Wirusy nowej generacji: Ludzkość na skraju zagłady

1. MARBURG

Wirus należący do grupy ssRNA, znany jako filowirus, został odkryty w 1967 roku w Niemczech. Nazwany na cześć miasta, w którym doszło do pierwszych śmiertelnych zakażeń tym wirusem. Tydzień po pracach badawczych w laboratorium w Marburgu umarło pięciu pracowników z 24 osób pracujących w laboratorium. Od nich następnie zaraziło się kolejne sześć osób, w tym patolog i dalszy personel medyczny.

W mieście wybuchła panika. Została ogłoszona kwarantanna, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się wirusa. Wkrótce potem chorobę wykryto u kolejnych sześciu osób w Ehrlich Institute we Frankfurcie. Dwie osoby zmarły.

Naukowcy z University of Virology Institute w Marburgu i Bernard Nocht Institute w Hamburgu poszukiwali źródła wirusa, który pojawił się w Europie. Wykryli go u małp sprowadzonych z Ugandy do Niemiec w celach wiwisekcyjnych. W grudniu 1967 roku naukowcy ogłosili odkrycie nowego wirusa o niespotykanym dotąd kształcie przypominającym skręcone włókno. Nie wiedzieli, jak zakwalifikować odkrycie, dlatego przyporządkowali go do rhabdowirusów, czyli wirusów powodujących wściekliznę. Stwierdzili jednak, że znacznie się od niej różni, dlatego stworzyli nową grupę filowirusów.

Choroba ponownie dała o sobie znać w 1975 roku w Afryce, kiedy z objawami zakażenia do szpitala w Johannesburgu zgłosił się młody Australijczyk. Po kilku dniach umarł, zarażając swoją partnerkę oraz pielęgniarkę. Obie na szczęście przeżyły. Jednym z ostatnich znanych przypadków jest zarażenie turystki z Holandii w 2008 roku w Ugandzie. Kobieta zaraziła się wirusem w jednej z jaskiń, w której żyją nietoperze. Zmarła z powodu niewydolności wątroby i silnego krwawienia.

Według innych źródeł w wyniku epidemii w Demokratycznej Republice Konga, między latami 1998 a 2000 umarło prawie 83% wszystkich zarażonych pacjentów. Większość z nich zmarła w Ugandzie w 2000 roku. Prawdopodobnie największa epidemia wybuchła w 2004 i 2005 roku w RPA, gdzie spośród 399 zainfekowanych zmarło 355 osób.

Wirus rozprzestrzenia się wraz z płynami ustrojowymi - krwią, śliną, wymiotami, wydzieliną z pochwy lub nasieniem. Podobnie jak ebola powoduje krwawą gorączkę, biegunkę, wymioty oraz obfite krwawienie ze wszystkich otworów w ciele. Śmierć zwykle następuje bardzo szybko, zazwyczaj w ciągu tygodnia. Nie wynaleziono jeszcze żadnych skutecznych leków ani profilaktycznych szczepionek.

Według ekspertów Marburg jest bardziej niebezpieczny niż ebola. Jego pochodzenie nie jest dokładnie znane. Wirusa wykryto u niektórych gatunków nietoperzy i megachiropterów (nietoperzy owocożernych). Są one tylko nosicielami i wirus nie powoduje u nich żadnych problemów zdrowotnych.

2. AIDS

Nie można precyzyjnie ustalić liczby chorych ani tego, czy liczba zachorowań wzrasta czy utrzymuje się na tym samym poziomie. Wynika to z faktu, że wielu nosicieli nie jest świadomych swojej choroby. Z punktu widzenia ludzkości, HIV (HumanImmunodeficiency Virus) / AIDS ( Acquired Immune Deficiency Syndrome) to najgorsza choroba w naszej historii.

Rozmnażanie wirusa jest możliwe tylko dzięki jednemu rodzajowi białych krwinek, które są odpowiedzialne za naszą odporność. Komórki T, znane także jako limfocyty T, są częścią układu odpornościowego. To mniejsza grupa komórek pełniąca funkcję regulacyjną i będąca nośnikiem antygenu CD4+. Komórki te mają chronić nasze ciało przed bakteriami, ale jednocześnie stają się także celem ataku HIV. Wirus, atakując system immunologiczny, ogranicza jego zdolność do obrony.

