A legtöbb vírus ellen tudunk védekezni!

Vírusevolúció százmillió éves léptékben volt a címe Harrach Balázs akadémiai székfoglaló előadásának, amely a vírusok keletkezését járta körül. A kutató­professzor emeritust – aki pályája során adenovírusok százait fedezte fel – a vírusok múltjáról, az ellenük való védekezési lehetőségekről kérdeztük.


1975-ben diplomázott az Állatorvostudományi Egyetemen. Az MTA Állatorvostudományi Kutatóintézetében kezdett dolgozni. Végig ott kutatott, nyolc évig az intézményt is irányította. Eleve a vírusokkal akart foglalkozni?

– Gyerekként izgalmas, mozgalmas pályára vágytam. Sokáig töprengtem, végül arra jutottam, hogy állatkert-igazgató leszek. Megkérdeztem, hogy kiből lehet igazgató, és azt a választ kaptam, hogy állatorvosok és agrárvégzettségű emberek jó eséllyel pályáznak ilyen posztra. Az Állatorvostudományi Egyetem hallgatójaként eleinte kijártam a fővárosi állatkertbe, ahol olyan nemes feladatot kaptam, mint a folyosó söprése. Egy idő után rájöttem, nem biztos, hogy ez az én utam. Az egyetem járványtani tanszékén dolgoztam tudományos diákkörösként. Feladatként sertésben talált adenovírust kellett jellemeznem. Nem sikerült, mert akkoriban sokkal kezdetlegesebbek voltak a technikák. Ennek ellenére megszerettem a vírusokat. Végzés után az Állatorvostudományi Kutatóintézetben penészgombamérgekkel, az úgynevezett mikotoxinokkal foglalkoztam. Ebből írtam a kandidátusi dolgozatomat, de a kutatást irányító szakember nyugdíjazása miatt a kutatócsoport megszűnt. Ekkor kerültem ismét kapcsolatba a vírusokkal.

Mi volt az első munkája?

– Akkoriban hozták be az országba a jól tejelő Holstein-fríz szarvas­marhákat, és az állatok­kal együtt egy olyan vírust, amely korábban nem volt az országban. Ez a szarvasmarha-leukózis vírus, amely az immun­rendszert támadja meg. Az emberi leukémiához, a fehér­vérűség­hez hasonló rosszindulatú, daganatos betegség alakul ki, ami az állat elhullásával jár. A vírus kimutatására immun­­diagnosztikai készletet állítottunk elő, ezzel egy ideig még a csehszlovák állat­egészségügyi diagnosztikai hálózatot is mi láttuk el. Ám én új irányt kerestem, ez lett a modern molekuláris biológiai vizsgálati módszerek bevezetése az állatorvos­tudományba.

Vírusevolúció százmillió éves léptékben címet viselte akadémiai székfoglaló előadása. Szabadkozott, hogy ez nagyképű megállapításnak tűnhet, hiszen a vírusok nem hagynak maguk után csontokat, lenyomatokat – csak a ma élő vírusok tanulmányozásával spekulálhatunk, hogy mi történt egykoron. Mikor jelent meg az első vírus a Földön?

– Először szaporodó, replikálódó RNS-darabok létezhettek. Ezek jelenthették az élet alapját. Később ezekből fejlődött ki minden magasabb rendű szervezet, elsőként a vírusok. Egy másik elmélet szerint a vírusok csupán elszabadult gének, amelyek valamelyik állatból vagy növényből indultak önálló útra. Szaporodtak, és közben kihasználták a gazda­szervezeteket. Én a fordított útban hiszek. Egy idő után a vírusok minden élőlényben megjelentek. Ma már ott tartunk, hogy a vírusoknak is vannak vírusai. Egyes óriási, mikroszkóppal is látható vírusokba beköltözik egy kisebb vírus.

A vírusok élőnek tekinthetők?

– Ezzel kapcsolatban nincs határozott vélemény.

Kell egy szervezet, amelybe beköltözve kihasználhatják azt. A döbbenetes az, hogy a vírusok minden élőlényben megtalálhatók. Mi állatkertekből, madárgyűrűzőktől, kisállat-kereskedésekből kaptunk mintákat és elhullott példányokat, amiket feldolgoztunk. Olyan állatokban is találtunk vírust, amelyekben korábban nem mutattak ki. Ezeket az eredmé­nye­ket nehéz volt elfogadtatni, mert a nagy­közönség számára elsősorban az embereket, illetve a haszon­állatokat megbetegítő vírusok a fontosak. Mi voltunk az elsők, akik kígyóból, teknősből, fehér tokból, nyílméreg­békából, leopárd­békából származó adeno­vírusokat határoztunk meg molekuláris biológiai módszerrel.

