– Žemėje daugiausia ne žmonių ir ne vabzdžių, o virusų: kiek jų yra dirvožemyje, ore, vandenyje, kiek sukeliančių virusines infekcijas, tie skaičiai nesuvokiami net man. Virusų yra be galo daug formų – tai didžiausia įvairove pasižymintys objektai, kitos tokios populiacijos pasaulyje nėra. Nesusidūrusieji su gamtos mokslais nepagalvoja, kad žmogaus virusai yra tik be galo maža jų visumos dalis. Kiekviena gyva ląstelė turi savo virusą, kuris ją infekuoja. Jei išnyktų visi virusai, ilgainiui neliktų ir žmonių: be jų mes pražūtume, nes nebūtų kam kontroliuoti bakterijų populiaciją. Bakterijos supa mus visur: vien ant odos gyvena daugiau nei 100 jų rūšių, žarnyne – nesuskaičiuojamas kiekis, o kiekvienas mes turime savo individualią mikrobiotą. Ir visą tą bakterijų įvairovę suvaldo virusai. Vandenynuose gyvena vienaląsčiai organizmai, juos taip pat reguliuoja virusai. Kadaise, kol menkai išmanėme mediciną, virusai kontroliavo ir žmonių populiaciją. Taigi jie yra neišvengiama ir labai svarbi ekologinės sistemos grandis.

– Nežinia, kaip virusai atsirado (ši diskusija būtų tokia pat beprasmė kaip apie vištą ir kiaušinį), bet akivaizdu, kad jie vystėsi kartu su mumis, buvo šalia, darė mums įtaką ir suteikė mums daugybę dalykų. Vienas jų yra placenta. Pagrindinis placentos formavimosi baltymas sincitinas yra virusinės kilmės – t. y. palikimas kadaise į mūsų genomą patekusio ir jame pasilikusio viruso. Žmogaus genomo projektas atskleidė, kad mūsų genome yra labai daug virusinių sekų: įvairių mokslininkų skaičiavimais, nuo 8 iki 50 proc. mūsų genomo sudaro virusai ir į virusus panašios sekos. Kuo jos svarbios? Embrionogenezės metu genome miegantys endogeniniai retrovirusai (taip mes, mokslininkai, juos vadiname) atgyja ir padeda embrionui vystytis. Taip pat manoma, kad endogeniniai retrovirusai gali būti atsakingi už įvairių senatvinių ligų, taip pat kai kurių vėžinių būsenų atsiradimą. Virusai padėjo formuotis ir mūsų imunitetui – už jį atsakingų molekulių gamybą reguliuoja ir virusinės kilmės sekos, esančios mūsų genome. Taigi, jie yra mūsų kompanionai visą ilgą evoliucijos kelią, ir manyti, kad jie nereikalingi, nėra protinga.

– Atsakymas priklauso nuo to, kaip mes į ją žiūrime. Apie virusus išmanome stebėtinai mažai. Virusologija yra labai jaunas mokslas, nes kol Ernstas Ruska 1938 m. nebuvo išradęs elektroninio mikroskopo, vyko didžiuliai debatai, ir niekas tiksliai negalėjo pasakyti, ar virusai egzistuoja. Mano, kaip virusologės, požiūriu, tai, ką matome elektroniniu mikroskopu, yra virusinė dalelė – virionas. Tai tik molekulinis objektas, kurį sudaro dangalas ir genomas, jis yra nieko neveikiantis biologinis darinys, kaip, tarkim, dulkė. O kas iš tiesų yra virusas, pamatome tada, kai jis aptinka savo ląstelę šeimininkę ir joje vystosi.

Tokia didžiajai daliai virusų būdinga savybė vystytis tik savo ląstelėje šeimininkėje yra nulemta jų struktūros. Šie virusai turi baltymą, kuris atpažįsta ląstelės paviršiuje esančią jam reikalingą molekulę – ją vadiname receptoriumi. Jis virusui yra lyg raktas, padedantis pasirinkti ląstelę, į kurios vidų jis gali patekti. Todėl augalų virusas neinfekuos žmogaus ir bakterinis virusas žmogui nėra patogeniškas.