Wiadomo, że HIV jest w stanie zarazić tylko ludzki organizm, choć infekcja może również wystąpić u zwierząt: psów, kotów, małp. Nie stanowi jednak dla nich żadnego zagrożenia. Aby wirus mógł się namnażać, potrzebuje ludzkiej komórki - CD4. Wirus HIV przeżywa tylko w płynach ustrojowych, takich jak krew, nasienie lub ślina. Kiedy dojdzie do kontaktu obu płynów, wirus przenika do ciała drugiego człowieka przez jego błonę śluzową.

Najczęściej ma to miejsce podczas stosunków seksualnych, ale może również zostać przeniesiony z matki na płód. Zainfekowany organizm zaczyna chorować na AIDS (zespół nabytego niedoboru odporności). Podczas choroby w organizmie jest mała liczba komórek CD4. Dodatkowo jest on narażony na różnego rodzaju infekcje, pojawienie się guzów, raka, zwiększa się ryzyko wystąpienia porażenia mózgowego, dochodzi do całościowego wyniszczenia organizmu.

Co roku do informacji publicznej przeniknie wiadomość o wynalezieniu skutecznego leku przeciwko HIV. Ale od ogłoszenia do pozytywnych wyników leczenia daleka droga. Jakiekolwiek zatwierdzenia nowej substancji muszą być poprzedzone latami testów i badań klinicznych. Pod koniec 2017 roku naukowcy zaprezentowali antidotum, które znacząco różni się od poprzednich lekarstw. Wytworzone przeciwciała w naszym laboratorium mają znacznie większy wpływ niż naturalne przeciwciała organizmu ludzkiego, a efekty mogłyby przejść nasze najśmielsze oczekiwania - powiedziała profesor Linda-Gail Bekker z International AIDS Society.

Wytworzone antidotum działa uniwersalnie, ponieważ atakuje jednocześnie trzy najważniejsze części wirusa. Należy jednak pamiętać, że HIV ma zdolność mutacji i nabierania odporności. Naukowcy starają się opracować przeciwciała, które mogłyby atakować wiele różnych szczepów wirusowych. Udało się im połączyć trzy silne przeciwciała w jedno. To antidotum celuje aż w 99% szczepów HIV; poprzednie wynalezione w laboratoriach atakowały 90%.

W Afryce żyje 14,5% wszystkich zarażonych HIV na świecie, co stanowi około 36 milionów ludzi na tym kontynencie. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) w 2009 roku liczna zgonów na AIDS w Afryce wyniosła 72%. Ze wszystkich państw afrykańskich najgorzej jest w Kenii, gdzie żyje około 1,5 miliona zarażonych pacjentów, a rocznie na AIDS umiera 80 000 ludzi.

Organizacja WHO oraz Europejskie Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób wskazywały na początki epidemii HIV w Rosji, gdzie w 2017 roku liczba nowych zarażeń wzrosła na 100 000. Łączna liczba zainfekowanych to ponad 1,2 miliona.

W Polsce rozpoczęto monitorowanie zarażeń HIV oraz zachorowalności na AIDS w 1985 roku. Najnowsze dane regularnie aktualizowane przez Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego opublikowane na dzień 31 sierpnia 2019 podają, że ogółem zakażonych HIV na terenie Polski jest 24 908 obywateli i osób innego obywatelstwa. Wśród nich jest co najmniej 6 390 zakażonych w związku z używaniem narkotyków i 5 916 poprzez kontakt seksualny. Ogółem odnotowano 3 734 zachorowań na AIDS, 1 424 chorych zmarło.

Od początku epidemii w 1985 roku do 30 kwietnia 2019 roku na terenie Polski odnotowano 24 303 zakażonych, 3 692 chorych na AIDS, 1 418 chorych zmarło.

Według czasopisma medycznego "Lancet" udało się wynaleźć lekarstwo, które całkowicie mogłoby zatrzymać rozprzestrzenianie się wirusa HIV. Potwierdzają to szeroko zakrojone badania, w których koncentrowano się na całkowitym zatrzymaniu przenoszenia się retrowirusa między mężczyznami. Przełomowe badanie zwane Partner jest skierowane do pacjentów z AIDS, którzy dzięki leczeniu nie musieliby dalej przenosić wirusa. W testach uczestniczyło około tysiąca par homoseksualistów płci męskiej, w których jeden z partnerów był HIV pozytywny. Nawet podczas seksu bez zabezpieczenia nie doszło do przeniesienia się choroby.

