W 1965 roku naukowcy odkryli paskudną infekcję dróg oddechowych o nazwie 229E. Dziś znamy to jako przeziębienie, ale jest to pierwszy wykryty koronawirus. Czasami to „przeziębienie” powoduje poważne komplikacje. To jedno z głównych wyzwań w walce z koronawirusami.
W 2016 roku 45-letni nauczyciel został przyjęty na oddział ratunkowy szpitala Hygeia w Atenach. Kobieta niepaląca, która nigdy wcześniej nie skarżyła się na swoje zdrowie, miała niezwykłe objawy - czterdziestoletnią gorączkę, suchy kaszel i silny ból głowy. Lekarz pogotowia zbadał ją i zauważył świszczący oddech w lewym dolnym płucu. Patologię potwierdzono prześwietleniem klatki piersiowej.
Wierząc, że mają do czynienia z bakteryjnym zapaleniem płuc, lekarze przepisali kobiecie antybiotyki. Ale w ciągu następnych dwóch dni jej stan się pogorszył, a testy laboratoryjne nie wykazały zapalenia płuc. Kiedy jej oddech zaczął się zatrzymywać, podano jej tlen i nowy zestaw leków. Równolegle pacjent został przebadany pod kątem wielu możliwych patogenów, w tym różnych szczepów grypy, Legionelli, krztuśca i innych poważnych chorób układu oddechowego, aż po ciężki ostry zespół oddechowy (SARS / SARS) i bliskowschodni zespół oddechowy (MERS) - ale nic nie znaleziono.
W rzeczywistości tylko jedna analiza była pozytywna. To było tak niesamowite, że lekarze sprawdzili wszystko dwukrotnie. Wszystko się potwierdziło: pacjentka miała znajomą, ale tajemniczą infekcję o nazwie 229E - pierwszy z wykrytych koronawirusów.
Naukowcy na początku lat sześćdziesiątych, którzy odkryli 229E, byliby zaskoczeni ciężkością stanu nauczyciela. Właściwie szukali wirusa powodującego przeziębienie. W połowie XX wieku pojawiły się metody izolowania pojedynczych wirusów, ale nie zawsze działały: na przykład u około 35% pacjentów z przeziębieniem znaleziono wirusy, których nie można było zidentyfikować.
W 1965 roku Dorothy Hamre, badaczka z University of Chicago, podjęła wyzwanie i postanowiła zamknąć martwy punkt. Badając kultury tkankowe uczniów z przeziębieniem, odkryła nowy typ wirusa o nazwie 229E.
W tym samym czasie grupa angielskich naukowców pod kierownictwem dr Davida Tyrrella (David Tyrrell) badała przeziębienie. Wyizolowali również w hodowli tkankowej coś, co uważali za nowy typ wirusa. Kiedy zespół Tyrrella zbadał go pod mikroskopem elektronowym, odkrył, że przypomina wirusa wyizolowanego w latach trzydziestych XX wieku od kurczaków z zapaleniem oskrzeli. Był to koronawirus - pierwszy, o którym wiadomo na pewno, że zaraził człowieka.
„Zwierzęta zawsze miały te wirusy” - wyjaśnia dr Ken McIntosh z Harvard Medical School. - Na przykład wirus zakaźnego ptasiego zapalenia oskrzeli. Od dawna jest znana w branży drobiarskiej i istnieją na nią szczepionki”.
Film promocyjny:
Te wczesne badania to rodzaj wehikułu czasu. W dzisiejszych badaniach biologicznych przestrzegane są surowe zasady bezpieczeństwa i procedury izolacyjne, ale pół wieku temu te kwestie traktowano prościej. Oto, jak artykuł w gazecie z tamtego czasu opowiadał o odkryciach Tyrrella: „Naukowcy umieścili próbki medium w jamie nosowej 113 ochotników. Tylko jeden się przeziębił. Okazało się, że wystarczy.” W ten sposób jego zespół ustalił brak izolowanego wirusa w uprawach, na których był uprawiany.
W czasie odkryć Hamre i Tyrrella, dr McIntosh był członkiem zespołu w National Institutes of Health, który również badał przyczyny przeziębienia. („Całkowicie niezależne”, dodaje, ponieważ żadne badania nie zostały jeszcze opublikowane). Zespół dr McIntosha odkrył tak zwany OC43, kolejny powszechny ludzki koronawirus, który nadal powoduje infekcje dróg oddechowych. W 1968 r. Pojawił się termin „koronawirus” - ponieważ pod mikroskopem elektronowym jego powierzchnia przypomina zewnętrzne warstwy atmosfery słonecznej, czyli koronę.
