Μπορούν οι ιοί να σκοτωθούν;

Για να σκοτώσει κάποιος έναν ιό, πρέπει να σπάσει το εξωτερικό του περίβλημα. Τα εμβόλια βοηθούν το ανοσοποιητικό σύστημα να απορροφήσει και να σκοτώσει έναν ιό. Εναλλακτικά, η μηχανική ανακίνηση των ιών τους σκοτώνει επίσης. Η χημική θεραπεία μέσω υπεριώδους φωτός, ενώσεων με βάση το ρόδιο και αντιιικών φαρμάκων μπορεί να σκοτώσει τους ιούς.

Ωχ όχι! Πάλι έχεις γρίπη; Αυτή η ασθένεια φαίνεται να επιστρέφει συνεχώς, ανεξάρτητα από το ποια φαρμακευτική αγωγή μπορεί να λάβουμε. Γιατί αυτό? Ως παιδί, μου έκαναν αρκετούς εμβολιασμούς, και παρόλα αυτά, έπαθα επανειλημμένα γρίπη χρόνο με τον χρόνο. Αυτό μας οδηγεί σε ένα προφανές ερώτημα… τι κάνει τους ιούς τόσο σκληρούς μαχητές;

Ιοί – The Undead Microorganisms

Ίσως δεν το γνωρίζατε αυτό, αλλά οι ιοί παραμένουν αδρανείς όταν δεν ζουν μέσα σε έναν οργανισμό ξενιστή, δηλαδή σε ένα ζωντανό ον.

Από τη στιγμή που μπαίνουν σε έναν ζωντανό ξενιστή, όμως, ζωντανεύουν (η συζήτηση για το αν ένας ιός είναι ζωντανός ή όχι είναι άλλο θέμα). Η μετάβαση από μια κατάσταση εντελώς αδρανής στην πλήρη δραστηριότητα απαιτεί τρομακτικά σύντομο χρονικό διάστημα και καταλαμβάνουν γρήγορα το μηχάνημά μας και το χρησιμοποιούν για να κάνουν περισσότερους μικρούς ιούς, αφήνοντας σύντομα τα κύτταρα νεκρά.

Δομή ενός ιού (Προσφορά φωτογραφίας:Wikimedia Commons)

Οι ιοί δεν είναι το τυπικό ζωντανό σας ον. Είναι κάπου ανάμεσα στο να είναι ζωντανοί και να είναι ένα σωματίδιο σκόνης με κάποιο DNA ή RNA μέσα. Έτσι, το να τους "σκοτώσεις" δημιουργεί ένα αίνιγμα.

Για χάρη αυτού του άρθρου, θα θεωρήσουμε ότι ένας ιός σκοτώνεται εάν Α) η δομή του καταστραφεί πλήρως ή Β) εάν δεν μπορεί πλέον να αναπαραχθεί, ακόμα κι αν η δομή του είναι εντελώς άθικτη.

Με αυτόν τον χαρακτηρισμό έξω από το δρόμο, ας μάθουμε πώς σκοτώνονται οι ιοί.

Τα εμβόλια βοηθούν το ανοσοποιητικό σύστημα να σκοτώσει τους ιούς

Οι ιοί είναι πολύ δύσκολα πράγματα που πρέπει να χειριστείς. Δημιουργούν ασθένεια χρησιμοποιώντας τον κυτταρικό μηχανισμό του ξενιστή για την αναπαραγωγή. Για να τα εξαλείψετε από το σώμα, πρέπει να σκοτώσετε τον ιό χωρίς βλάπτει τα υγιή κύτταρα γύρω του.

Θυμάστε αυτούς τους εμβολιασμούς που ανέφερα νωρίτερα; Αποτελούν βασική γραμμή άμυνας για να βοηθήσουν το σώμα μας να αποκρούσει τις εισβολές ιών. Αυτά τα εμβόλια λειτουργούν ως υπενθυμίσεις για το σώμα μας, σε περίπτωση που εκτεθούμε ξανά στον ίδιο ιό. Το ανοσοποιητικό μας σύστημα καταστρέφει τον ιό εκκρίνοντας χημικές ουσίες που σκοτώνουν κύτταρα μολυσμένα από τον ιό, εμποδίζοντας έτσι τον πολλαπλασιασμό του ιού ή/και εκκρίνοντας αντισώματα που δίνουν σήμα θανάτου στον ιό, έτσι ώστε τα κύτταρα του ανοσοποιητικού, όπως τα μακροφάγα, να μπορούν να έρθουν και να σκοτώσουν αυτό.

