Most, hogy a COVID-19-es megbetegedések száma világszerte ismét emelkedőben van, és egyre világosabb, hogy a vírus nem fog egyszer csak eltűnni, érdemes néhány szót ejteni a vírusok változásának természetéről. Az utóbbi hetekben a növekedő esetszámok ellenére az új halálesetek száma olyan alacsonyra esett vissza, amit a járvány eleje óta nem tapasztaltak a szakértők. Ennek alapján csábító lenne azt mondani, hogy a SARS-CoV-2 visszafordíthatatlanul meggyengült, ami az emberekre való veszélyességet illeti, és bár minden jel szerint huzamosan együtt kell élnünk vele, sokkal enyhébbé vált, és ez így marad a jövőben is.
Ez a narratíva jól illeszkedik abba a széles körben elterjedt elképzelésbe, miszerint a veszélyes vírusok idővel elkerülhetetlenül meggyengülnek. „Kezdettől jellemző volt az a narratíva, miszerint a természet előbb-utóbb megoldja a világjárvány kérdését számunkra” – mondja Aris Katzourakis, az Oxfordi Egyetem evolúciós biológusa. Pedig egyáltalán nem törvényszerű a kórokozók gyengébbé válása. A vírusok különösen hajlamosak váratlan fordulatokat produkálni evolúciójuk során, amire a legjobb példát a virológusok szerint a myxomavírus jelenti.
A nyulak esete Ausztráliával
Az elmúlt 72 évben több százmillió nyúl pusztult el Ausztráliában myxomatózisban, amivel a leghalálosabb vírusnak számít a gerinceseket fertőző vírusok között, mondja Andrew Read, a Pennsylvania Állami Egyetem evolúciós biológusa. A myxomavírus egy darabig a népszerű narratívát követte, vagyis 1950 körüli ausztráliai megjelenését követően egyre gyengébbé vált, egyre enyhébb megbetegedéseket okozott. De Read és kollégái igazolták, hogy ez az 1990-es években megváltozott. Egy friss vizsgálat eredményei pedig azt mutatják, hogy a myxomavírus jelenleg gyorsabban terjed a nyulak közt, mint valaha tette.
Ami azért is jelentős és ijesztő, mert a myxomavírust szándékosan engedték szabadjára a kontinensen, azt remélve, hogy a segítségével megbirkózhatnak az egyre nagyobb problémát jelentő, invazív nyúlpopulációval.
Az első nyulakat 1859-ben Thomas Austin hozatta Ausztráliába: a gazdálkodó két tucat nyulat vett Angliából, hogy saját farmján vadászhasson rájuk. Természetes ragadozók és patogének hiányában a nyulak gyorsan elszaporodtak, és hamarosan észrevehető károkat kezdtek okozni a vegetációban, ezzel együtt pedig az őshonos állatvilág és a tenyésztett állatok szempontjából is egyre súlyosabb problémát jelentettek.
A 20. század elején brazil kutatók érdekes megoldást javasoltak az ausztráloknak: felfedeztek egy vírust, a myxomavírust, amely egy helyi gyapotfarkú nyúlfajt támadott meg Dél-Amerikában. A vírust szúnyogok és bolhák terjesztették, és a gyapotfarkú nyulakra nem jelentett különösebb veszélyt a fertőzés. Amikor azonban a laborban üregi nyulakat fertőztek meg vele, számukra kiemelkedően halálosnak bizonyult a vírus okozta betegség.
Virális megoldás
A nyulak bőrében vírusrészecskékkel teli csomók jelentek meg, majd a fertőzés más szervekre is átterjedt, és rendszerint napokon belül végzett a beteg állatokkal. A szörnyű kórnak a myxomatózis nevet adták a szakértők. A brazil kutatók ebből a vírusból biztosítottak mintákat ausztrál kollégáiknak, akik aztán évekig tesztelték a kórokozót a laborban, hogy biztosítsák, az csak a nyulakra veszélyes, más fajokra nem. Néhány elszánt kutató még magát is megfertőzte a vírussal, hogy bizonyítsa relatív ártalmatlanságát.
Miután a vírus a nyulakon kívüli hatást tekintve biztonságosnak nyilváníttatott, vírusrészecskékkel fújta le néhány nyulat, majd szabadon engedték őket. Az állatok rövidesen elpusztultak, de még ezt megelőzően megcsípte őket néhány szúnyog, amelyek további állatokra terjesztették tovább a vírust. Rövidesen több száz kilométerre is hullani kezdtek a nyulak.
Frank Fenner ausztrál virológus a myxomavírus bevetése után nem sokkal monitorozni kezdte a patogén hatásait. Az első hat hónapban a vírus a becslések szerint 100 millió nyúllal végzett.
Fenner laborkísérletei alapján a fertőzött állatok 99,8 százaléka elpusztult, a legtöbb esetben a fertőzéstől számítva két héten belül.
