Minkäslaisia öttiäisiä nuo virukset oikein ovat? Jos tämä kysymys on vaivannut mieltäsi, niin tässä tulisi lyhyt ketju virusten ”elämästä”. Tein aikanaan molekyylibiologian väitöskirjan virusinfektion solubiologiasta, joten voisin vähän raottaa ovea virusten kätkettyyn maailmaan.
Virukset ovat solutason loisia, eikä niitä voi pitää samalla tapaa elävänä kuin vaikkapa bakteereja. Niiden monistuminen riippuu täysin isäntäsolun toiminnoista, joten niiden monistumisen estäminen lääkkeiden avulla on vaikeaa.
Ja voi pojat, että evoluution aikana virukset ovat kehittyneet tässä aivan käsittämättömän taitaviksi.
Viruksia on aivan valtavasti ja ne ovat hyvin erilaisia. Ensinnäkin niiden koot vaihtelevat n. kahdenkymmenen nanometrin koosta satoihin nanometreihin, eli ne ovat n. 500 kertaa pienempiä kuin solut.
Jos laittaa pienimpiä viruksia jonoon, niin yhden millimetrin matkalle niitä mahtuu 50 000 kappaletta. Aika monta siis. Nyt jylläävä coronavirus on kooltaan hieman isompi, n. 120nm halkaisijaltaan oleva pallo.
Virusten rakenteet poikkeavat myös sen suhteen onko niillä omaa kalvoa, nk. vaippaa. Coronavirus kuuluu vaipallisiin viruksiin, eli varsinaisen viruksen proteiinikuoren, kapsidin, ulkopuolella on solunkalvoa muistuttava rasvakalvo.
Ja tämä rasvakalvo on siis herkkä kuivumiselle, saippualle ja alkoholille. Tämä voi olla coronan piirre joka meidät lopulta pelastaa. Jotkin virukset kestävät hyvinkin rajuja käsittelyitä, onneksi corona ei ole sellainen.
Virukset ovat myös yksinkertaisia, niiden ainut tarkoitus liittyy monistumiseen. Yksinkertaisimmilla viruksilla voi olla perimässään vain kaksi geeniä, toinen tuottaa viruksen kuoren ja toinen ohjaa perimän monistumista ja/tai pakkaantumista kuoreen.
Meidän solujen elämää ohjaa 20 – 50 000 geeniä, riippuen vähän laskutavasta. Joillain viruksilla on sitten kyllä satoja geenejä, mutta siltikään ne eivät ole itsenäisiä.
Virusten perimät ovat myös valtavan erilaisia. Meidän geenimmehän on koodattu DNA:han, joka sitten luetaan proteiinien rakennusohjeeksi, RNA:ksi, jonka perusteella solumme tuottavat kaikki ne tuhannet ja tuhannet proteiinit mitä tarvitaan.
Virusten perimä voi olla DNA:ta, se voi olla myös RNA:ta, se voi olla yhdessä osassa tai sitten pilkottuna moniin eri osiin. Se voi liittää perimänsä meidän omaan perimään, josta se tuottaa virus proteiineja (esim. HIV)...
…, se voi vain heittää perimänsä meidän perimän sekaan solun tumassa ja monistua siellä (esim. adeno ja parvovirukset), tai sitten se pysyy tuman ulkopuolella ja rakentaa oman monistumistehtaansa solun nk. sytoplasmaan (esim. corona).
Yksi viruksen toiminnan haaste on päästä soluun sisälle. Ja vielä sellaiseen soluun, mikä sopii viruksen monistumispaikaksi. Virukset käyttävät sisäänmenoon solujen pinnasta löytyviä proteiineja, joita solu käyttää normaalisti eri toimintoihin.
Esimerkiksi coronavirus käyttää ilmeisesti solun pinnan proteiinia, joka normaalisti ottaa osaa verenpaineen säätelyyn. Virus sitoutuu tähän proteiiniin ja solu ottaa sen sitä kautta sisäänsä, huomaamatta koko virusta.
Kuten yllä totesin, niin virus on loinen, se ei voi hoitaa monistumistaan itse. Se kaappaa isäntäsolusta tarvittavat toiminnot (perimän monistuminen, proteiinien tuotto, energia yms.) ja muuntaa solun virustehtaaksi. Mitä solussa tapahtuu riippuu valtavasti viruksesta.
DNA perimän omaavat virukset käyttävät hyvin usein isäntäsolun perimän monistumisessa mukana olevia proteiineja hyväkseen ja virusten DNA:sta tuotetaan aivan normaalisti RNA:ta, joka sitten ohjaa virusproteiinien tuottoa ja uusien virusten muodostumista.
RNA virukset, kuten corona, hieman etuilevat tässä prosessissa, sillä niiden RNA perimän perusteella voi jo suoraan alkaa tuottaa virusproteiineja, näppärää.
Corona on monistumisessa erittäin tehokas. Kun se pääsee solun sisään, viruskuori aukeaa ja perimä vapautuu. Perimä toimii heti ohjeena proteiinien tuottoon ja sen perusteella muodostuu kerralla pitkä usean proteiinin rakenne, joka sitten viipaloidaan osiin kuin kääretorttu.
Nämä osat sitten hoitavat viruksen perimän monistumisen. Perimästä tuotetaan myös viruksen rakenteelliset proteiinit ja virukset rakentuvat solun sisällä. Lopulta solut erittävät viruksia ulkopuolelleen, samoja reittejä pitkin mitä solut käyttävät normaaliin eritystoimintaansa.
Coronilla on yksi ikävä piirre. Ne pystyvät tuottamaan proteiinia, joka johtaa solujen yhteensulautumiseen. Infektoitunut solu voi siis fuusioitua viereisen, ei-infektoituneen solun kanssa. Tällöin immuunipuolustuksen on vaikea havaita viruksia, koska leviävät solujen sisällä.
Lopulta solun normaali toiminta kuitenkin häiriintyy niin pahasti, että solu kuolee ja vapauttaa valtavan määrän viruksia ympäristöönsä. Nämä sitten päätyvät uusiin soluihin tai tulevat ysköksinä pois ja päätyvät ehkä uuden isännän sisään. Ja sykli alkaa alusta.
Yksi mainittava seikka on myös se, että RNA perimän monistus on erittäin virhealtista verrattuna DNA perimän monistamiseen. Eli coronalla on taipumis mutatoitua ja tämä voi olla luonnollisesti hyvä tai huono asia, riippuen tilanteesta.
Esim. originaalin SARS:n kohdalla tapahtui mutaatio, joka johti viruksen monistumisen tai tuottumisen vähenemiseen. Jostain syystä tämä kanta sitten yleistyi ja oli varmaan tärkeässä osassa epidemian talttumisessa, mutta en ole epidemiologi.