A fehér tok nevű hal tanulmányozása milyen eredményt hozott?

– Induljunk messzebbről. A sejtmaggal rendelkező sejtek, vagyis az eukarióták kialakulása a földi evolúció egyik legnagyobb ugrása volt, ami körülbelül kétmilliárd éve következett be. A valódi sejtmag azt jelenti, hogy a mag anyagát maghártya választja el a citoplazmától. Genetikai anyagának többsége ebben a sejtmagban, kromoszómák formájában található meg. Az eukarióták megjelenése előtt legalább másfél milliárd éve már létezett élet a Földön, azonban ennek bonyolultsága nem haladta meg a mai baktériumokét. A sejt­magvas sejtekkel nyílt meg az út az olyan összetett, soksejtű élőlények kifejlődése felé, amelyeket ma magunk körül látunk; idetartoznak a gombák, a növények, az állatok és természetesen maga az ember is.

Bennünket a vírusok fejlődése érdekelt. Az volt az alapfeltevésünk, hogy ha találunk olyan vírust, amely a 450 millió éve külön úton fejlődő halakban és például emlősökben is megtalálható, akkor a különbségek 450 millió év eltérő fejlődését mutatják. A fehér tokban az első és egyetlen hal adenovírust fedeztük fel, majd idővel találtunk herpeszvírust, hal herpeszvírusból már többet ismer a tudomány. Békában és kagylóban is felfedeztek már herpeszvírust. A vírusok evolúciójának a vizsgálatát az tette lehetővé, hogy egyre távolabbi élőlényekből is kimutatunk hasonló vírusokat. A közelmúltban számos olyan hal-, kétéltű-, hüllő- és madárvírust találtunk és jellemeztünk molekulárisan, melyek az emlősök vírusaival közös családba vagy rendbe tartoznak. Evolúciós távolságukat vizsgálva számos esetben lehetett tisztázni, hogy az adott adeno-, herpesz-, parvo-, polioma-, papilloma-, circovírus a gazdával való folyamatos koevolúció eredménye, vagy gazdaváltással került át, és él ma új gazdában. A koevolúcióval kialakult víruscsoportoknál jól látszik a törzsfejlődési (evolúciós) távolság a több mint 450 millió éve elkülönült halak és a magzatburkosok mai vírusai között. De ismerünk gerinctelen-, sőt növényi és baktériumvírusokat is.

A megannyi vírus hogyan osztályozható?

– 2014-től a Nemzetközi Vírustaxonómiai Bizottság elnökségi tagjaként részt vettem a vírustaxonómia gyökeres megújításában, az új rendszer teljes mértékben a vírusok evolúciójára alapozott. Ez a rendszer a legmagasabb szinteken (immár 15 szint van a korábbi 5 helyett) egyes kiválasztott fehérjék háromdimenziós szerkezetén alapul, majd az egyre alacsonyabb szinteken a genomszerveződés, az aminosav-szekvencia és végül a nukleinsav-szekvencia hasonlóságán. Bonyolítja a képet, hogy egyes víruscsaládok a kialakulásuk során rekombinálódtak, így közös eredetű fehérjéik is vannak. Néhány vírus genomja integrálódott az állatok genomjába. Ezek az ősi vírusok néha már nem is léteznek szaporodó vírusként (például az adintovírusok), de e „maradványok” tanulmányozásával mégis következtethetünk a múlt evolúciós történéseire és idejére. Ma a vírustaxonómia már négy egymástól függetlenül kialakult DNS-alapú és két RNS-alapú vírusevolúciós vonalat (birodalmat) ismer el, ám újabbak elfogadása is várható.

Mondana egy izgalmas felfedezést a közelmúltból?

– Csak egyetlen haladenovírust találtunk, és kettőt békában, amelyek viszont nem a kétéltűek saját vírusai voltak. A hüllőkben, madarakban, emlősökben ellenben sokat. Ez hogy lehet? A semmiből keletkeznek vírusok? Ez lehetetlen. Azt tudjuk, hogy a vírusok bizonyos tulajdon­ságai a baktériumok vírusainak, azaz a bakteriofá­goknak a tulajdonsá­gaihoz hasonlítanak. A jelenség magyarázata, hogy az eukarióta sejtekben található bakteriális eredetű mitokondriu­mok – az energia előállításában és annak elraktározásában szerepet játszó sejt­szervecske, amely az előállított energiát makro­molekulák formájában tárolja – hoztak magukkal egykoron egy vírust, amely egy adott pillanatban újra elkezdett szaporodni. Ezt az adenovírust aztán a teknősökben is és minden fejlettebb gerinces vonalban megtaláltuk.

