Mokslo ir technologijų pasaulis

Ap­lin­kui ty­ko pa­vo­jin­gi vi­ru­sai. Iš­si­aiš­kin­ki­me ar ku­ris ga­li vir­sti ne­su­stab­do­mu žu­di­ku, nu­šluo­sian­čiu pu­sę žmo­ni­jos

2014 metų spalis. Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) įspėja, kad Afrikos vakaruose greitai gali rastis po daugiau nei 10 000 naujų Ebolos atvejų kas savaitę. „Arba mes sustabdome ebolą dabar – arba teks atsidurti visiškai beprecedentėje situacija, kuriai plano neturime,“ skelbia JT reagavimo komandos vadovas. Nuotraukoms su gatvėse tysančiais lavonais skriejant po pasaulį, daug kas baiminasi holivudinio masto pandemijos.

JAV šios baimės virsta karštlige, kai ką tik iš Liberijos grįžęs vyras miršta nuo ebolos. Mokytojai, gyvenusiai viešbutyje už 16 kilometrų nuo ligoninės, kurioje gydytas vyras, prisakoma nesiartinti prie mokyklos, kadangi ji buvo tame pačiame mieste. Autobuso keleiviai karantinuojami, kai iš jo išlipusi moteris pradeda vemti.

Po šešių mėnesių vaizdas jau visai kitoks. Ebola iš antraščių išnyko. Su pagalba iš viso pasaulio, protrūkis buvo pažabotas, jei dar ne išnaikintas. Iš viso mirė kiek daugiau nei 10 000 žmonių – siaubingai daug, bet nė iš tolo nepalyginama su 1918-ųjų ispaniškuoju gripu, pražudžiusiu ~50 milijonų, ar Juodąja mirtimi, XIV amžiuje į kapus nuvariusią pusę Europos gyventojų.

Tai, kad ebola sukėlė tokią paniką, veikiau yra mėgiamų knygų ir filmų, vaizduojančių katastrofiškus marus, pomėgio, o ne realybės atspindys. Bet ar tokie scenarijai yra visiška fantazija? Ar dabar esame pakankamai pažengę, kad galėtume susitvarkyti su blogiausiomis gamtos išdaigomis? Ar mums tiesiog sekdavosi? Ar yra virusų, kuriems tetrūksta kelių mutacijų, kad taptų nesustabdomais žudikais, išties galinčiais nušluoti pusę žmonių rasės?

Žudymo potencialas

Bet kokios ligos proveržio sunkumą apsprendžia keturi faktoriai, sako epidemiologas Christophe'as Fraseris iš ICL: ligos mirtingumas; sklidimo nuo žmogaus prie žmogaus lengvumas; ar ir kaip ilgai asmuo gali užkrėsti, prieš pasireiškiant simptomams; ir ar galima ligą užkardyti skiepais, vaistais ar abiem šiomis priemonėmis. Ligos gali įsisiautėti net ir turėdamos tik kai kuriuos bruožus, tačiau būtent daug ar visus taškus surenkančių ligų turėtume labiausiai baimintis.

Taip žiūrint, ebola mažiau baugina, nei atrodė iš pradžių. Taip, ji mirtina, daugiau nei pusė ja užsikrėtusiųjų miršta, ir vakcinos nuo jos kol kas nėra. Bet vertinant pagal kitus faktorius, jos lygis nėra aukštas. Ji nėra lengvai perduodama, kadangi plinta tik per tiesioginį kontaktą su kūno skysčiais. Ir žmonės nėra užkrečiami, kol nepasireiškia simptomai, tad gali būti izoliuoti ar karantinuoti, kad neperduotų ligos kitiems.

Tad ebola niekada negrasino ištrūkti iš kontrolės turtingose šalyse. Tiek daug žmonių ja užsikrėtė tik dėl prastos sveikatos priežiūros, ir kadangi žmonės nežinojo, kaip sustabdyti jos plitimą, sako Derekas Smithas iš Kembridžo universiteto, tyrinėjantis atsirandančias infekcines ligas. Kai vietoje buvo pritaikyti tinkami protokolai, liga buvo greitai suvaldyta net ir skurdžiausiose pasaulio šalyse.

Jei ebolos virusas mutuotų ir taptų pernešamas oro – lašeliniu būdu, jo grėsmė išaugtų – bet dauguma virusologų mano, kad toks pokytis nėra tikėtinas. Virusui tektų smarkiai pasikeisti, įgyti gebėjimą prisitvirtinti prie viršutinių kvėpavimo takų gleivinės ląstelių ir jas užkrėsti.