Ląstelė virusui suteikia daugybę dalykų, kurių jis negali pasigaminti pats – energiją, baltymų gamybos mechanizmus. Beje, šis viruso gebėjimas nusitaikyti į infekuojamas ląsteles Europos Sąjungoje, JAV, Japonijoje pasitelkiamas vėžiui gydyti. Su vėžiu dažniausiai kovojama operacijomis arba taikant chemoterapiją, nuodijančią visą organizmą, bet šiandien jau turime preparatų, priverčiančių virusą tikslingai rinktis vėžinę ląstelę.

– Iš jų gauname ir daug kitų gerų dalykų. Pavyzdžiui, bakteriniai virusai nėra evoliuciškai prisitaikę ir niekada nesivystys žmogaus ląstelėje – šito nereikia bijoti. Greičiau atvirkščiai – jie padeda mums gyventi, naikindami ir reguliuodami bakterijų, tarp jų ir blogųjų, skaičių aplinkoje. Todėl prisimindami posakį „Mano priešo priešas yra mano draugas“ jau dabar Europos Sąjungoje (ES) po truputį bandome gydyti bakterines infekcijas šiais virusais. Be abejo, esate girdėję, kad bakterijų atsparumo problema auga didžiuliais tempais, o naujų antibiotikų kūrimas jau išsisėmęs. Be to, atsparumas jiems labai greitai susiformuoja, nes bakterijos turi palyginti trumpą vystymosi laiką, tad gali leisti sau prabangą keistis. Kol kas mes turime labai prastus ES įstatymus, susijusius su virusų panaudojimu medicinos ir kitose srityse. Bet jau supratome, kad išeities nėra ir būtina paruošti įstatymų bazę, kad bakterinius virusus būtų galima naudoti įveikiant bakterines infekcijas. Mokslininkai ne vienoje šalyje ir ne vienoje ligoninėje jau įrodė, kad tai prasminga ir gerai.

– Pagrindinė problema ta, kad virusai yra ląstelės parazitai ir mes vis dar negebame kryptingai žudyti jų infekuotų ląstelių. Taip, yra įvairių antivirusinių preparatų, kuriais gydomi virusiniai hepatitai, ŽIV infekcija, gripas ir tam tikrų herpes virusų sukeltos ligos. Bet vaistai kenkia ne tik virusams – jie yra toksiški ir žmogaus organizmui. Taigi, nors jau turime šiek tiek (iš tiesų labai mažai) galimybių su jais kovoti, vienintelė sėkmingos apsaugos priemonė yra vakcinacija, ir tik neišmanėliai gali prieš ją šiauštis.

– Kadangi virusai yra gausiausia populiacija Žemėje, natūralu kad apie juos žinome be galo mažai. Įsivaizduokite jūrą – maža stiklinaitė vandens yra mūsų žinios. Per pandemiją buvo labai liūdna stebėti, kai žmonės įsivaizdavo, kad mokslininkai meluoja, nes jų išvados keitėsi. Bet reikia suprasti, kad mokslininkams tai, kas vyko, buvo tokia pati naujiena, kaip ir paprastiems žmonėms. Atlikdami tyrimus mokslininkai daro prielaidas, ir didžiausia problema buvo ta, kad visos prielaidos populiariojoje žiniasklaidoje buvo pateikiamos kaip faktai. Visiškai natūralu, kad ilgainiui gavome daugiau duomenų ir kai kurios prielaidos pasikeitė.

– Iš kur tas požiūris, kad virusas siekia nužudyti žmogų? Taip, yra toks posakis, bet dažniausiai (nesakau, kad visada) žūtis yra arba mūsų pačių imuniteto reakcijos pasekmė, kai jis per aršiai sureaguoja į virusinę infekciją, arba virusas, pavyzdžiui, gripo, sukuria prielaidą kilti antrinei infekcijai. Bet pats virusas nesitaiko klastingai kenkti – jis viso labo siekia išlikti ir pasidauginti. Kaip, beje, ir mes. O mūsų ląstelės yra tik priemonė tam tikslui įgyvendinti. Žmogus kaip toks virusui neegzistuoja, jo pasaulis yra viena ląstelė – mes kalbame apie nanometrais matuojamus dydžius, o nanometras lygus vienai milijardajai metro daliai! Bet žmonės linkę hiperbolizuoti…

