Virusbiologia

Uusien viruskantojen kehitys

Eläimiä tartuttavat virukset voivat hypätä lajista toiseen, aiheuttaen uudessa isännässä uuden, yleensä vakavan sairauden. Esimerkiksi vuonna 2003 Coronaviridae-perheen virus hyppäsi eläinsäiliöstä, jonka uskotaan olevan hevosenkengän lepakot, ihmisille, aiheuttaen erittäin patogeenisen taudin ihmisillä, jota kutsutaan vakavaksi akuutiksi hengitysoireyhtymäksi (SARS). SARS-koronaviruksen kyky hypätä hevosenkengän lepakoista ihmisille vaati epäilemättä viruksen geneettisiä muutoksia. Muutosten epäillään tapahtuneen kämmensiivessä, koska hevosenkengän lepakoissa esiintyvä SARS-virus ei pysty tartuttamaan ihmisiä suoraan.

Tällaiset äskettäin syntyneet virukset ovat usein erittäin tarttuvia ihmisissä, koska ihmisen immuunijärjestelmä ei ole aiemmin tavannut niitä, joten ihmisillä ei ole immuniteettia heitä vastaan. Esimerkiksi SARS: n aiheuttanut koronavirus levisi nopeasti ihmisten keskuudessa, ja siitä tuli merkittävä sairausuhka. Virus saatettiin nopeasti hallintaan matkustuskieltojen ja karanteenitoimenpiteiden vuoksi. Vuoden 2019 lopulla Kiinassa syntyi toisen tyyppinen koronavirus, nimeltään SARS-CoV-2, ja levisi nopeasti maailmanlaajuisesti aiheuttaen pandemian. SARS-CoV-2 aiheutti koronavirustaudiksi 2019 (COVID-19) kutsutun sairauden, joka oli hyvin samanlainen kuin SARS, mutta aiheutti huomattavasti suuremman kuolleisuuden etenkin yli 65-vuotiaiden keskuudessa.

Influenssa A-virukset, jotka tartuttavat ihmisiin, voivat käydä läpi dramaattisen antigeenimuutoksen, jota kutsutaan antigeenivaiheeksi, joka tuottaa pandemioita aiheuttavia viruksia. Tämä dramaattinen muutos tapahtuu, koska influenssa A-viruksilla on suuri eläinsäiliö, luonnonvaraisia vesilintuja. Influenssa A-virusten RNA-genomi on kahdeksan segmentin muodossa. Jos välitauti, todennäköisesti sika, tarttuu samanaikaisesti ihmisen ja lintuinfluenssan A-viruksella, genomin RNA-segmenttejä voidaan lajitella uudelleen, jolloin saadaan uusi virus, jolla on pintaproteiini, joka on immunologisesti erilainen kuin influenssa A -virukset. ovat kiertäneet väestössä. Koska ihmisväestöllä on vain vähän tai ei lainkaan immunologista suojaa uutta virusta vastaan, seurauksena on pandemia. Näin tapahtui todennäköisimmin vuoden 1957 influenssapandemiassa, vuoden 1968 influenssapandemiassa ja vuoden 2009 influenssapandemiassa (H1N1).

Pandeeminen influenssa A -virukset voivat ilmeisesti syntyä myös eri mekanismin avulla. On oletettu, että kanta, joka aiheutti influenssaepidemian vuosina 1918–1919, johti kaikki kahdeksan RNA-segmenttiä lintuviruksesta ja että tämä virus sai sitten useita mutaatioita sopeutumisprosessissa nisäkässoluihin. Lintuinfluenssavirukset, jotka ovat levinneet Aasiasta Eurooppaan ja Afrikkaan 1990-luvulta lähtien, näyttävät vievän tätä tietä pandemiakykyyn. Nämä virukset, jotka ovat siirtyneet kanoista suoraan ihmisille, sisältävät vain lintugeenejä ja ovat erittäin patogeenisiä ihmisissä, aiheuttaen yli 50 prosentin kuolleisuuden. Lintuinfluenssavirukset eivät ole vielä saaneet kykyä siirtää tehokkaasti ihmisistä ihmisille, eikä ole tiedossa, mitä geneettisiä muutoksia niiden on tapahduttava.