Για παράδειγμα, μια ένεση για την ιλαρά θα προσφέρει αντίσταση για μια ζωή αν το σώμα μας ξανασυναντήσει τον ιό της ιλαράς!

Ωστόσο, εάν αυτοί οι εμβολιασμοί είναι τόσο αποτελεσματικοί, γιατί δεν λειτουργούν για όλους τους ιούς;

Οι ιοί και οι τρόποι με τους οποίους μολύνουν ένα κύτταρο είναι πολύ διαφορετικοί. Ορισμένοι ιοί σκοτώνονται ευκολότερα από άλλους, είτε επειδή δεν διαθέτουν ισχυρή άμυνα ενάντια στο ανοσοποιητικό μας σύστημα είτε επειδή καταφέραμε να αναπτύξουμε ένα αρκετά ισχυρό εμβόλιο για να τονώσει το ανοσοποιητικό σύστημα. Ωστόσο, πολλοί ιοί είναι δύσκολοι επειδή μπορούν να αποφύγουν τα εμβόλιά μας.

Δημιουργία νέων εμβολίων όταν ένας ιός μεταλλάσσεται

Ένας τρόπος με τον οποίο οι ιοί γίνονται δύσκολο να σκοτωθούν είναι μέσω μετάλλαξης. Ο ξενιστής διαφορετικών ιών που προκαλούν τη γρίπη, για παράδειγμα, μεταλλάσσεται γρήγορα. Το γενετικό τους υλικό και η πρωτεϊνική τους επικάλυψη σύντομα θα είναι αρκετά διαφορετικά ώστε να κουκουλώνουν το ανοσοποιητικό σύστημα.

Ρίξτε μια ματιά στην επιφάνεια της πρωτεΐνης στην παραπάνω εικόνα. Αυτές οι πρωτεϊνικές επιφάνειες αλλάζουν συνεχώς όταν ένας ιός μεταλλάσσεται, και όταν συμβαίνει αυτό, το σώμα μας δεν μπορεί να θυμηθεί αν έχει πολεμήσει με αυτόν τον συγκεκριμένο ιό ή όχι. Επομένως, το εμβόλιο που λειτούργησε τόσο καλά πέρυσι δεν θα λειτουργήσει την επόμενη φορά.

Κάθε χρόνο, οι επιστήμονες πρέπει να δημιουργούν ένα νέο εμβόλιο για τα πρόσφατα εντοπισμένα στελέχη των ιών της γρίπης.

Ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV), που προκαλεί τη νόσο AIDS, έχει θέσει μια ακόμη ανυπέρβλητη πρόκληση για τους σχεδιαστές εμβολίων. Ο ιός μολύνει τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, τους υπερασπιστές μας ενάντια στις ασθένειες. Με το ανοσοποιητικό μας σύστημα εκτός λειτουργίας από τον ιό, γίνεται δύσκολο να βρούμε ένα εμβόλιο για να καταπολεμηθεί. Και μετά, από τη στιγμή που ο ιός HIV αρχίσει να αναπαράγεται, είναι δύσκολο να διακρίνουμε ένα υγιές κύτταρο από ένα μολυσμένο. Πώς περιμένεις να σκοτώσεις κάτι τέτοιο;

Ο HIV είναι μια ακραία περίπτωση του ιικού κόσμου, αλλά αποκαλύπτει πόσο περίπλοκη είναι η αντιμετώπιση των ιών. Οι επιστήμονες αναζητούν μια απάντηση σε αυτά τα ίδια ερωτήματα εδώ και πολλά χρόνια. Υπήρξαν πολλά πειράματα και θεωρίες σχετικά με τον καλύτερο τρόπο αντιμετώπισης των ιογενών λοιμώξεων, αλλά όχι μια λύση που να λειτουργεί κάθε φορά.