- To niesamowity wynik. Możliwe, że problem jest naprawdę rozwiązany - powiedziała profesor biochemii Alison Rodgers z University College of London. Wciąż trwają testy, ale już teraz pojawiły się opinie, że lek powinien być stosowany przez wszystkich pacjentów z HIV. W ten sposób moglibyśmy wreszcie zatrzymać pandemię HIV i wyeliminować piętno i dyskryminację osób zarażonych - dodała współautorka badania.

3. EBOLA

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) poinformowała, że w 2018 roku na terenie Demokratycznej Republiki Konga odnotowano dwie epidemie eboli. Wystąpiły w miastach z ponad milionową populacją mieszkańców, z których jedno znajduje się w aktywnej strefie wojennej. Złe warunki panujące w dużych miastach oraz konflikt wojenny spowodowały więcej zgonów, niż miało miejsce w spokojniejszych rejonach z mniejszą rotacją ludzi.

Obszary z dużym zagęszczeniem populacji stanowią idealne środowisko do rozprzestrzeniania się jakiejkolwiek choroby. Wydarzenia w Afryce były impulsem do zorganizowania pod koniec 2018 roku konferencji na temat zdrowia publicznego, zdrowia zwierząt, transportu i turystyki, aby znaleźć sposób na zmniejszenie ryzyka epidemiologicznego na obszarach miejskich.

W zeszłym roku WHO rozpoczęło wdrażanie w życie planu badania i rozwoju koncentrujących się na chorobach i patogenach zagrażających zdrowiu publicznemu. Priorytetem jest opracowanie odpowiednich szczepionek. Oprócz eboli badania obejmują i inne choroby, które mogą być źródłem poważnych epidemii.

Ebola znana jako gorączka krwotoczna, należy do rodziny filowirusów i jest jedną z najbardziej niebezpiecznych chorób w historii ludzkości. Wirus po raz pierwszy zidentyfikowano w 1976 roku. Obecnie rozróżnia się pięć szczepów, które są niebezpieczne wyłącznie dla człowieka i niektórych naczelnych.

Choroba zaczyna atakować kilka dni po typowych objawach zarażenia jak: nudności, biegunka, wymioty lub zaburzenia czynności wątroby i nerek. Ostatnim i jednocześnie najgorszym stadium jest krwawienie ze wszystkich otworów w ciele. Człowieka atakują trzy szczepy wirusa: ebola-Zair, ebola-Sudan i ebola-Bundigugyo. Pozostałe dwa szczepy nie są bardzo niebezpieczne dla człowieka.

Podobnie jak wirus Marburga, ebola pod mikroskopem wygląda jak skręcone włókno przybierające wiele różnych kształtów np. literę U lub cyfrę 6. Włókna mają średnio około 80 nm i ich długość jest zmienna. Odnotowano nawet włókno o długości 14 μm. Pierwsze zdjęcie wirusa opublikował lekarz Frederick A. Murphy w 1976 roku w trakcie badań dla amerykańskiego Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Udało mu się zrobić zdjęcie za pomocą mikroskopu elektronowego.

Najnowsze doniesienia naukowe informują o przełomie w leczeniu eboli. W Demokratycznej Republice Konga trwają testy czterech nowych leków. Dwa z nich REGN-EB3 i mAb114 są wielkim zaskoczeniem dla naukowców - nie spodziewano się takich rewelacyjnych rezultatów. Twierdzą, że nowe "pigułki" dają 90% szans na wyleczenie wirusa we wczesnej fazie i są w stanie zneutralizować zgubny wpływ wirusa na komórki organizmu.

- Są to pierwsze leki, które w badaniach naukowych wykazały tak znaczący wpływ na obniżenie śmiertelności wśród zarażonych ebolą - powiedział Anthony Fauci dyrektor Amerykańskiego Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID). Jeżeli badania potwierdzą skuteczność leków, będzie to zbawienne dla Republiki Demokratycznej Konga, gdzie w ciągu roku na ebolę umiera średnio 2000 osób. Według eksperta od chorób zakaźnych Sabu Mulanga, wyniki testów dają nadzieję wszystkim potencjalnym pacjentom.

