Logo bio-infomedia.ro

Virusurile sunt sau nu vii? Sau ceva la mijloc?

Ilustratie virus
Deseori vorbim despre cum să omorâm coronavirusul, însă, după majoritatea definițiilor, virusurile nu sunt vii. | Ilustrație: YUICHIRO CHINO/MOMENT/GETTY IMAGES
  • De-a lungul timpului, virusurile au fost rareori considerate vii. Virusurile nu prezintă metabolism, nu au celule și nu se pot reproduce independent. Ele nu se pot replica în lipsa unei celule-gazdă.
  • Cu toate acestea, virusurile au multe trăsături ale ființelor vii. Ele sunt făcute din aceleași "cărămizi" ale vieții, se replică și evoluează. Odată ajunse într-o celulă, virusurile modifică mediul celular pentru a se potrivi nevoilor lor - construind organele și dictând genele și proteinele pe care le produce celula.

Ticălos. Ucigaş. Ameninţare. Din 2020, oamenii de știință și autoritățile publice au folosit aceste cuvinte pentru a descrie SARS-CoV-2, virusul care provoacă sindromul respirator acut sever 2 (COVID-19). Articolele de știri, lucrările de cercetare și tweet-urile personifică în mod repetat virusul ca pe ceva rău, care intenționează să ne omoare.

În același timp, intenționăm să-l ucidem prin spălarea mâinilor, șervețele antiseptice, dezinfectant pentru mâini, înălbitor, chiar și roboți care dezinfectează camerele de spital cu lumină ultravioletă. Cu toate acestea, conform celor mai mulți oameni de știință, depunem eforturi uriașe pentru a ucide ceva care nu este viu.

Oamenii de știință au discutat în contradictoriu de sute de ani cu privire la modul de clasificare a virusurilor, spune Luis Villarreal, profesor emerit la Universitatea din California, Irvine, unde a fondat Centrul de Cercetare a Virusurilor. În anii 1700, se credea că virusurile sunt otrăvuri. În anii 1800, ele erau numite particule biologice. La începutul anilor 1900, au fost retrogradați la substanțe chimice inerte.

De-a lungul timpului, virusurile au fost rareori considerate vii. Peste 120 de definiții ale vieții există astăzi și majoritatea necesită existența metabolismului - un set de reacții chimice care produc energie. Virusurile nu prezintă metabolism. De asemenea, nu îndeplinesc și alte criterii comune. Nu au celule. Nu se pot reproduce independent. Virusurile sunt pachete inerte de ADN sau ARN, care nu se pot replica fără o celulă-gazdă. Un coronavirus, de exemplu, este o sferă la scară nanometrică, alcătuită din gene învelite într-un strat de lipide (grăsimi), pe suprafața căruia se află cu proteinele ​​spike (S).

Totuși, virusurile au multe trăsături ale ființelor vii. Sunt făcute din aceleași "cărămizi" ale vieții. Se replică și evoluează. Odată ajunse într-o celulă, virusurile modifică mediul celular pentru a se potrivi nevoilor lor - construind organele și dictând genele și proteinele pe care le produce celula. Virusurile gigantice descoperite recent – care rivalizează cu dimensiunea unor bacterii – conțin gene pentru proteinele utilizate în metabolism, crescând posibilitatea ca unele virusuri să aibă un metabolism.

În plus, aproape fiecare regulă care exclude virusurile din lumea vie are propriile sale excepții. De exemplu, bacteriile Rickettsia sunt clasificate ca fiind vii, dar, la fel ca virusurile, se pot multiplica numai în interiorul altor celule. Toate ființele vii, de fapt, se bazează pe alte viețuitoare. Un singur iepure nu se poate reproduce singur, dar un iepure este cu siguranță o ființă vie, nu?

Din aceste motive, dar și altele, dezbaterea dacă virusurile sunt sau nu vii continuă și astăzi. În 2004, virusologii Marc H.V. Van Regenmortel de la Universitatea din Strasbourg din Franța și Brian Mahy, pe atunci la Centrul pentru Prevenirea și Controlul Bolilor din S.U.A., au definit virusurile drept "entități infecțioase nevii despre care se poate spune, în cel mai bun caz, că duc un fel de viață de împrumut".

Sau poate că un virus poate fi atât neviu, cât și viu. În 2011, biologul Patrick Forterre, de la Institutul Pasteur din Paris, a susținut că virusurile alternează între o stare inactivă (în afara unei celule) și o stare vie, activă metabolic (în interiorul unei celule), pe care el o numește virocelulă.