Ir net kai virusai gali plisti oru, tai nebūtinai reiškia pražūtį. Pavyzdžiui, 2002 m. Kinijoje žmonės pradėjo mirti nuo vadinamojo SARS. SARS plito geriau už ebolą, ir perdavimas oru buvo užfiksuotas bent vienoje atvejų santalkoje. Per keletą mėnesių ji pasiekė dešimtis šalių, užkrėtė apie 8000 žmonių, iš kurių maždaug penktadalis mirė.

Tačiau svarbiausia, kad pagal trečią punktą ji surinko nedaug taškų: simptomai pasireikšdavo dar iki tol, kol žmonės galėdavo užkrėsti kitus, tad juos buvo galima uždaryti į karantiną, virusui dar nepaplitus. Tai, drauge su sparčiu viruso ir jo plitimo kelių atradimu, sustabdė proveržį per metus. „Dauguma virusologų mano, kad modernus mokslas ir visuomenės sveikatos apsaugos priemonės sustabdė pasaulinę ir labai rimtą SARS pandemiją,“ sako Smithas.

Yra vienas mirtinas virusas, kurio vertinimas pagal trečią punktą yra labai aukštas: ŽIV nešiotojai gali užkrėsti, likus dar keliems metams iki simptomų pasireiškimo. Todėl virusas paplito po pasaulį ir užmušė maždaug 36 milijonus žmonių, nors nuo žmogaus žmogui jis plinta labai prastai.

H1N1 kiaulių gripas, atvirkščiai, plinta kuo lengviausiai. Jis tampa užkrečiamas likus maždaug dienai iki simptomų pasireiškimo, ir kai jis pirmą kartą pasirodė 2009 m., nuo jo nebuvo jokios vakcinos. Pirmaisiais metais juo tikriausiai užsikrėtė daugiau nei pusė pasaulio populiacijos, svarsto Smithas. Laimei, šis štamas nebuvo daug mirtinesnis už įprastą gripą, nors jaunesnius žmones paveikė labiau.

Septyni milijardai nešiotojų

Taigi, nei viena iš neseniai pasireiškusių ligų nėra aukštai vertinama pagal visus Fraserio keturių taškų idealaus žudiko profilį. Ar mums tiesiog šypsojosi sėkmė? Ar toks patogenas galėtų rastis ateityje?

Visuomenės sveikatos pasiekimai, be jokios abejonės, padėjo išvengti milijonų aukų nuo tokių ligų, kaip SARS ar ebola. Tačiau dabar esame pažeidžiami labiau, nei bet kada anksčiau. Žemėje dabar mūsų 7 milijardai – baisingai daug potencialių patogenų priebėgų. O oro transportas padeda ligoms plisti po pasaulį greičiau, nei bet kada anksčiau.

Žinoma, savo valandos laukiančių virusų netrūksta. Tokias ligas, kaip ebola, sukelia gyvūnuose gyvenantys virusai, peršokdami į žmones: manoma, kad natūralūs ebola'os nešiotojai yra šikšnosparniai. Ir spėjama, kad vien žinduoliai teikia prieglobstį šimtams tūkstančių nežinomų virusų.

Žinome, kad keletas jų gali nudaigoti žmogų, vos atsiras nors kokia galimybė. Pavyzdžiui, Nipah virusas, pirmą kartą buvo identifikuotas Malaizijoje, 1998 metais, kai pražudė 105 žmones. Ar turėtume dėl tokių virusų nerimauti? Be abejo, tvirtina Ronas Fouchieris iš Erasmuso medicinos centro Rotterdame, Nyderlanduose, padėjęs atpažinti SARS. „Galbūt jie gali įgauti savybę išlaikyti plitimą tarp žmonių. Mes nežinome.“

Dabar daugeliui virusologų neleidžia užmigti artimas SARS giminaitis. MERS, arba Vidurio Rytų respiratorinis sindromas (Middle East Respiratory Syndrome), 2012 m. aptiktas Saudo Arabijoje. Jis persiduoda žmonėms nuo kai kurių gyvūnų, gali būti, kupranugarių. Jis užkrėtė apie 1000 žmonių ir nužudė 400. Laimei, nuo žmogaus žmogui jis perduodamas retai, bet kuo daugiau žmonių juo užsikrečia, tuo didesnė bus šio gebėjimo išsivystymo tikimybė.

Net jei MERS niekad neims plisti nuo žmogaus žmogui, kitas gyvūnų virusas neišvengiamai tai padarys. Jei greitai šių ligų neatpažinsime, kaip atpažinome SARS, gal kilti pasaulinė pandemija.