4. GRYPA

Pierwsze wzmianki o grypie pochodzą z V wieku p.n.e., a pierwsza odnotowana epidemia miała podobno miejsce w 1173 roku. Nie do końca jednak wiadomo, czy to naprawdę była grypa. W 1580 roku choroba wystąpiła w Azji, skąd rozprzestrzeniła się na Europę i Afrykę. Pojawienie się i rozwój grypy są bezpośrednio związane z okresem, w którym człowiek udomowił zwierzęta (gęsie, świnie i kury). Szczep grypy jest blisko związany z hodowlą tych zwierząt, a na największe niebezpieczeństwo narażone są obszary rolnicze.

W XVIII wieku choroba jest nazywana influeza, w XIX wieku powszechnie używa się nazwy grippe - grypa. Naukowcom udało się najpierw wyizolować szczep grypy u zwierząt - ptaków i świń. W 1933 roku wirus został wykryty u człowieka. Odkryło go trzech naukowców: Wilson Smith (1897-1965), Patrick Laidlaw (1881-1940) i Christopher Anders (1896-1988), umożliwiając tym samym przeprowadzanie systematycznych badań naukowych. Wcześniej grypa była uważana za chorobę bakteryjną, a nie wirusową. Grypa jest tajemnicza ze względu na siłę, z jaką powala tysiące ofiar i szybkość, z jaką się rozprzestrzenia po świecie.

Genom wirusa grypy ma postać RNA w lipidowo-białkowej otoczce (nukleokapsydy). Rdzeń otoczony jest przez białko M, a to dalej przez osłonkę lipidową. W osłonce znajdują się silnie immunogenne glikoproteiny: hemaglutynina oraz neuraminidaza. Często występuje zmienność antygenowa spowodowana mutacją wirusa, której nie można zneutralizować za pomocą istniejących przeciwciał. Zarażenie dochodzi drogą kropelkową lub przez kontakt z zainfekowanymi przedmiotami (klamką, banknotem itd.).

Najbardziej narażone są osoby z obniżoną odpornością. Wirus przenika do organizmu za pomocą dróg oddechowych i rozprzestrzenia się dalej wraz z wydzieliną podczas mówienia, kichania lub kaszlenia. Zarazić się można na trzy sposoby - bezpośrednio, przez wdychanie zainfekowanego powietrza oraz przenosząc z rąk do ust. Podczas jednego kichnięcia uwalnia się 40 000 kropel, a przeniknięcie do organizmu zaledwie jednej z nich prowadzi do zarażenia.

5. SARS

Zespół ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej wywoływany jest przez koronawirus SARS-CoV. Po raz pierwszy został zidentyfikowany w 2002 roku w Chinach. W ciągu kilku miesięcy rozprzestrzenił się po całym świecie i zainfekował 10 000 osób, z czego prawie tysiąc zmarło.

Prawie rok trwało, zanim udało się zatrzymać rozprzestrzenianie się wirusa. Naukowcy w Chinach poszukiwali źródła infekcji i wpadli na trop kolonii nietoperzy podkowców małych (Rhinolophus hipposideros) żyjących w jaskini w prowincji Yunnan. W ich ciałach odkryli wirus SARS.

- Prawdopodobnie nie będzie to jedyna jaskinia z nietoperzami zakażonymi tym szczepem wirusa, ale jest niezwykle istotne, że wpadliśmy na ten trop - powiedział wirolog Jeremy Farrar, dyrektor brytyjskiej organizacji Wellcome Trust.

- Mamy nadzieję, że próbki pobrane od nietoperzy pomogą wynaleźć szczepionkę przeciwko SARS i pozwolą przygotować się na ewentualną epidemię - dodał.

Eksperci obawiają się nawrotu choroby, dlatego wciąż szukają źródeł szerzenia się infekcji, aby móc jak najwcześniej zareagować. Zanim wpadli na trop nietoperzy żyjących w jaskini, myśleli, że wirus znajduje się w mięsie cywet (Virerra) sprzedawanym na targach. Po badaniach okazało się, że to nie ich mięso jest źródłem zarażeń.

- Wpadliśmy na trop nietoperzy. Poszukiwanie jaskiń i pobranie próbek od nietoperzy było skrajnie niebezpieczne. Ale zdecydowanie było tego warte. SARS to groźna choroba, na którą jak najszybciej należy wynaleźć szczepionkę oraz znaleźć skuteczny sposób leczenia. Teraz mamy na to szansę - powiedział Farrar.

Stanisław Gajda