Τα νανοσωματίδια που μοιάζουν με ιούς χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία ασθενειών ιών όπως ο RSV. Πίστωση:nanotechmag.com

Αυτό το θέμα αφορά ακόμη και τη νανοτεχνολογία, η οποία φαίνεται να είναι σε όλη τη μανία αυτόν τον αιώνα! Οι προγραμματιστές εμβολίων χρησιμοποιούν τώρα νανοσωματίδια για να στοχεύσουν ειδικά τους ιούς. Το 2020, μια εργασία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science εξέτασε την ανοσολογική απόκριση σε ένα εμβόλιο νανοσωματιδίων κατά του αναπνευστικού συγκυτιακού ιού.

Η μηχανική ανακίνηση των ιών βοηθά στη θανάτωση ιών

Ένα τέτοιο πείραμα περιλαμβάνει τη μηχανική ανακίνηση των ιών χρησιμοποιώντας συχνότητες συντονισμού με τη βοήθεια λέιζερ. Το καψίδιο (ή ο φάκελος) λειτουργεί ως κέλυφος για τον ιό. Εάν το κέλυφος καταστραφεί, ο ιός απενεργοποιείται. Βασικά, είναι σαν να σπρώχνεις ένα παιδί σε μια κούνια, αλλά είναι μάλλον δύσκολο να εκτιμήσεις πόση ώθηση απαιτείται για να τιναχτεί ο ιός. Αυτή η μέθοδος λειτουργεί εξαιρετικά σε εργαστήρια που μελετούν τους ιούς, αλλά δεν είναι εφικτή ως βιώσιμη ιατρική θεραπεία… ακόμα.

Οι συχνότητες χρησιμοποιούνται για την καταστροφή ή την απενεργοποίηση ιών. Ωστόσο, στην πράξη, αυτά τα πειράματα δεν έχουν ακόμη διεξαχθεί σε μολυσμένα ανθρώπινα κύτταρα. (Φωτογραφία:platoon.org)

Το υπεριώδες φως και οι ενώσεις με βάση το ρόδιο σκοτώνουν τους ιούς

Έχουν γίνει επίσης πολλά πειράματα για την ακτινοβόληση των ιών με υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτό είναι επιβλαβές, καθώς οι ακτίνες UV μεταλλάσσονται πρωτεΐνες και DNA, προκαλώντας βλάβη στα υγιή κύτταρα-ξενιστές. Οι ερευνητές ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν μικροκύματα για να καταστρέψουν τους ιούς, αλλά από τώρα, αυτή η διαδικασία έχει αποδειχθεί αναποτελεσματική.

Το 2004, μια ομάδα Αμερικανών και Βενεζουελανών επιστημόνων ανακοίνωσε την ανάπτυξη ενώσεων με βάση το ρόδιο που μπορούν να καταστρέψουν όγκους και να απενεργοποιήσουν τους ιούς. Η τεχνική περιλαμβάνει τη χρήση φωτός σε μια συγκεκριμένη συχνότητα που θα μπορούσε να βοηθήσει στην ενεργοποίηση των ενώσεων. Αυτό επαινέστηκε ως πιθανή εναλλακτική λύση στη χημειοθεραπεία, καθώς δεν βλάπτει τα υγιή κύτταρα.

Τα αντιιικά φάρμακα σκοτώνουν τους ιούς

Τα φάρμακα έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ως μια μορφή προστασίας έναντι αυτών των ιογενών επιθέσεων:αντι-ιικά. Το πρόβλημα είναι ότι τα φάρμακα είναι λιγότερο αποτελεσματικά για τους ιούς παρά για τα βακτήρια. Έχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί δεν παίρνετε αντιβιοτικά όταν έχετε κρυολόγημα; Πολύ απλά, επειδή δεν λειτουργούν σε ιούς!

Τα αντιβιοτικά δεν δρουν στους ιούς

Ευτυχώς, έχουν αναπτυχθεί ορισμένα αντιιικά φάρμακα που διαταράσσουν τον κύκλο ζωής ενός ιού:ορισμένα εμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό του γενετικού υλικού του ιού μέσα στα κύτταρα-ξενιστές, ενώ άλλα απλώς εμποδίζουν τον ιό να προσκολληθεί στον ξενιστή.

Γι' αυτό, μείνετε ήρεμοι, παλέψτε και αν δεν έχετε εμβολιαστεί ακόμα, πηγαίνετε και προστατέψτε το σώμα σας από τους αμέτρητους ιούς εισβολείς που το απειλούν καθημερινά!