Tačiau gera žinia, jog menkai tikėtina kad nuo gyvūnų į žmogų peršokęs virusas galėtų išsyk įgyti keturias idealaus žudiko savybes. Konkrečiau, jie paprastai prastai plinta nuo asmens asmeniui. Geriausiai tarp žmonių plintantiems virusams, kaip, pavyzdžiui, peršalimą sukeliantiems rinovirusams, ši savybė išsivystė per daugybę kartų užkrėsdami mūsų protėvius. O virusams vis geriau prisitaikant plisti, jie paprastai tampa mažiau mirtini – nors tai gali būti ne visada tiesa.

Bet yra virusas, galintis įgyti visus keturis bruožas praktiškai iškart: gripas. Nauji žmogaus gripo štamai jau išsiugdė beveik visa savybes: jie plinta nuo žmogaus prie žmogaus, yra užkrečiami bent parą iki išryškėjant simptomams, o vakcinos sukūrimas trunka šešis mėnesius – metus. Nusileidžia tik mirtingumo atžvilgiu. Tuo tarpu kai kurios gyvūnų virusų linijos, tokios, kaip H5N1 paukščių gripas, rastos 1996 m., yra itin mirtinos, kai joms pavyksta užkrėsti žmogų, bet jos labai retai perduodamos iš žmogaus žmogui.

Karštligės virusai ne tik dažnai mutuoja, bet rankovėje slepia ir dar vieną gudrų triuką: jie gali „persimaišyti“. Gripo genomą sudaro aštuoni RNR gabalėliai. Kai du skirtingi viruso štamai užkrečia tą pačią ląstelę, jų palikuoniai gali turėti abiejų štamų RNR mišinį – tuo pačiu ir jų charakteristikų mišinį. „Bent trys iš keturių pandemijų, kilusių praėjusį šimtmetį, kilo dėl gripo virusų persimaišymo žmonėse ar kiaulėse,“ sako Fouchieris.

Tad, svarbiausias klausimas yra, ar mutacijos, persimaišymai, ar abu, gali sukurti gripo formą, apjungiančią mirtiniausias kai kurių paukščių gripo atmainas su tarp žmonių cirkuliuojančio gripo užkrečiamumu. Toks virusas keltų didžiulę grėsmę, galėtų žudyti katastrofiniais mastais. Būtent tai Fouchieris ir kiti mokslininkai stengiasi išsiaiškinti.

2012 m., tirdami H5N1 virusą ir aiškinęsi, ar juo galima užkrėsti žiurkėnus, jis su kolegomis paskelbė, kad vos su keliomis mutacijomis dviejuose genuose, H5N1 paukščių gripo atmaina gali plisti tarp žmonių. Pirmiausia, virusas turėtų įgyti savybę prisijungti prie viršutinių kvėpavimo takų ląstelių epitelio receptorių. Daugeliui virusų, tokių kaip ebola, tam reikėtų didelių permainų, bet paukščių gripo viruso atveju tereikia smulkių pareguliavimų. Antra, jis turėtų gebėti efektyviai replikuotis žemesnėje temperatūroje, kadangi žmogaus viršutiniai kvėpavimo takai vėsesni už paukščio žarnyną. Iš viso galėtų pakakti vos penkių mutacijų – ir štai jums kita H5N1 atšaka, jau turinti dvi iš šių mutacijų, kurias pavojingasis štamas gali gauti persimaišydamas.

Ar taip iš tiesų gali nutikti? „Išsiaiškinome, kad tai tikrai nėra neįmanoma,“ sako Smithas, kurio komanda tyrė, ar lengva būtų virusui taip mutuoti.

Tai skamba lyg pavojaus sirena visu garsu, tačiau yra du „bet“. Visų pirma, nors 60 procentų pakliuvusių į ligoninę su H5N1 paukščių gripu mirė, Fouchieris mano, kad daug švelnesnių formų praėjo nepastebimai, o tai reiškia, kad liga ne tokia mirtina, kaip atrodo.

Antra, nors gal H5N1 nereikėtų daug mutuoti, kad jis taptų labiau užkrečiamas, tačiau tos pačios mutacijos gali virusą padaryti ne tokiu mirtinu, pažymi Smithas. Taip yra, nes mirtinesni štamai paprastai atakuoja ląsteles giliai plaučiuose, pažeidžia alveoles ir iš esmės paskandina žmones jų pačių kūno skystyje. Tuo tarpu sezoninio gripo virusai iš esmės užkrečia tik viršutinius kvėpavimo takus. Todėl jie yra ir mažiau mirtini – kadangi nepažeidžia plaučių, – ir labiau užkrečiami, kadangi virusai iš viršutinių kvėpavimo takų iš kūno pasišalina ir paplinta lengviau ir jiems nereikia keliauti taip giliai į kito žmogaus kūną, kad pasiektų ląsteles, kurias gali užkrėsti.