Žinote, kas dar man nepatinka? Statistika yra svarbu, tačiau vien skaičiai kartais pateikiami be konteksto. Prisiminkime koronaviruso pandemijos pradžią – tuomet buvo akcentuojamas didelis mirtingumo koeficientas. Panašiai buvo neseniai, kai pasirodė pranešimų apie Nipos viruso protrūkį. Antraštės skelbė: „Mirtinas virusas“. Bet ar dėl to mums Lietuvoje reikėtų panikuoti? Tikrai ne. Nipos virusas paplitęs Malaizijoje, Bangladeše. Ten sveikatos apsaugos sistema, pripažinkime, silpna, todėl, jei užsikrėtusiųjų yra, tarkim, keli tūkstančiai, jų dalis mirė, daryti išvadas, kad virusas itin mirtinas, nėra teisinga. Tą patį galima pasakyti ir apie Ebolos virusinę infekciją. Vienaip ji baigiasi ligoniui, kuris gyvena Afrikoje ir tris paras turi eiti iki artimiausio medicinos punkto, kitaip tam, kuriam suteikiama pagalba Europoje.

– Iš niekur jie neatsiranda – jie yra. Kaip minėjau, nemažos dalies virusų dauginimosi tempas yra itin trumpas – nuo keliolikos minučių iki kelių parų. O išeiga didžiulė: priklausomai nuo rūšies, vienam virusui užkrėtus ląstelę iš jos gali išsiskirti net ir keliasdešimt tūkst. virionų. Dėl to jų genetinė medžiaga labai greitai kinta, ypač tai būdinga RNR virusams (vieni jų yra koronavirusai). Jie savo genomus mažiau saugo nuo klaidų, nes jiems tos klaidos tik padeda. Jos pakeičia baltymų struktūrą, ir virusai gali pritapti naujose nišose: užkrėsti kitą šeimininką, išvengti imuninės sistemos atpažinimo, prisitaikyti prie besikeičiančios aplinkos. Tai suteikia galimybių plisti, nes siekdami išlikti virusai turi ne tik pasidauginti, bet ir plėsti savo arealą.

– Kai žmonių skaičius didėja neapsakomu greičiu, kai visur nevaržomai keliaujame ir pradedame lįsti ten, kur nebuvome įkėlę kojos, kai apdergiame savo planetą ir, nepaisant neigimo, vis dėlto keičiame klimatą, tai neišvengiamai paveikia kitų būtybių – augalų, gyvūnų – gyvenimą. Visa tai susiję: nebūna taip, kad virusas atsiranda dėl vienos priežasties, jų visada būna kelios, o kalbant apie naujai žmones gebančius infekuoti virusus, tai nutinka dėl mūsų pačių kaltės. Iki šiol ginčijamasi, kaip atsirado SARS-CoV-2.

Prisiminkime Aziją ir jos papročius: žmogus nukeliauja į džiungles, pasigauna laukinį gyvį, atitempia į turgų ir uždaro narve su naminiu gyvūnu. Abu jie turi savo virusus ir, būdami vienoje aplinkoje, jais dalijasi. Virusai natūraliai keičiasi, nes ieško naujų nišų, o žmogus dar suteikia jiems progą. Kitas pavyzdys – Afrikoje žmogus nupėdina į mišką, sumedžioja vaisiaėdį šikšnosparnį, nes neturi ko valgyti (tai yra mūsų problema, kad sukuriame tokias sąlygas), pasigamina iš jo vytintos, taigi termiškai neapdorotos, mėsos. Ir pasigauna Ebolos virusą, nes šie šikšnosparniai turi be galo daug virusų, o jų organizmas – specifinis, prie to prisitaikęs.

Ebola nėra žmogaus virusas, jis natūraliai buvo gamtoje, bet žmogus pasielgė netinkamai – štai jums ir naujas virusas. Uodų pernešamas Zikos virusas taip pat gali būti puikus pavyzdys: jo sukeliama infekcija prasidėjo Afrikoje, dėl uodų arba žmonių judėjimo pasiekė Aziją, per salas – Pietų Ameriką, ir ten kilo didžiulis ligų protrūkis. Sprogimą sukėlė tas pats virusas, tik jis pakeliui vis keitėsi, kol parodė kitokį savo veidą.