Valóban mégis a baktériumvírusok az őseik, ám a mitokondriumban inaktívvá válva és így rejtőzve az eukariótákban, csak később váltak ismét szaporodásra képes vírussá.

A vírusokkal kapcsolatban az embereknek rossz a véleményük, hiszen szinte mindenkinek valamilyen betegség jut az eszébe. Léteznek hasznos vírusok?

– Több példa van erre. A darázs mondhatná, hogy számára hasznos az a vírus (Polydnaviriformidae), amit ő beolt a hernyóba, hiszen ezzel lerombolja a hernyó immunrendszerét. Ennek következtében a hernyóban kényelmesen kikelhetnek a darázs lárvái. Ez a vírus egyébként nem szaporodik „szabályosan” sejtről sejtre fertőzve, csupán rombol. A hernyóban kikelő lárvák tartalmazzák ezt a vírust, továbbadják az utódaiknak. A tengerekben található bakteriofágok ugyancsak roppant hasznosak, mert nekik köszönhetően nem szaporodnak el a baktériumok. Egyes vírusok megölik a szén-dioxidot megkötő fitoplanktonokat (algákat), ami felettébb hasznos, mert ezzel hozzájárulnak a levegő szén-dioxid-tartalmának csökkentéséhez. Az elpusztult alga az óceánok mélyére süllyed, magával viszi a megkötött szenet, közben helyet ad újabb algáknak. Azaz, igenis szükségünk van a vírusokra.

Emberekben is találni hasznos vírust?

– Egyes elméletek szerint a japánok azért élnek olyan sokáig, mert a bélrendszerükben különleges bakteriofágok találhatók, amelyek a baktériumflórát helyes irányba szabályozzák. Sokkal szélesebb kört érintő példám a 2020 elején kirobbant világjárványhoz kapcsolódik. A pandémiát okozó koronavírus ellen kifejlesztett vakcinák egy részében adenovírust használnak. A koronavírus tüskefehérjéjének a génjét egy olyan DNS-szakasszal juttatják be a szervezetbe, amelyet egy adenovírus genomjába építenek bele. Ideális esetben az alkalmazott adenovírussal az emberi szerve­zet nagyon ritkán, vagy még nem találkozott korábban, így kivált­ható az immunvédelem (az adenovírusok egyébként megfázás­szerű megbetegedést okoznak). Az AstraZeneca csimpánz-adeno­vírust használt a DNS bejuttatásához, míg az orosz vakcina két különböző, humán eredetű adenovírust tartalmaz. Először egy emberben ritka típussal oltanak, majd másodszor már egy gyakrabban előforduló másik szerotípussal, de ez úgyis csak „emlékeztető” oltás.

A koronavírus keletkezésének körülményei meglehetősen homályosak. Egyes elméletek szerint laboratóriumból szabadult ki, mások szerint az állatokról – legtöbbször a denevéreket említik – került át emberre ez a kórokozó. Melyik verziót tartja valószínűnek?

– Egyik variáció sem hangzik jól. A laborbiztonságot mindenhol fokozni kellene, a denevéreket pedig nem szabadna se fogyasztani, se zavarni. Ahogy az 2020-ban kiderült, az ember immunrendszere nincs felkészülve az új vírusra. Egyébként rengeteg olyan vírus van körülöttünk-bennünk, ami látszólag nem okoz betegséget.

A koronavírus ellen kifejlesztett vakcinák egy részében adenovírust használnak. Az AstraZeneca a vakcinájához csimpánz-adenovírust használt.A koronavírus ellen kifejlesztett vakcinák egy részében adenovírust használnak. A koronavírus tüskefehérjéjének a génjét egy olyan DNS-szakasszal juttatják be a szervezetbe, amelyet egy adenovírus genomjába építenek bele. Ideális esetben az alkalmazott adenovírussal az emberi szervezet nagyon ritkán, vagy még nem találkozott korábban, így kiváltható az immunvédelem. Az AstraZeneca a vakcinájához csimpánzadenovírust használt. (Forrás: AstraZeneca)
Az elmúlt évtizedek egyik leggyakrabban emlegetett vírusa, a madárinfluenza-vírus H5N1 néven ismert változata. Az emlegetés oka, hogy vajon létrejön-e olyan változata, amely emberről emberre terjedhet? Lát erre esélyt?