A myxomavírus ugyanakkor nem irtotta ki az összes nyulat, ugyanis ahogy Fenner kimutatta az 1950-es években, a patogén halálossága csökkent. A kezdeti brutális járványhullám után elterjedő vírusvariánsok már csak 60 százalékos halálozást produkáltak, és a fertőzéstől a halálig terjedő idő is megnövekedett. Ez a fajta evolválódás tökéletesen passzolt a korabeli teóriához, amelyek szerint a vírusok és más paraziták az idő elteltével gyengébbé válnak, vagyis csökken a virulenciájuk.
Csökkenő virulencia?
A vonatkozó teória szerint az új patogének azért lehetnek annyira halálosak, mert még nem adaptálódtak a gazdaszervezethez. A gazda hosszabb ideig való életben tartása azonban a patogéneknek is érdeke, hiszen így hosszabb ideig tudnak sokasodni és átterjedni más gazdatestekre. Ezért a természetes kiválasztódás nyomán a kevésbé halálos vírusvariánsok kerülnek előtérbe, mondták a szakértők.
A csökkenő virulencia elmélete a myxomavírusra illett, megmagyarázta, miért vált enyhébbé a járvány Ausztráliában, és hogy miért nem bántotta a nyulakat a vírus Brazíliában. A patogén sokkal hosszabb ideje volt jelen a dél-amerikai nyulakban, így annyira alkalmazkodott ezekhez, hogy már megbetegedést sem okozott.
Az utóbbi évtizedekben azonban egyre több kérdés merült fel a csökkenő virulencia érvényességével kapcsolatban. A gyengülés valóban jó stratégia bizonyos patogének számára, de nem ez az egyetlen hatásos megoldás. Lehetnek olyan erők is, amelyek az ellenkező irányba tolják a virulenciát, mondja Katzourakis.
Read 2008-ban kezdte tanulmányozni a myxomavírust, mint a csökkenő virulencia egyik iskolapéldáját. Hamar kiderült számára, hogy az 1960-as éveket követően, amikor Fenner vizsgálata véget ért, senki sem tanulmányozta átfogóan a vírus és a nyulak helyzetét. Read Fenner mintáit is megvizsgálta, és frissebb mintákat is tanulmányozott. Kollégáival szekvenálták a vírus DNS-ét, amit Fenner még nem tudott megtenni, és a laborban nyulakon vizsgálták a vírusvariánsok viselkedését.
Kiszámíthatatlan fordulatok
Az első járványhullám utáni, 1950-es évekbeli vírusvariánsok kapcsán ők is kimutatták, hogy ezek valóban sokkal kevésbé voltak halálosak. És a halálozás egészen az 1990-es évekig relatíve alacsony maradt. Ezt követően azonban valami megváltozott: az újabb vírusvariánsok egyre több nyulat öltek meg a laborban, és gyakran új módon tették ezt, az immunrendszer blokkolásával. Az állatok alapesetben ártalmatlan bélbaktériumai elszaporodtak, és a halálos másodlagos fertőzéseket okoztak.
Érdekes módon viszont az ausztrál nyulak körében nem volt jellemző ez a fajta halál. Read ás társai úgy sejtették, hogy azért, mert a helyi populációk adaptálódtak a vírushoz, egy új mutációra tettek szert, amely révén velük született védettséget kaptak a vírussal szemben. A fegyverkezési verseny ezzel nem ért véget, a vírus szintén újabb trükköket vetett be az erősödő immunvédelem ellen. Bár a folyamat még ma sem ért véget, jelenleg a vírus annyira hatékonyan működik, hogy a nyulak átmeneti előnye elolvadt.
Azon állatokra pedig, amelyek nem élveznek született védettséget, mint Read labornyulai, az eredetinél is sokkal halálosabb a patogén.
Nagyjából egy évtizeddel ezelőtt ráadásul egy új leszármazási vonal jelent meg a kontinensen, amely sokkal gyorsabban változik a korábbiaknál. Az ezt érintő mutációk a vizsgálatok szerint elsősorban fertőzőképességre vannak hatással, vagyis a vírus egyre jobban terjed a nyulak közt. A myxomatózisban szenvedő nyulakon ezzel a változattal fertőződve furcsa duzzanatok jelennek meg a szemek és a fülek környékén. Ami azért jelentős, mert ezeket helyeket preferálják a szúnyogok, amikor csípni készülnek.
A virológusok számára sok tanulságot rejt a myxomatózis jelenleg is zajló története. A COVID-19-világjárvány harmadik évében az emberiség védettebb, mint valaha, köszönhetően a védőoltások és a betegségen való átesés nyújtotta védelemnek. De a SARS-CoV-2 esetében sem törvényszerű, hogy a gyengüljön a vírus. Ezt már az eddigi fejlemények is megmutatták. A tavaly ősszel kibontakozó delta variáns halálosabbnak bizonyult az eredeti változatnál, az omikron pedig egyelőre enyhébb betegséget okoz ugyan, de fertőzőképesebb. És máris utalnak rá vizsgálatok, hogy már az omikron kapcsán is léteznek veszélyesebb változatok.
„Egyszerűen nem tudjuk, hogy mi lesz a következő evolúciós lépés”
– mondja Katzourakis.
