Hotscience

Duminică, 14 iunie 2009, 12:10 Science - Stiinte fundamentale

Este acum oficial: pentru prima oara dupa 40 de ani, Organizatia Mondiala a Sanatatii a declarat epidemia de gripa "porcina" pandemie. Virusul s-a raspandit in 74 de tari de pe glob. E a patra pandemie de gripa in 100 de ani. Eticheta conteaza insa mai putin. Ce conteaza este cat de severa va fi epidemia. Deocamdata, a fost clasificata drept "moderata", insa este greu de prezis cum va evolua. Tot ce putem face in momentul de fata este sa incercam sa aflam cat mai multe despre virusul A(H1N1) si despre ce este, de fapt, gripa porcina. De ce nu avem inca un vaccin? Cum se produc mutatiile care duc la aparitia a noi si noi tulpini de virusi?  Iata despre ce am stat de vorba cu Mihnea Bostina, de la Harvard Medical School.


R:  Saptamana aceasta, Margaret Chan, directorul general al Organizatiei mondiale a sanatatii a declarat epidemia de gripa porcina pandemie. Prima pandemie « globala » in 41 de ani. Mihnea Bostina, sa comentam aceasta stire.

Interesant este mai intai intervalul de timp despre care vorbim. Analizand principalele epidemii de gripa observate pana acum, Hilleman a observat urmatoarea frecventa 1889 (H2) – 1900 (H3) – 1918 (H1) – 1957 (H2) – 1968 (H3) – 1986 (H1). Interesant este ca intervalul de timp  intre doua epidemii cauzate de acelasi tip de tulpina este de exact 68 de ani. Adica durata medie de viata a unei generatii.


R: Dar poate ca ar trebui s-o luam cu inceputul. Ce sunt virusii?


 Simplificind foarte mult putem spune ca sint o forma de informatie arhivata. Aceasta informatie este reprezentata de genomul lor, constitut fie din ADN, precum cel celular, fie din ARN, precum nucleotidele folosite in unele procese celulare. El este protejata fie de un invelis molecular, fie de o membrana, fie de amindoua.

R: Ce fac ei?

 Principala lor sarcina este autoreplicarea. Pentru aceasta trebuie ca, in citeva rinduri in decursul vietii lor,  sa reuseasca sa se deghizeze. In primul rind trebuie sa reuseasca sa infecteze tipul de celule pentru care sint specializati si in care se pot inmulti.

Principala problema in acest caz este traversarea unui membrane al carei principal scop este tocmai sa le blocheze accesul. In al doilea rind, trebuie nu doar sa insele sistemul de aparare existent in celula si sa treaca neobservati, ci sa foloaseasca o parte din  masinaria moleculara pentru producerea de noi virusi. In al treilea rind, acesti virusi noi formati trebuie sa poata sa paraseasca celula si sa infecteze noi celule din noi organisme.

Acesta este primul meci. De obicei fara un invingator clar. Virusul reuseste intr-o anumita masura autoreplicarea, dar in cele din urma infectia este eliminata. Si ca suprema dovada a victoriei, organismul poseda un set de anticorpi care vor recunoaste virusul cind va incerca sa patrunda din nou in organism.

R: Ce se intampla in continuare cu virusul respectiv?

Urmeaza actul doi. Virsul circula in cuprinsul populatiei si sufera mutatii, iar la un moment dat va incerca sa re-infecteze un organism.

Iar aici avem doua scenarii. In cazul fericit – vorbesc din punctul nostru de vedere – anticorpii vor recunoaste virusul si il vor neutraliza. In celalt caz, insa, mutatiile succesive pe care virusul le sufera in cursul pasajului de la un organism la altul, il vor face de nerescunoscut. Asa ca se va rejuca meciul anterior!

 R: Ce este gripa? Ce este specific in cazul gripei?

In cazul gripei, anticorpii sint directionati impotriva unor proteine aflate in membrana virala si care mediaza patrunderea in celula. Este vorba de hemaglutinina – cea  care da litera H din nomenclatura tulpinilor de gripa. Aceasta este supusa unei puternice presiunii evolutive: portiunile ‘expuse’ si recunoscute de anticorpi ale acestei proteine sint cele care se schimba, ceea ce face ca in fiecare an sa fim atit de ‘naivi’ si de lipsiti de aparare in fata unui virus atit de vechi.

R: Cum reuseste virusul sa se adapteze? Ce sunt aceste mutatii care fac ca mereu sa fim potentialele victime a noi si noi gripe, si inca unele aviare, porcine etc.?

In cazul gripei genomul viral are o particularitate: nu avem un singur sir de RNA, ci opt segmente separate! Informatia nu este tiparita intr-un singur volum, ci este continuta in 8 capitole legate separat. Desigur, pentru o infectie reusita e nevoie ca aceasta mica biblioteca sa fie completa. Insa nu este obligatoriu ca diferitele capitole sa fie lansate de aceeasi editura.

Putem combina fragmentele in divcerse moduri atit timp cit ‘actiunea’ are sens. Si mai ales se vinde – adica daca reuseste cu mai mult succes sa infecteze un anumit tip de organism. In final, eficienta transmiterii este cea care conditioneaza raspindirea virusului si exista posibilitatea, ca uneori portiuni din tulpini adaptate unor specii diferite sa functioneze bine impreuna.
 
