Koronavirusi je naziv za skupinu virusa koji promatrani elektronskim mikroskopom imaju oblik krune, pa im odatle i ime. Oni su uzročnici bolesti kod ljudi i životinja. Početkom 21. stoljeća počeli su se pojavljivati novi koronavirusi koji su sa životinja prešli na ljude. Sada je u središtu pažnje pandemija izazvana koronavirusom SARS-CoV-2, koji se također zove COVID-19 [coronavirus disease-2 2019].

Životni procesi u svakom živom biću „zapisani” su u njegovom genomu [„životnoj šifri”]. Ta je šifra izražena „tekstom” pisanom pomoću četiri „slova” A, T, C, G. Svako slovo označava jednu od četiri vrste malih molekula, tzv. nukleotida [svaki od po nekoliko desetaka atoma]. „Životnu šifru” [genom] koronavirusa COVID-19 nedavno su odredili i objavili kineski znanstvenici.

Taj koronavirusov genom sastoji se od 29 903 nukleotida. Zanimljivo je pogledati taj tekst od šest stranica u kojemu je „zapisan” uzrok velikim problemima pred kojima se trenutno nalazi cijeli svijet. Za ilustraciju evo prvih 50 slova [od 1. do 50.] iz te prijeteće „životne šifre”:

ATTAAAGGTT TATACCTTCC CAGGTAACAA ACCAACCAAC TTTCGATCTC

a zadnjih 53 slova [od 29 851. – 29 903.] su:

TAGCTTCTTA GGAGAATGAC AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAA.

Ako ga želimo cijeloga pogledati da zadovoljimo znatiželju [taj „tekst” nam je svima promijenio život i ugrozio svjetsko gospodarstvo], slobodno je dostupan OVDJE.

Možemo gledati taj tekst i reći: „Ovo je krivac za samoizolaciju, karantenu, krizu…”.

KOLIKI SU VIRUSI?

Virusi su izvanredno maleni. Njihovu veličinu možemo predočiti ovako: zamislimo da duž ravne crte dugačke 10 centimetara poredamo viruse u red, jedan za drugim, stalo bi više od milijuna virusa. Red od milijun virusa bio bi dugačak samo 10 centimetara! Ogroman je broj vrsta virusa, jer se virusi prilagođuju genomu pojedinih vrsta organizama građenih od stanica, npr. u tijelu čovjeka, krave, ptice, bakterije… Virusi su prisutni u ogromnom broju svugdje oko nas.

Procijenjeno je da u jednoj litri oceanske vode ima oko desetak tisuća milijarda virusa, oko deset puta više nego što je u toj vodi broj bakterija. Virusi su važni za biogeokemijske procese u oceanima i za održavanje bakterijske raznolikosti i ekološke ravnoteže. Broj virusa na Zemlji je nezamislivo velik, mnogo veći od ukupnog broja svih drugih živih bića na našem planetu. S druge strane, neki virusi kao agresori izazivaju zarazne bolesti kao što su gripa, AIDS, encefalitis, hepatitis, SARS itd.

VIRUS – „NAPOLA ŽIV-NAPOLA MRTAV”

Kaže se da je virus „napola živ-napola mrtav”, na granici živog i neživog svijeta ili najjednostavniji oblik života. Ključno svojstvo života je mogućnost razmnožavanja, ali virusi se mogu razmnožavati samo tako da koriste stanicu nekog organizma kao domaćina. Oni su ekstremni paraziti: razmnožavaju se jedino unutar biološke stanice nekog domaćina u koju ubace svoj genom, pa uzurpiraju genom i stanicu domaćina za svoje potrebe za razmnožavanje. Neki virusi zaraze bakteriju i razmnožavaju se unutar nje, a neki unutar stanica viših organizama, npr. biljaka, životinja i čovjeka. Nakon razmnožavanja neki virusi djeluju razorno na stanice domaćina i uništavaju ih.

U virusu je genomska informacija sadržana u RNA molekuli, koja ima samo jedan lanac nukleotida, za razliku od genomske informacije čovjeka koja se nalazi u dvostrukoj zavojnici DNA molekule. Zbog toga je RNA genom manje stabilan nego DNA genom, tj. podložniji mutacijama tj. promjenama u nizu nukleotida duž genomskog lanca. To može doprinositi promjenama genomskog „teksta” na nepredvidiv način. Smatra se da je novi virus COVID-19 nastao nekom značajnom mutacijom prilikom prijelaza sa životinja na čovjeka, ali izgleda da u novom obliku zasad ne pokazuje veće mutacije.

DEŠIFRIRANJE HIJEROGLIFA

Prijetnje koje predstavlja koronavirus kriju se u njegovom genomu. Fascinantan je znanstveni napredak eksperimentalne molekularne biologije koji je omogućio da se odrede genomske sekvence za tisuće vrsta organizama, pa tako i za koronavirus. No unatoč velikom napretku na dešifriranju značenja i uloge genomskih sekvenci, njihovo značenje i međuveze još su značajnim dijelom nepoznanica.

Možda bi se moglo problem potpunog dešifriranja genomskog teksta usporediti s problemom dešifriranja hijeroglifa. Kada su tijekom Napoleonove vojne ekspedicije u Egipat 1799. godine francuski vojnici u dolini Nila blizu sela Rosetta pronašli crnu kamenu ploču s uklesanim hijeroglifima, sa znatiželjom ju je razgledao i sam Napoleon, inače vrlo zainteresiran za znanost. Znanstvenici su narednih dvadesetak godina pokušavali dešifrirati te hijeroglife, no to je uspjelo tek 1822. francuskom znanstveniku Champollionu.

Unatoč djelomičnim uspjesima, danas je znanost pred mnogo mnogo zahtjevnijim zadatkom potpunog dešifriranja genomskih „hijeroglifa”. Sigurno će biti golemog napretka u tom smjeru, iako je moguće da potpuno rješenje nikad neće biti dostupno, među ostalim i zbog kvantnofizikalnih neodređenosti u samom temelju genomske šifre. No otvorene su mnoge mogućnosti eksperimentalnih pristupa metodom pokušaja i pogreške i otkrićima u traganju za efikasnim cjepivom i lijekom za COVID-19. S druge strane, upravo promjenjivost virusnog genoma mogla bi pridonijeti i prestanku pandemije, tako da se dio genomskog „teksta” spontanim mutacijama smanji ili izgubi štetno djelovanje virusa. Na to bi mogli ukazivati događaji iz povijesti kada su katastrofalne virusne pandemije same od sebe prestale, kao na primjer zloglasna „španjolska gripa” koja se pojavila 1918. godine i odnijela više desetaka milijuna ljudskih života.

Govoreći pragmatično, u ovom trenutku dok još nema cjepiva ili lijeka protiv koronavirusa, najefikasnije su odlučne mjere za sprečavanje prijenosa koronavirusa s čovjeka na čovjeka, kao što ih u Hrvatskoj provodi Krizni stožer s vrhunskim medicinskim stručnjacima.

■  Autor: Akademik Vladimir PAAR ■ HAZU / Hrvatsko nebo ■