– Néhány ember halála köthető ehhez az új típushoz, például állatorvosoké. Az eredeti probléma az lehetett, hogy – elsősorban Kínában és a Távol-Keleten – sokan nagyon szoros kapcsolatban éltek a háziállataikkal. Egyes kutatások szerint a sertés lehetett a „keverőedény”, amelyben a vírusok keveredhettek, genomjuk rekombinálódott. Bár emberre sokszor halálos volt a H5N1, végül nagyon kevés ember esett áldozatául, hiszen nem alakult ki az a tulajdonsága, hogy emberről emberre terjedjen. A fertőzött állatokkal sűrűn kapcsolatba kerülő állatorvosokat humáninfluenza elleni vakcinával oltották be, hogy ezzel védjék az emberi populációt a vírustól. A vakcinázással elérték, hogy az állat­­orvosokban nem jöhetett létre a humán és a madár­influenza-vírusnak veszélyes kombinációja. Egy másik példa a zikavírus. Erről a kórokozóról korábban nem hallottak az emberek, a szakemberek már ismerték, hiszen korábban Afrikában, majmokban kimutatták. Majd megjelent Brazíliában a riói olimpia idején. A vad­állatokat azért kell tanulmányozni, hogy tudjuk, mi van bennük, mert ha tudjuk, valamilyen módon felkészülhetünk.

A baktériumok ellen tudunk védekezni, de miért vagyunk védtelenek a vírusokkal szemben?

– Nem találunk fogást rajtuk, mert a saját sejt­működésünket használják, de rész­eredmé­nyeket már értünk el. Az ajakherpesz­vírus ellen kifejlesztettek vírus­ellenes szereket. A kezelés célja a tünetek, panaszok csökkentése és megszüntetése. A vírust a szervezet­ből nem lehet teljesen eltávolítani, a tünetek bármikor – főleg stressz vagy legyengült immun­rendszer esetén – kiújulhatnak. A vírusok ellen a vakcinázás jelentheti a megoldást. Ha meg is kapjuk a kórokozót, akkor se betegítsen meg bennünket. Immun­rend­szerünk­nek köszönhetően a legtöbb vírus ellen tudunk védekezni, de a gyorsan mutálódó – ilyen az influenza­vírus, amely ellen évente új vakcina születik –, illetve az újonnan felbukkanó kórokozókra nem vagyunk biztosan felkészülve.

Mennyire térnek el egymástól a vírusok?

– Korábban az volt a vélemény, hogy egy családon belül ezek a kórokozók nagyon egyformák. Ez nem igaz. Ugyanazon családba tartozó vírusok a halakban karakterisztiku­san eltérnek az emlősökben felbukkanó formáktól. A selyem­hernyó egyik vírusa például négy különböző vírus keveréke. A kutatások eredménye­ként egyre újabb és újabb vírus­családok kerülnek elő. Azaz, dinamikusan fejlődő tudomány­ágról van szó. Olyan sok vírust ismerünk, hogy gépek kreálják az újabb és újabb fajneveket. Érdekes módon, ha egy adott vírus másként néz ki például a szarvas­marhában és a juhban, azt tapasztaljuk, hogy például a szarvas­marhákon belül is megindul a további elkülönülés. Ennek az lehet a következménye, hogy egy idő után nem betegítik meg a másik fajt. Ugyan­akkor előfordulhat, hogy egy vírus gyorsan elterjed az egész világon. Először ausztrál kutatók írtak le szarvas­marhákban egy új adenovírust, a 10-es típust. Egy idő után Észak-Írországban is kimutatták, majd holland szövet­mintákban is azonosították. Végül most hazánkban is találtunk ilyet, majd már ennek különböző változatait.

A közelmúlt egyik nagy eseménye az afrikai sertéspestis megjelenése volt. Szakmai szempontból miért érdekes ez a helyzet?

– Az afrikai sertéspestis nagy ragályozó képességű, vírus okozta fertőző betegség, amelyre Európában a házisertés és az európai vaddisznó minden élet­korban fogékony, és a meg­betegedett állatok szinte kivétel nélkül elpusztulnak. Afrikában a közönséges varacskos­disznó és egyéb vaddisznó­fajok tartják fenn a betegséget. A spanyol állat­egészség­ügyi hatóságoknak köszönhetően Európába nem jutott be a kórokozó, de megtalálta a menekülő­utat. A kórokozó 2007 elején Grúziában is megjelent, majd onnan részben a vaddisznók, részben a fertőzött házi­sertések és az ezekből származó élelmiszerek, élelmiszer-hulladékok révén átterjedt Orosz­országra, Ukrajnára és Fehér­oroszországra is. Az Európai Unió tagállamai közül 2014-ben Litvániában és Lengyel­országban is megállapították a betegséget elhullott vad­disznókban. Hazánkban eddig csak vaddisznókban mutatták ki. Azaz, ha az egyik irányt lezárjuk, a vírus talál másik utat a fertőzésre.•


 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022  2023  2024
Címkék

Innotéka