Taigi, kai paukščių gripo virusai mutuos, kad nusitaikytų į viršutinius kvėpavimo takus, jie gali tapti mažiau pavojingi. Bet net jei šis procesas oru sklindančio viruso letališkumą 10 ar net 100 kartų, jis vis vien būtų labai bjaurus, jo mirtingumas būtų gal 1 iš 200 žmonių, perspėja Smithas – panašaus masto kaip 1918 m. ispaniškojo gripo pandemija.

Ir kol kas maždaug tiek ir žinome. Nors į antrašte pakliūna retai, paukščių gripo grėsmė tikrai neišnyko. Tiesą sakant, ji išaugo. H5N1 ne tik tebecirkuliuoja laukiniuose ir naminiuose paukščiuose, bet 2013 m. pasirodė bjaurus naujas H7N9 paukščių gripas. „Remiantis tuo, ką žinome, tereikia nedidelio pokyčio, kad jis galėtų plisti oru,“ sako Fouchieris.

Jei taip nutiktų, ar galėtume sustabdyti 1918-ųjų stiliaus viruso maršą aplink pasaulį? 2009 H1N1 kiaulių gripo vakcina atsirado tik po pirmosios pasaulinės infekcijų bangos, bet Fouchieris mano, kad kitą kartą galime susitvarkyti geriau. „Jei atpažinsime grėsmę labai labai anksti, yra nemažas šansas apsaugoti kai kurias didesnės rizikos grupes laiku,“ sako jis. „Tikrai turėtume gebėti apsaugoti visus nuo antrosios bangos.“

Taigi, Fouchieris ir Smithas mano, kad gripo pandemijų mirtingumas niekada nebus toks didelis, kaip 1918 m. Fraseris mano kitaip: negalime manyti, kad panašių savybių virusas nepasirodys ateityje, pabrėžia jis. „Ir yra nedaug požymių, kad galėtume efektyviai kontroliuoti tokio viruso plitimą po pasaulį.“

Pražūtingas smūgis

Mirusiųjų skaičius – tik dalis istorijos. Ebola'os proveržis gal ir nusinešė tik 10 000 gyvybių, bet labiausiai paveiktoms šalis poveikis buvo pražūtingas. Ištisos valstybės buvo išjungtos ištisoms dienoms, uždaromos sienos, paskelbiamas karantinas ištisiems regionams, mokyklos uždaromos mėnesiams ir atšaukiami skrydžiai. Beveik pusė darbuotojų negalėjo užsidirbti pragyvenimui net augant maisto kainoms. Išsivysčiusios šalys būtų net labiau pažeidžiamos, nes jų visuomenės yra daug sudėtingesnės ir tarpusavyje priklausomos.

Tačiau besibaiminančius mokslinės fantastikos tipo apokaliptinio maro, mintis, kad didžiausia grėsmė yra 1918-ųjų gripo pandemijos pasikartojimas, gali kiek apraminti. Bet niekas negali žinoti, kas bus toliau. „Virusai nenuspėjami,“ sako Fouchieris. „Visada bus naujų, kurie atsiras, kai mažiausiai to tikimasi.“

Ir nors tai neatrodo tikėtina, galimybės, kad atsiras koks ypatingai bjaurus, atmesti negalime. „Galima įsivaizduoti blogesnes epidemijas, nei patyrėme praėjusiame šimtmetyje,“ sako Fraseris. „Pasisakyčiau už pasirengimą tokiems atsitikimams.“

Nerimauti reikėtų ne vien dėl laukinių virusų. Fouchierio bandymai su H5N1 sukėlė kontroversijos audrą: ar galėtų iš laboratorijos ištrūkęs modifikuotas virusas sukelti pandemiją? Ar publikuotas darbas nebuvo kaip siaubingo biologinio ginklo receptas? Tokiam nerimui yra geras pagrindas. Pavyzdžiui, 1977 gripo pandemiją tikriausiai sukėlė iš laboratorijos ištrūkusi sena žmogaus gripo atmaina.

Furoras dėl Fouchierio darbo sukėlė iš esmės tokių gripo tyrimų draudimą, bet gripas nėra vienintelė grėsmė. 2001 m., New Scientist atskleidė, kad biologai atsitiktinai sukūrė itin mirtiną triušių viruso versiją. 2003, „biogynybos“ tyrėjai JAV tyčia taip pakeitė pelių virusą. Ar galėtų mirtinas virusas, gebantis plisti tarp žmonių tyčia ar atsitiktinai būti sukurtas ir ištrūkti iš laboratorijos? Tikėkimės, niekada to nesužinosime.