„Убий победителя“: Защо не можем да живеем без вируси

Ако всички вируси изведнъж изчезнат, светът ще стане съвсем различен – и не непременно по-добър. Какво би се случило с нас без вируси? И какво означава да „убиеш победителя“?

Разглеждайки плашещите снимки на пандемията Covid-19 , разгръщаща се, благодарение на медиите и социалните мрежи, пред очите на целия свят, може да се мисли, че вирусите съществуват само за да поставят човечеството на колене и да убият колкото се може повече хора.

През последното хилядолетие болестите, които те причиняват, са отнели безброй животи. Някои от вирусите убиха значителна част от световното население: жертвите на испанския грип през 1918 г., според различни оценки, са били от 50 до 100 милиона души, други 200 милиона се смятат за починали от едра шарка само през 20-ти век.

А настоящата пандемия Covid-19 е просто още един случай в безкрайна поредица от смъртоносни вирусни атаки срещу човечеството.

И днес ако ни бъде връчена вълшебна пръчка и ни бъде предложено да я размахваме, за да се отървем от всички вируси на планетата, с удоволствие бихме се съгласили.

Страхувам се, че това би било фатална грешка. Всъщност далеч по-смъртоносна от всеки от най-свирепите вируси.

„Ако всички вируси изведнъж изчезнат наведнъж, светът ще бъде красив – за около ден и половина. И тогава всички ще умрем, това е „, казва Тони Голдбърг, епидемиолог от Университета на Уисконсин-Мадисън. „Животът в най-важното нещо, за което вирусите отговарят и то далеч надхвърля злото, причинено от тях. “

Накратко, както казва Сузана Лопес Шаритон, вирусолог от Националния автономен университет в Мексико, „Без вирусите сме приключени“.

Някои вируси предпазват гъбичките и растениятаСнимка: ГЕТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Повечето хора дори не знаят каква роля играят вирусите в живота на Земята, обръщайки внимание само на тези, които ни убиват.

Почти всички вирусолози изследват изключително патогени и едва наскоро няколко учени са решиха да обърнат внимание на онези, които поддържат нас и нашата планета живи.

С тази малка група изследователи може да получим по-балансиран поглед върху света на вирусите. Оказва се, че сред тях има добри и такива са преобладаващото мнозинство.

Но едно нещо учените вече знаят със сигурност: без вируси нашата планета, каквато я познаваме, би престанала да съществува. И дори да се заемем да унищожим всички вируси на Земята, това е почти невъзможно.

Но представяйки си какъв би бил един свят без вируси, можем по-добре да разберем колко важни са те за нашето оцеляване и колко много още трябва да научим за тези микроскопични, прости форми на живот, с които не е лесно да се справим.

ПейзажСнимка: ГЕТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Да започнем с това, да кажем, че учените дори не знаят колко вируси има. Хиляди са официално класифицирани, но има милиони.

„Открили сме само малка част, тъй като не се интересувахме особено от това,“ казва Мерилин Русинк, вирусен еколог от държавния университет в Пенсилвания. „Това е предубедено отношение: науката винаги се е интересувала предимно от патогени.“

Учените също не знаят какъв процент от всички вируси са опасни за хората. „Когато погледнете големите числа, статистически процентът на опасните вируси е близо до нула – казва Къртис Сътъл, вирусолог-еколог от Университета на Британска Колумбия. – Почти всички съществуващи вируси не са вредни за нас“.

Полезни поглъщачи

Поне знаем, че фагите (бактериофаги, вируси, които селективно насочват бактериалните клетки) са изключително важни. Името им идва от гръцки за „поглъщам“ и това е, което правят.

„В света на бактериите те са най-важните хищници – казва Голдбърг. – Без тях бихме имали голям проблем.“

Фагите са основният регулатор на бактериалните популации в океана и най-вероятно във всички други екосистеми на нашата планета. Ако вирусите внезапно изчезнат, някои популации вероятно биха експлодирали и биха затрупали други, които ще се наложи да спрели изчезнат изцяло.