Pentru Forterre, virusurile sunt ca semințele sau sporii. Ei au potențialul de acțiune, iar acest potențial poate fi inhibat. Acest aspect, cel puțin, se potrivește cu experiența noastră de a investi la nesfârșit timp și bani în încercarea de a ucide HIV, Zika, SARS-CoV-2 și multe alte virusuri.

Tupanvirus
Complexitatea genetică a unor virusuri gigantice, cum este acest Tupanvirus din imagine, a determinat unii cercetători să se întrebe dacă virusurile ar trebui clasificate ca entități nevii. Descoperit în anul 2018, Tupanvirusul are un cod genetic mai mare decât cel de la unele bacterii. | Foto: J. ABRAHAO ET AL/NATURE COMMUNICATIONS 2018

În timp ce dezbaterile privind clasificarea pot fi uneori frivole, în realitate modul în care vorbim despre virusuri afectează modul în care acestea sunt cercetate, tratate și eradicate.

Personificarea virusurilor ca răufăcători și amenințări interferează cu o înțelegere reală a evoluției și a naturii, spune Colin Hill, specialist în boli infecțioase la University College Cork din Irlanda. Cele mai de succes virusuri sunt persistente și benigne; ele rămân latente în celule sau se reproduc lent, pentru a nu deteriora mașinăria de replicare a celulei. Virusurile și prada lor nu se luptă, ci dansează, spune Hill. Totuși, rareori le percepem în acest mod.

În plus, deoarece virusurile sunt adesea clasificate ca nevii, multe tipuri de infecții virale - în special atunci când virusurile colonizează cu succes o gazdă într-o manieră persistentă, pe tot parcursul vieții, fără a provoca boli acute - sunt ignorate, spune Villarreal. Gândiți-vă la aceasta ca la murdăria pe pantofi, spune cercetătorul. La fel ca murdăria, unii oameni de știință consideră infecțiile virale persistente ca fiind pur și simplu o pacoste și, prin urmare, ele nu constituie urgențe de studiat. De exemplu, un virus ADN numit poliomavirus este utilizat în mod obișnuit în laboratoare pentru a studia modul în care virusurile cauzează cancer. Cu toate acestea, deoarece macacul rhesus - gazda virusului - rareori are tumori din cauza acestuia, se stiu puține despre cum și de ce poliomavirusul persistă într-o populație de animale.

Dar înțelegerea unor astfel de infecții este extrem de importantă pentru omenire. Un virus persistent într-o gazdă devine adesea destul de periculos într-o altă gazdă și cu aceasta ne confruntăm în cazul COVID, spune Villarreal.

Virusurile au fost ignorate și în alte moduri. Luați în considerare arborele filogenetic - un model și un instrument de cercetare folosit pentru a descrie evoluția în timp. Virusurile sunt lăsate deoparte în mod obișnuit, inclusiv în versiunile populare, cum ar fi Arborele Filogenetic Interactiv. Fără virusuri, nu se pot înțelege pe deplin mecanismele evoluției, spune Hill.

Virusurile sunt extrem de abundente. Ele infectează toată viața celulară, de la bacterii unicelulare la elefanți, și sunt deosebit de numeroase în ocean, unde funcționează ca o rețea de reciclare gigantică, distrugând zilnic 20% din bacteriile și alți microbi de acolo, pentru a elibera tone de carbon, care este apoi folosit de alte microorganisme pentru a crește.

Pe tot globul, virusurile nu doar infectează celulele, ci și lasă în urmă material genetic. ADN-ul viral este transmis nu numai de la o particulă virală la urmașii săi, ci și la alte virusuri și alte specii. Din această cauză, secvențele genetice virale și-au stabilit permanent reședința în genomul tuturor organismelor, inclusiv al nostru, și ne bazăm pe ele. ADN-ul viral este necesar pentru formarea placentei mamiferelor, este crucial în creșterea embrionilor, iar sistemul imunitar înnăscut uman este alcătuit, parțial, din proteine virale străvechi. Când o persoană se luptă cu COVID-19, o face cu ajutorul virusurilor care ne-au colonizat celulele cu mult timp în urmă.

De fapt, unii oameni de știință consideră virusurile ca fiind principala sursă de inovație genetică din lume. Virusurile nu sunt o ramură lipsă a arborelui filogenetic; ele sunt întrețesute în fiecare ramură și frunză a acestuia.

Oamenii de știință pot contesta întotdeauna dacă virusurile sunt vii sau nu, dar sperăm că pot fi de acord cu privire la importanța virusurilor pentru viața așa cum o cunoaștem. Oricât ai vrea să te gândești la viață, spune Villarreal, virusurile vor fi acolo.

Source Sursa: sciencenews.org
Text: Megan Scudellari



Din aceeași categorie