτή η δυνατότητα μπορεί να σβήσει. Αυτό, τουλάχιστον, συνδυάζεται με την εμπειρία μας να επενδύουμε ατελείωτο χρόνο και χρήματα προσπαθώντας να σκοτώσουμε τον HIV, τον Zika, τον SARS-CoV-2 και πολλά άλλα.
Ενώ οι συζητήσεις για την ταξινόμηση μπορεί μερικές φορές να φαίνονται επιπόλαιες, στην πραγματικότητα το πώς μιλάμε για ιούς επηρεάζει τον τρόπο έρευνας, θεραπείας και εξάλειψης τους.
Η προσωποποίηση των ιών ως κακών και απειλών παρεμποδίζει την πραγματική κατανόηση της εξέλιξης και της φύσης, λέει Κόλιν Χιλ, λοιμωξιολόγος στο University College Cork στην Ιρλανδία. Οι πιο επιτυχημένοι ιοί είναι επίμονοι και καλοήθεις. παραμένουν αδρανείς στα κύτταρα ή αναπαράγονται αργά, έτσι ώστε να μην βλάψουν τον μηχανισμό αναπαραγωγής ενός κυττάρου. «Οι ιοί και το θήραμά τους δεν παλεύουν, αλλά χορεύουν», λέει ο Hill. Ωστόσο, σπάνια τα αντιλαμβανόμαστε έτσι.
Επιπλέον, δεδομένου ότι οι ιοί ταξινομούνται συχνά ως μη ζωντανοί, πολλοί τύποι ιογενών λοιμώξεων – ειδικά όταν οι ιοί αποικίζουν επιτυχώς έναν ξενιστή με επίμονο, δια βίου τρόπο χωρίς να προκαλούν οξεία ασθένεια – αγνοούνται ως επιστήμη «τέλμα», λέει η Villarreal. «Σκεφτείτε το σαν να έχετε βρωμιά στο παπούτσι σας», λέει. Όπως αυτή η βρωμιά, ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν τις επίμονες ιογενείς λοιμώξεις ως απλώς ενόχληση και ως εκ τούτου δεν είναι επείγον να μελετηθούν. Για παράδειγμα, ένας ιός DNA που ονομάζεται πολυομαϊκός ιός χρησιμοποιείται συνήθως σε εργαστήρια για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι ιοί προκαλούν καρκίνο. Ωστόσο, επειδή ο μακάκος ρέζους του ιού σπάνια, αν όχι ποτέ, παθαίνει όγκους από αυτόν, λίγα είναι γνωστά για το πώς και γιατί ο ιός πολυομάκων επιμένει σε έναν ζωικό πληθυσμό.
Αλλά η κατανόηση τέτοιων λοιμώξεων είναι εξαιρετικά σημαντική για την ανθρωπότητα. «Ένας επίμονος ιός σε έναν ξενιστή είναι συχνά πολύ άσχημος σε έναν άλλο ξενιστή, και αυτό είναι που βιώνουμε με τον COVID», λέει η Βιγιαρεάλ.
Οι ιοί έχουν αγνοηθεί και με άλλους τρόπους. Σκεφτείτε το δέντρο της ζωής, ένα μοντέλο και εργαλείο έρευνας που χρησιμοποιείται για να απεικονίσει την εξέλιξη μέσα στο χρόνο. Οι ιοί παραλείπονται συνήθως, συμπεριλαμβανομένων των δημοφιλών εκδόσεων όπως το Διαδραστικό Δέντρο της Ζωής. Χωρίς ιούς, δεν μπορεί κανείς να κατανοήσει πλήρως τους μηχανισμούς της εξέλιξης, λέει ο Hill.
«Οι ιοί και η λεία τους δεν πολεμούν, χορεύουν».
Ειδικός Λοιμωξιολόγος Κόλιν Χιλ
Οι ιοί είναι άγρια αφθονία. Μολύνουν όλη την κυτταρική ζωή, από μονοκύτταρα βακτήρια μέχρι ελέφαντες, και είναι ιδιαίτερα πυκνά στον ωκεανό, όπου λειτουργούν ως ένα γιγαντιαίο δίκτυο ανακύκλωσης, διασπώντας το 20 τοις εκατό των βακτηρίων και άλλων μικροβίων εκεί κάθε μέρα για να απελευθερώσει τόνους άνθρακα , το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται από άλλους μικροοργανισμούς για να αναπτυχθεί.
Σε όλο τον κόσμο, οι ιοί δεν μολύνουν μόνο τα κύτταρα, αλλά αφήνουν πίσω τους γενετικό υλικό. Το DNA του ιού μεταδίδεται όχι μόνο από ένα ιικό σωματίδιο στους απογόνους του, αλλά και σε άλλους ιούς και άλλα είδη. Εξαιτίας αυτού, οι γενετικές αλληλουχίες του ιού έχουν εγκατασταθεί μόνιμα στα γονιδιώματα όλων των οργανισμών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας, και βασιζόμαστε σε αυτές. Το DNA του ιού απαιτείται για το σχηματισμό του πλακούντα των θηλαστικών. Είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη των πρώιμων εμβρύων. και το ανθρώπινο έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα αποτελείται, εν μέρει, από αρχαίες ιικές πρωτεΐνες. Όταν ένα άτομο πολεμά τον COVID-19, το κάνει με τη βοήθεια ιών που αποίκησαν τα κύτταρά μας εδώ και πολύ καιρό.
Μάλιστα, ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν ότι οι ιοί είναι η κορυφαία πηγή γενετικής καινοτομίας παγκοσμίως. Οι ιοί δεν είναι ένα κλαδί που λείπει από το δέντρο της ζωής. υφαίνονται σε κάθε άκρο και φύλλο.
Οι επιστήμονες μπορεί πάντα να αμφισβητούν αν οι ιοί είναι ζωντανοί ή όχι, αλλά ελπίζουμε ότι μπορούν να συμφωνήσουν σχετικά με τη σημασία των ιών στη ζωή όπως τη γνωρίζουμε. «Όπως κι αν θέλετε να σκέφτεστε τη ζωή», λέει η Βιγιαρεάλ, «οι ιοί θα είναι εκεί».