– Mes Europoje įsivaizduojame, kad problemos nėra ir skiepytis ar saugotis uodų reikia skrendant, tarkim, į Maldyvus. Neapsirikite, gerbiamieji! Žmogui atrodo, kad jis yra visagalis, bet iš tiesų mes gyvename virusų pasaulyje. 2025 m. ES buvo pasiektas naujas uodų platinamų virusinių ligų rekordas. Kokios tos ligos? Čikungunija, Vakarų Nilo virusas… Žinote tokius pavadinimus?

Tikriausiai ne. Paprastai kalbant, tai naujai atsirandantys virusai, kurie yra sena problema tuose kraštuose, kur drėgna ir šilta, tarkim, Indijos vandenyno regione. Bet kadangi Europa šyla, uodai keliauja, tad mes po truputį matome didėjančius šių virusų infekcijos atvejų skaičius mūsų žemyne. O apie afrikinį kiaulių marą tikriausiai teko girdėti? Periodiškai skelbiama, kad tai vienoje, tai kitoje fermoje tenka išskersti gyvūnus. Bet pasipila komentarai, esą tai – nesąmonė, nes Afrika yra viename pasaulio gale, o Lietuva kitame. Žmonės nesupranta, kad mikroskopiniai virionai keliauja labai įvairiais būdais, tarkim, net ir su Afrikoje pastovėjusiu konteineriu... Be to, nereikia pamiršti, kad afrikinio kiaulių maro virusas jau daugiau nei du dešimtmečius nebėra tik Afrikoje aptinkamas virusas – jis jau plačiai išplito laukinių šernų populiacijoje nemažoje dalyje Europos ir Azijos regionų, taip pat ir Lietuvoje.

Dabar Kongo Demokratinėje Respublikoje, Afrikoje, kilo daugybę gyvybių nusinešęs Ebolos virusinės ligos protrūkis, kurį sukėlė Bundibugyo – nauja Ebolos virusų atmaina. Bet baisiausia tai, kad socialiniuose tinkluose dominuoja komentarai, kur žmonės juokiasi, sako, kad mokslininkai vėl kažką išsigalvoja ir gąsdina. Niekas nieko negąsdina! Laimė, kol kas galime džiaugtis, kad Ebola nėra žmogaus virusas, kaip, pavyzdžiui, gripas, jo pernaša – zoonozinė, ir tie žmonių užsikrėtimai tėra nelaimingas atsitiktinumas.

– Anksčiau ar vėliau gali, jei mes taip be atodairos kirsime Amazonės džiunglių miškus, Afrikoje neatsakingai elgsimės su gyvūnais, neatsisakysime kai kurių savo įpročių. Pavyzdžiui, kalbant apie Ebolą, vienas pagrindinių pernašos būdų yra laidojimo papročiai, kai mirusysis myluojamas, bučiuojamas ir užsikrečiama per kūno skysčius. Virusų dydis matuojamas nanometrais, tad net jeigu atrodo, kad nusiplovėte rankas, iš tiesų nežinia, kiek ir ko dar ant jų liko...

– O, jis labai gražus, todėl aš ir esu virusologė. Čia tiek molekulinių sprendimų, jų naudojame vis daugiau (nors vis dar labai mažai). Pavyzdžiui, genų redagavimo sistema „CRISPR-Cas9“, už kurios plėtrą profesorius Virginijus Šikšnys gavo daugybę tarptautinių apdovanojimų, buvo sukurta ištyrus bakterijų apsaugos nuo virusų mechanizmus. Begalę virusų koduojamų fermentų mes naudojame savo kasdieniuose laboratoriniuose darbuose. Imunologijoje taip pat pasitelkiami bakteriniai virusai. Kadangi mokslininkų įrankiai tobulėja, sekoskaita pagaliau tapo ne tokia brangi, kaip buvo, tarkim, prieš 20 metų, kiekvieni metai atneša vis naujų atradimų ir naujų praktinio pritaikymo galimybių. Nors virusai mus susargdina, reikia tik džiaugtis, kad jie yra!