За океана това би било особено сериозен проблем, тъй като повече от 90% от всички живи същества (от общата маса) в него са микроорганизми. И тези микроби произвеждат около половината от целия кислород на планетата – процес, осъществен от вируси.

В океана 90% от всичко живо са микроорганизмиСнимка: ГЕТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Тези вируси убиват около 20% от всички океански микроби и около 50% от всички океански бактерии всеки ден. Правейки това, те осигуряват достатъчно хранителни вещества за кислород-произвеждащия планктон и по този начин поддържат живота на планетата.

„Когато няма смърт, тогава няма и живот, защото животът е напълно зависим от материалите за рециклиране“, подчертава Саутъл. „Вирусите са много важни за такова рециклиране.“

Изследователи, изучаващи насекоми-вредители, също откриха, че вирусите са критични за контрола на популацията.

Ако някои видове започнат да се разрастват прекалено много, „вирусът идва и ги убива“, казва Русинк. Това е много естествен процес за екосистемите. Този процес се нарича „убий победителя“ и е много разпространен при много други видове, включително и у нас – пандемията е доказателство за това.

„Когато популацията стане твърде голяма, вирусите се размножават необичайно бързо и се свиват, правейки място за всичко останало, за да живеят“, каза Сътъл.

Ако всички вируси изведнъж изчезнат, най-конкурентните видове ще растат в ущърб на всички останали.

„Бързо ще загубим голяма част от биоразнообразието на нашата планета – твърди Сътъл. – Всичко ще бъде поето от няколко вида, останалите ще изчезнат.“

Според експерти, без вируси, нашата планета би загубила значителна част от своето биологично разнообразие.Снимка: ГЕТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

За някои организми вирусите са от решаващо значение за оцеляването или за придобиване на конкурентно предимство.

Например, учените предполагат, че вирусите играят важна роля в подпомагането на кравите и другите преживни животни да превръщат целулозата от трева в захари, които се метаболизират в мляко, и помагат за увеличаване на телесното тегло.

Изследователите смятат, че вирусите са важни и за поддържането на здравословен микробиом при хората и животните.

„Тези неща все още не са напълно проучени, но откриваме все повече примери за това тясно взаимодействие с вирусите като основен елемент на екосистемите“, отбелязва Аътъл.

Русинк и нейните колеги са намерили солидни доказателства за това. В едно проучване те са работили с колония от микроскопични гъби, които съжителстват с определен вид трева в Националния парк Йелоустоун и са открили: вирус, който е заразил гъбичките , позволява на тревата да издържа по- успешно на геотермалните температури на почвата.

„Когато присъстват и трите елемента – вирус, гъбички и трева, тогава билките могат да растат на гореща почва – казва Русинк. – Гъбата сама по себе си не може да направи това без вирус.“

Някои треви в Националния парк Йелоустоун са станали по-устойчиви на високи температури - благодарение на вирусаСнимка: ГЕТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Защитени от вируси

Заразяването на човешкото тяло с определени безвредни вируси дори помага да се отблъснат някои патогени.

GB вирус тип С, често срещан човешки непатогенен (за разлика от отдалечените си братовчеди вирус от Западен Нил и вирус на денга), е свързан със забавяне на развитието на СПИН при заразени с ХИВ хора.

Освен това учените са установили, че хората с вирус GB тип C са по-малко склонни да умрат, ако са заразени с вируса Ебола.

По почти същия начин херпесът прави мишките по-малко податливи на някои бактериални инфекции, включително бубонна чума и листериоза (често срещан вид хранително отравяне).

 

Херпесният вирус прави мишките - и много вероятно хората - по-малко податливи на някои бактериални инфекции

Изглежда, че без вируси както хората, така и много други видове живи същества биха били по-податливи на различни болести.