R: Cum suntem de fapt putem fi afectati de gripa aviara, porcina si "normala"?

 Atunci cind un organism este infectat cu diferite tulpini de gripa acestea se pot recombina. De aceea avem in cazul acestei tulpini gene specifice pasarilor, porcului si omului. Acum insa virusul este unul strict uman, dat fiind ca se transmite atit de usor in populatie, indiferent de originea partilor care il compun.

Coinfectia poate decurge in oricare din cele trei specii. Cel mai probabil, in acest caz, a fost vorba de porc.


R: Dar cum e gripa aviara?

In mare parte pasarile sint imune la virusul gripei. Se estimeaza ca un sfert dintre ele poarta cel putin doua tulpini diferite, ceea ce inseamna ca pot recombina genele dind nastere unor tulpini noi. Gripa aviara inca exista acum si va exista intotdeauna. Din fericire forma care a declansat panica de acum citiva ani nu se transmite de la om la om. Ceea ce ar fi tragic, pentru ca rata mortalitatii atinge un apocaliptic 60% fata de un sub un procent cit inregistreaza gripa obisnuita! Marele pericol in cazul pandemiei la care sintem martori este ca cu cit aceasta se raspindeste mai mult, cu atit creste riscul ca o astfel de combinatie sa aiba loc, adica sa ia nastere o combinatie care sa permita o rata a infectiei ridicata combinata cu o mortalitate ridicata.

R: Dar cum reusesc virusii atatea feluri de combinatii?

 In primul rind pentru ca sint multi! Sa dam citeva numere: Intr-o picatura de apa sint aproximativ un miliard de virusi. Un calcul putin imaginabil – arata ca asta inseamna un milion de trilioane de trilioane de virusi pe intreaga planeta. In al doilea rind pentru ca sint extrem de diversi. Iarasi, daca ne referim la apa din ocean, intr-un litru gasim peste 1000 de specii diferite de virusi. Si in sfirsit, in al treilea rind pentru ca sint simpli! Atit timp cit tii lucrurile simple poti sa-ti permiti si retele simple. Iar retele simple sint rapide.

R: De ce e simplitatea un avantaj?

Virusii sint unul dintre exemplele cele mai clare ca in biologie evolutia nu tinteste spre complexitate, ci spre diferenta. Reteta victoriei nu este complexitatea, ci surpriza! Virusii profita de naivitatea si buna credinta a organismului. Pacalesc receptori celulari si patrund in celula. Mimeaza un comportament normal in citoplasma. Isi trimit discret ARN-ul in nucleu, unde, cu buna credinta, este tradus in proteine. Precum un talentat domn Ripley la nivel molecular, marea arta a unui virus este sa evite sa fie demascat! In rest, prezumtia de nevinovatie cu care functioneza multe mecanisme celulare finalizeaza procesul.

R: Ce gripe avem ?

Avem trei tulpini circulind in ultimii 10 ani: o forma de H1N1, una de  H3N2 – acetea fac parte din categoria A si o alta tulpina apartinind categoriei B. Dar nu nomenclatura este importanta, ci faptul ca avem de-a face in principiu cu aceeasi gama de virusi care infecteaza intre 5% si 20% din populatie in decursul unui an! Dar, cum spuneam, aceste tulpini sufera continuu mutatii care le ajuta sa evadeze capcanele sistemului imunitar, asa incit trebuie sa producem in fiecare an un vaccin. Evident, vaccinul se bazeaza pe o predictie asupra structurii viitoare, ceea ce face sa ofere doar protectie partiala.  Spre exemplu, din cite am vazut, anul acesta vaccinul a oferit doar 40% protectie. In general insa cifra se situeaza la nivelul de 70-90%.

R: Dar atunci de ce nu se pun cit mai multe tulpini intr-un vaccin?

 E o intrebare legitima: de ce nu facem un vaccin impotrica a 5 sau 6 tulpini care sa creasca procentul celor protejati? In primul rind pentru ca ar trebui marita doza – ar deveni dureros! Pe de alta parte, nu stim cum ar reactiona organismul la o astfel de doza. Sau ar fi necesare mai multe injectii! Iar atunci creste riscul de efecte adverse. Apoi ar fi mai scumpe, mai complicat si mai lent de produs.

R: Cat de speriati trebuie sa fim de cuvantul acesta, "pandemie"?

 S-a creat o confuzie in decursul acestei epidemii. Faptul ca termenii pandemie si panica includ acelasi grup de litere este o pura si inselatoare coincidenta. Pandemia se refera la raspindirea virusului. Transmisibilitatea nu e corelata cu virulenta. Chiar din contra. Un virus care isi ucide rapid gazda nu are sanse sa se transmita in populatie. De aceea multe dintre epidemiile dramatice – sa ne gindim la Ebola spre exemplu – se sting atit de rapid. Victima moare inainte sa infecteze alti indivizi. Singura trasatura care conteaza este infectivitatea, virulenta este doar un efect secundar.