A vírusok titkos társas élete
Egy új tudományág, a szociovirológia szerint a vírusok is élőlények, amelyeknek a különböző törzsbe tartozó egyedei is megérthetik egymást.
2017 óta ismert, hogy a vírusok képesek kommunikálni egymással, 2018-ban pedig azt is felfedezték, hogy a vírusok együttműködve képesek legyőzni a baktériumok ellenük kifejlesztett védekező rendszerét, a napjainkban génszerkesztésre használt CRISPR-rendszert. A vírusok közötti bonyolult interakciókat felismerve a virológusok egy újabb tudományág, a szociovirológia megszületését is bejelentették, és az Amerikai Mikrobiológus Társaság az idén nyáron már az első workshopot is megtartotta a témában.
Mint Samuel L. Díaz-Muñoz, az új tudományág egyik alapítója írja az mSystems című lapban megjelent tanulmányában, a genomikai eszközök révén ma már tudjuk, hogy kifejezetten gyakori a virális koinfekció előfordulása, és eközben a vírusok közötti, darwini értelemben vett szociális interakció (aminek révén pl. nő pathogenitásuk). Amennyiben azonban a vírusok közötti interakciót a szociális evolúció kutatási eszközeivel vizsgáljuk, ahogy azt baktériumok és egyéb biológiai szervezetek esetében is tesszük, kénytelenek vagyunk a vírusokat is szelekciós nyomás alatt lévő élőlényeknek tekinteni.
A szociovirológia az emancipált, immár élőlényként kezelt vírusok nyelvét is elkezdte megfejteni. Rotem Sorek genetikus és munkatársai, akik felfedték a vírusok egymás közötti kommunikációját, azt is felfedezték, hogy ez az információcsere egy hat aminosavból álló peptid révén valósul meg (a peptidnek az arbitrium (döntés) nevet adták, mert a segítségével a vírusok különböző helyzetekben különféle döntésekre képesek, így pl. ha csökken a megfertőzhető sejtek száma, csökkentik szaporodásuk ütemét).
Az új ismeret birtokában az egész virológiát új alapokra kell helyezni, írja a szociovirológia születéséről beszámoló Nature-cikkben (The secret social lives of viruses) Elie Dolgin, hiszen a vizsgálatok eddig izoláltan kezelték a vírusokat, és egyetlen virális részecske sejtre gyakorolt hatását elemezték. Az embert, vagy az ember parazitáit kooperációban megbetegítő vírusok nyelvének tanulmányozása az orvostudomány kezébe is új eszközöket fog adni.
A Nature-cikk számos olyan tanulmányt bemutat, melyekből kiderül, hogy a különböző vírustörzsbe tartozó humán pathogének, pl. a hepatitis-, polio, kanyaró- és influenza-vírusok egymás nyelvét is megértik, és az arbitrium nemcsak a vírusszaporodást elősegítő géneken módosítja a megtámadott sejt DNS-ének működését. A kutatók szerint a virális kommunikációs rendszer az eddig felismertnél jóval több funkció ellátására lehet képes, és a víruspopuláció szintjén olyan tulajdonságokat jelenít meg, amelyek létéről a vírusokat külön-külön tanulmányozva eddig fogalmunk sem lehetett.
A főleg háziállatokat fertőző vesicularis stomatitis virusról pl. kiderült, hogy önfeláldozó egyedei segítségével - amelyek elpusztulva elnyomják a megtámadott szervezet immunrendszerét - az életben maradt vírusok az embereket is képesek megbetegíteni. Más vizsgálatok feltárták, hogy a poliovirus különböző törzsei együttesen nagyobb sikerrel pusztítják a humán sejteket, és a különböző influenza-törzsek sejtkultúrában jobban szaporodnak együttesen, mint külön-külön. Az influenza-törzsek példája egyébként jól szemlélteti azt a nehézséget is, amivel a szociovirológiának meg kell küzdenie: bár sejtkultúrában megfigyelték a különböző törzsbe tartozó influenza-vírusok együttműködését, való életbeli viszonyok között, azaz influenzás emberek orrváladékában nem sikerült kimutatni azt. A kutatók szerint ennek az influenza-vírusok különleges társas élete lehet az oka: az influenza-vírusok populációmérete olyan hirtelen változik, hogy kicsi az esély a kooperáció kialakulására. Más vírusoknál azonban, amelyek populációiban nem alakul ki ilyen szűk keresztmetszet, valószínűbb a való életbeli együttműködés is.
A vírusok közötti kooperáció egy közelmúltban felismert formáját számos humán pathogénnél is megfigyelték: a hasmenést okozó, enterális rota- és norovirusok, a Zika-, a hepatitis- és a bárányhimlő-vírusok arra is képesek, hogy membránnal körülzárt vezikulumokban sokadmagukkal terjedjenek egyik sejtről, illetve egyik élőlényről a másikra (a norovirusok esetében a membránlipidek az enterális sejtek villusaiból származnak). A továbbiakban a vizsgálatoknak arra kell irányulniuk, jegyzik meg a kutatók, hogy sikerüljön megtörni a vírusok közötti együttműködést, és megakadályozni a vírusok pathogenitást növelő, vezikuláris terjedését.