Освен това вирусите са едно от най-обещаващите лечения за някои заболявания. Фаговата терапия (лечение на инфекциозни пациенти и бактериални носители с бактериофагични препарати), която започва да се използва в Съветския съюз от 20-те години на миналия век, използва вируси за унищожаване на бактериални инфекции.

Днес това е бързо развиваща се област на научните изследвания. Не само поради нарастващата устойчивост на патогени към антибиотици, но и защото бактериофагите могат да бъдат прецизирани за насочване към определени видове бактерии, за разлика от антибиотиците, които унищожават безразборно всички бактерии.

„Когато антибиотиците не могат да направят нищо, вирусите спасяват човешки живот“, каза Сътъл.

Терапията с онколитичен вирусен рак , при която само раковите клетки са заразени и унищожени, също е по-малко токсична и по-ефективна от другите лечения на рака.

Насочени към убиване на вредни бактерии или ракови клетки, терапевтичните вируси действат като „микроскопични крилати ракети, които се насочват и удрят точно в целта“, отбелязва Голдбърг.

„Нуждаем се от вируси, които ще ни отведат до нов етап на терапия, ново поколение терапия.“

Тъй като вирусите постоянно мутират и се размножават, те представляват огромно хранилище на генетични иновации, което може да се използва от други организми. Вирусите нахлуват в клетките на други същества и поемат техните репродуктивни инструменти. Ако това се случи в зародишна клетка (яйцеклетка и сперма), вирусният код може да се предава от поколение на поколение и да стане постоянна част от него.

„Всички организми, които могат да бъдат заразени с вируси, имат способността да приемат вирусни гени и да ги използват в своя полза“, отбелязва Голдбърг. „Включването на нова ДНК в генома е основен начин за еволюция.“

С други думи, изчезването на всички вируси ще се отрази на еволюционния потенциал на целия живот на нашата планета. Включително хомо сапиенс.

Вирусните елементи съставляват около 8% от човешкия геном, а геномите на бозайниците като цяло са ароматизирани с около 100 000 остатъка от гени, които някога са принадлежали на вируси. Кодът на вирусите често е неактивна част от ДНК, но понякога дава на тялото нови, полезни и дори важни свойства. Например през 2018 г. два изследователски екипа независимо направиха невероятно откритие . Вирусният ген кодира протеин, който играе ключова роля за формирането на дългосрочна памет, предавайки информация между клетките на нервната система.

Древните ретровируси са отговорни за това, че хората са способни да раждат живо.Снимка: ГЕТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Най-яркият пример обаче е свързан с еволюцията на плацентата на бозайниците и времето на генната експресия по време на бременност при хората. Има доказателства, че способността си да раждаме дължим на част от генетичния код, взет от древни ретровируси, с които нашите далечни предци са били заразени преди повече от 130 милиона години.

Ето какво пишат авторите на това откритие през 2018 г. в списание PLOS Biology : „Много е изкушаващо да се спекулира с факта, че бременността при хората е можела да протича напълно различно (или дори изобщо да не съществува), ако нашите предци не са били докосвани в процеса на еволюция от ретровирусни пандемии.“

Експертите смятат, че такива части от генетичния код могат да бъдат намерени във всички форми на многоклетъчен живот. „Те вероятно имат много функции, за които ние не знаем нищо“, подчертава Сътъл.

Учените току-що започнаха да откриват начините, по които вирусите ни помагат да поддържаме живота си. В крайна сметка, колкото повече научаваме за всички вируси (не само за патогени), толкова по-добре ще можем да използваме определени вируси за мирни цели и да развием ефективна защита срещу други вируси, които могат да доведат до друга пандемия.

Нещо повече, изследването на богатото вирусно разнообразие ще ни помогне да придобием по-дълбоко разбиране за това как работи нашата планета, нейните екосистеми и организми.

Според Сътъл „трябва да положим известни усилия, за да разберем какво се случва и какво ни очаква – за наша собствена изгода“.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *