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Sind Viren eine unüberwindliche wissenschaftliche Herausforderung?

Was ist ein Virus? Die bloße Definition dieser biologischen Einheiten, die sich an der Grenze des Lebens befinden, ist bereits mit einem heiklen Problem verbunden. In den einführenden Lektionen der Virologie wird festgestellt, dass Viren Infektionserreger partikulärer Natur und azellulärer Organisation sind, die nur durch Elektronenmikroskopie sichtbar sind. Ihnen fehlt ihr eigener Stoffwechsel, alle sind obligate intrazelluläre Parasiten und folglich auf einen lebenden Wirt angewiesen, um sich zu replizieren.

Die einfache und rätselhafte Struktur eines Virus

Die Grundstruktur des Viruspartikels ist sehr einfach. Es besteht aus einem externen Proteinkapsid, das die virale Nukleinsäure, DNA oder RNA enthält, jedoch nicht beide gleichzeitig. Das durch Viren verursachte Unbehagen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist so groß, dass der renommierte Nobelpreisträger André Lwoff den Ausdruck „ein Virus ist… ein Virus“ prägte. Eine Probe der unergründlichen dieser besonderen Wirkstoffe, deren vitaler Charakter diskutiert wird.

Die derzeitige Angst vor der apokalyptischen Katastrophe aufgrund des SARS-CoV-2-Coronavirus ist derzeit die neueste in einer langen, ununterbrochenen Reihe von Virusplagen, die die Erde heimgesucht haben. Erst im 20. Jahrhundert sind mehrere Grippepandemien gut dokumentiert. Beginnend mit der traurig berühmten “spanischen Grippe”, die während des Ersten Weltkriegs eine höhere Sterblichkeit verursachte als die aus dem Industriekrieg.

Seitdem gab es mindestens fünf große weltweite Influenza-Ausbrüche, den letzten im Jahr 2009. Besonders zu erwähnen ist die schreckliche AIDS-Pandemie, die durch das HIV-Retrovirus verursacht wird, das seit 1980 verheerende Auswirkungen auf das menschliche Leben hat und bis heute besteht bei einer chronischen Krankheit. In den letzten Jahrzehnten haben wir aufeinanderfolgende Virusausbrüche des Ebola-, Zika-, Dengue- oder Chikungunya-Virus beobachtet, die sich in ihrer Übertragungsart, ihren Symptomen, ihren geografischen Verbreitungsgebieten oder ihren Morbiditäts- und Mortalitätsraten unterscheiden.

Warum können wir durch Viren verursachte Pandemien nicht verhindern?

Es ist paradox, dass unser tiefes Wissen über die virale Organisation solche schrecklichen Pandemien nicht verhindert und kontrolliert hat. Die Analyse der hoch entwickelten wissenschaftlich-technischen Systeme, über die wir verfügen, sollte relativ einfach zu erkennen, zu untersuchen und daher Infektionen zu verhindern sein, die durch Partikel verursacht werden, die so elementar sind wie Viren. In dieser einzigartigen viralen Struktur liegt jedoch ein großer Teil der Schwierigkeit.

Tatsächlich können Viren nicht mit wirksamen Verfahren gegen andere infektiöse Krankheitserreger, einschließlich einer Antibiotikatherapie, behandelt werden. Durch die Infektion ihrer Zielzellen blockieren Viren den Stoffwechsel und nutzen die Zellmaschinerie zu ihrem eigenen Vorteil, indem sie die strukturellen Untereinheiten des Kapsids synthetisieren und seine Nukleinsäure replizieren. All dies, ohne dass die Zellen ein wirksames biologisches Gegenmittel gefunden haben, um diese Infektion zu neutralisieren.

Der einzigartige Umstand tritt auf, dass viele pathogene Viren unabhängig von ihrer Symmetrie (ikosaedrisch oder helikal) eine äußere Hülle haben, die von der Zellplasmamembran stammt. Darauf sind virale Glykoproteine ​​(die berühmten Spicules oder “Pins”) eingefügt, die eine entscheidende Rolle bei der Erkennung und spezifischen Bindung an Rezeptoren anfälliger Zellen spielen und deren Verbreitung erleichtern.

Andererseits – und vielleicht nicht zufällig – enthalten viele infektiöse Viren nur einen RNA-Strang und keine doppelsträngige DNA als genetisches Material (Polio, Influenza, Tollwut, AIDS, Ebola, Coronavirus …), was eine sehr hohe Mutationsrate impliziert. höher.

Diese Strategie ermöglicht es ihnen, die zelluläre Überwachung leichter zu umgehen. Tatsächlich können die sogenannten RNA (+) – Viren oder Viren mit Messenger-Polarität (Coronavirus) ihren genetischen Code direkt auf zellulären Ribosomen lesen, ohne auf die Transkriptionsmaschinerie der Zelle zurückgreifen zu müssen. Denken Sie daran, dass die Transkription ein wesentlicher Prozess ist, um die genetische Botschaft von der DNA in die Messenger-RNA zu kopieren.

Die erstaunliche Fähigkeit zur Flucht und Rekombination von Viren

Ein weiteres schwieriges Hindernis besteht in der Fähigkeit zahlreicher Viren, die Artenbarriere zu überwinden und von ihrem natürlichen Wirt auf Menschen und Säugetiere überzugehen. Dieses “Geschenk”, das zu seinem erstaunlichen Rekombinationspotential beiträgt, ermöglicht es, dass zwei Viren unterschiedlicher Herkunft in einem Zwischenwirt zusammenkommen. Und durch den Austausch von genetischem Material wird ein neues Viruspartikel zusammengesetzt, das immunologisch unveröffentlicht und mit einer enormen Infektionskraft ausgestattet ist.

In diesem Sinne ist die Grippe ein eklatantes Beispiel. Bei einigen Influenza-A-Pandemien (den berühmten H1N1-Subtypen) tauschen ein Virus aviären und menschlichen Ursprungs ihre RNA-Fragmente in einem Zwischenwirt (Schwein) aus und erzeugen ein drittes Virus mit hoher Virulenz.

Es ist absehbar, dass die Anstrengungen, die unternommen werden, um wirksame Impfstoffe und neue Virostatika zu erhalten, dazu dienen werden, COVID-19 innerhalb eines angemessenen Zeitraums zu kontrollieren. Eine strenge Analyse der schrecklichen Planetenkatastrophe, unter der wir leiden, sollte uns jedoch lehren, dass es wichtig ist, sich gründlich auf die nächste Viruspandemie vorzubereiten, die zweifellos kommen wird. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass wir unsere Lektion gelernt haben.

Zurück zum Anfang, unter den vielen Bedeutungen von Viren, bleibe ich bei dieser: “Ein Virus ist im Grunde eine Proteinhülle, die endlose Probleme mit sich bringt … vielleicht unmöglich zu lösen.”

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