Giliausiai pasaulyje rastas virusas buvo aptiktas beveik 9 km gylyje, dugno nuosėdose Marianų įduboje, kuri yra laikoma žemiausia Ramiojo vandenyno dugno vieta ir siekia maždaug 11 tūkst. metrų, o slėgis joje daugiau kaip tūkstantį kartų viršija slėgį vandens paviršiuje.

Naujai aptiktas virusas užkrečia Halomonas tipo bakterijas: jis įterpia savo genetinę medžiagą į bakterijų genomą ir dauginasi nenaikindamas bakterijų. Kadangi ir virusas, ir bakterijos išsivystė nesvetingoje aplinkoje, jis negali sau leisti nužudyti šeimininkės. Halomonas bakterijų aptinkama visuose vandenynuose, įskaitant jūros dugną prie Antarktidos ir nuogulas aplink giliavandenes hidrotermines versmes. Atlikę genetinę viruso analizę, mokslininkai nustatė, kad jo paplitimo sritis greičiausiai yra tokia pat plati, kaip ir bakterijų, kurias jis užkrečia.

Apie giliausiose vandenyno srityse gyvenančius virusus žinoma nedaug, o neseniai atrastas pavyzdys yra tik trečiasis žinomas virusas, užkrečiantis ten pat paplitusias Halomonas bakterijas.

Žvarbiame Arkties dirvožemyje slypi užšalę virusai, tačiau dėl klimato kaitos toliau šylant planetai šie amžinojo įšalo kaliniai ima atitirpti. Tarptautinė mokslininkų grupė iš Sibiro upėse paimtų mėginių yra išskyrusi 13 naujai aprašytų virusų. Trys iš šių virusų buvo rasti 27 tūkst. metų senumo suakmenėjusioje mamutų vilnoje, dar vienas buvo aptiktas įšalęs senovinio sibirinio vilko žarnose. Laboratorijoje mokslininkai atsargiai atšildė mikrobus ir nuskaitė jų genomą, paskui atgaivintais virusais užkrėtė amebų ląsteles. Keli virusai, net 48 tūkst. metų praleidę amžinajame įšale, ėmė daugintis, todėl amebos pratrūko ir į aplinką išleido naujas virusų daleles. Pasak tyrėjų, atgaivinti virusai nekelia jokio pavojaus, nes užkrečia tik amebas, tačiau tai, kad jie išliko, leidžia manyti, kad senoviniai virusai, anksčiau užkrėsdavę gyvūnus ar žmones, vis dar gali būti gajūs.

1. Daug daug nulių. Viename mililitre jūros vandens gali būti net 10–100 milijonų virusinių dalelių (10⁷–10⁸), o viename kubiniame centimetre dirvožemio – net 100 milijonų, t. y. 1 milijardas (10⁸–10⁹). Ore taip pat sklando milžiniški jų kiekiai.

2. Žvaigždės neprilygsta. Galima palyginti: astronomų manymu, stebimoje visatoje gali būti apie vieną septilijoną žvaigždžių – tai vienetas su 24 nuliais. Tačiau bendras virusų skaičius Žemėje yra nepalyginamai didesnis. Todėl manoma, kad bet kokiam gyvam organizmui egzistuoja jį infekuojantis virusas. Tačiau šiandien nustatyti, aprašyti ar ištirti yra tik vos keli procentai iš visos gausybės gamtoje egzistuojančių šių biologinių būtybių.

3. Kas sekundę. Mūsų planetoje kas sekundę įvyksta apie 100 sekstilijonų virusų atakų (10²³). Tačiau dauguma jų neturi nieko bendra su žmonių ligomis: virusai pirmiausia užkrečia bakterijas ir kitus mikroorganizmus. Ši nematoma drama vyksta visur – vandenynuose, dirvožemyje, ore – ir yra viena priežasčių, kodėl mūsų planetos sistemos išlieka gyvybingos.

Ar žinai, kad? Projektą „Nuo mikroskopo iki teleskopo“ iš dalies finansuoja Medijų rėmimo fondas. Metinė paramos suma 4000 Eur.