W tym czasie odkrycie nowych koronawirusów, takich jak 229E i OC43, przyciągnęło duże zainteresowanie mediów. W jednym artykule lekkomyślnie ogłoszono, że nauka „potroiła swoje szanse na walkę z przeziębieniem”. Jednak Macintosh przypomina, że społeczność naukowa nie zwróciła należytej uwagi na badanie koronawirusów aż do pojawienia się SARS w 2003 roku. Ponieważ 229E i OC43 powodowały stosunkowo łagodne choroby, lekarze traktowali je jak zwykłe przeziębienie: przeciwgorączkowe, wykrztuśne i gorący bulion z kurczaka.
Następnie, w 2003 roku, wybuchła epidemia SARS. Zaczęło się od koronawirusa w Chinach, a skończyło w 29 krajach. Chociaż wirus ostatecznie zainfekował tylko 8096 osób, przypisano mu 774 zgony - tak oszałamiająco wysoki współczynnik śmiertelności skłonił naukowców do spojrzenia na to w nowy sposób. „Kiedy pojawił się SARS, świat koronawirusów nagle się zmienił - stał się znacznie szerszy i bardziej techniczny” - wspomina dr McIntosh.
Od tego czasu odkryto dwa kolejne koronawirusy, które również powodują przeziębienie - NL63 i HKU1. Dopiero w 2012 roku - prawie 50 lat po jego odkryciu - ostatecznie zsekwencjonowano cały genom 229E. W międzyczasie odnotowano przypadki 229E powodujące ciężkie objawy ze strony układu oddechowego u pacjentów z obniżoną odpornością - chociaż większość zdrowych osób choruje na przeziębienie.
Pomimo dokładnych badań koronawirusów po wybuchu SARS, nie jest jeszcze jasne, dlaczego trzy z nich - SARS-CoV-1, MERS-CoV i SARS-CoV-2 (źródło pandemii COVID-19) - powodują cięższe objawy i prowadzą do kolejnych wysokie wskaźniki śmiertelności, podczas gdy pozostałe cztery znane ludzkie koronawirusy są znacznie słabsze.
Jednak nadal łączy je jedno: nietoperze. Wszystkie znane koronawirusy, które infekują ludzi, wydają się pochodzić od nietoperzy. Następnie wirusy zostały przeniesione na inne zwierzę (żyzne dla nich środowisko - targi zwierzyny łownej i targowiska żywności na świeżym powietrzu), a ostatecznie dotarły do ludzi. Tak więc wydaje się, że OC43 krąży od XVIII wieku i był przenoszony na ludzi przez zwierzęta gospodarskie. MERS-CoV został przeniesiony na ludzi z wielbłądów. Podejrzewa się również, że zwierzęta pośrednie przenoszą inne koronawirusy na ludzi, aż do SARS-CoV-2.
Grecki nauczyciel w końcu wyzdrowiał - na szczęście sztuczna wentylacja nie była potrzebna. Skan płuc dwa lata po leczeniu wykazał, że wyzdrowiały i całkowicie wyzdrowiały. Niemniej jednak tak poważne powikłania „przeziębienia” są jedną z głównych trudności w walce z koronawirusami: powodują całą gamę objawów o różnym nasileniu.
„Jeśli spojrzeć na rozprzestrzenianie się choroby podczas obecnego wybuchu epidemii, właśnie teraz”, mówi dr Wayne Marasco, badacz z Dana Farber Cancer Institute w Bostonie, specjalista w dziedzinie SARS, LRS i COVID-19, „niektórzy ludzie mają tę chorobę. całkowicie bezobjawowe, podczas gdy inni umierają."
Dr Mackintosh podejrzewa, że koronawirusy nadal będą dezorientować naukowców. Po pierwsze, są duże i złożone, a po drugie można je stosunkowo łatwo zmienić na poziomie genetycznym. Zauważa, że te wirusy są również stosunkowo łatwe do demontażu i montażu w tej samej komórce. Wydaje się, że to właśnie te mutacje spowodowały zarówno SARS, jak i dzisiejszą pandemię.
„Koronawirusy mają największy genom RNA spośród wszystkich wirusów zwierzęcych” - mówi dr McIntosh. "Więc mają wiele tajemnic."
Alex Knapp
