ウイルスの黄金時代

ウイルスの黄金時代

アレクシー・ジェシェフスキー
"人気の力学"№9、2015

韓国で最近出現したMERSコロナウイルスは、韓国当局を驚かせて緊急の疫学的対策を講じなければならなかった。 WHOのマーガレット・チェン事務局長は、「新しいコロナウイルスは世界中に脅威である」と述べた。そして、これらの言葉はMERSにだけでなく、新たな未知の感染症にも適用されます。

ウイルス粒子の総数は、地球上のすべての生物の全細胞の数よりも1桁多いと仮定されている。ウイルスは自然界のあらゆるところを私たちの周りに包み込み、すべての生きている生物のすべての細胞は過去の遭遇の痕跡をそれらと共に持っています。

ウイルスの遺伝的多様性、変化する能力、適応能力は素晴らしいです。数百万年前、ゲノムとレトロウイルスのレトロエレメントが進化に関与し、新しい遺伝子を作り、種を複雑にするための遺伝子リザーバーとして機能しました。そして現在、ウイルスは進化の「道具」の1つとして機能し、集団の大きさと生存率を調整することができます。

書かれた情報源から、我々は430年に古代ギリシャで起きた最初のウイルス流行を認識しています。 166年にローマで。一部のウイルス学者は、感染源に記録された最初の天然痘の流行はローマで起こった可能性があると示唆している。その後、ローマ帝国のいたるところで知られていない致命的な病気から数百万人が死亡した。

それ以来、欧州大陸は定期的に流行の蔓延、主に疫病、コレラ、天然痘にさらされてきました。突然、長距離を旅行する人々と一緒に次々と流行し、都市全体を荒廃させました。そして突然彼らは何百年もの間自分自身を見せずに止まった。

バリオロウイルスは、人類全体に脅威を与える伝染性のキャリアとして知られています。約2,000年前に世界各地で「黒い」行進を始めた彼は、全世界の膨大な数の人を墓に入れ、人類が共同で努力して敗北するまで、1980年まで存続しました。現在、このウイルスは厳格に管理されており、ロシアと米国の2つの研究所に保管されています。

科学者の視野では、ウイルスはXVIII世紀の初期にあった。その後、ヨーロッパの医師は、軽度の牛痘に感染した人々が天然痘、すなわちヒトの罹患しにくい非自発的な予防接種の現象に興味を持った。この問題のブレークスルーは、英国の医師でエドワード・ジェナーが最初に天然痘ワクチンを公表した1796年に発生しました。

1892年に、最初のウイルスが記述されました。ウイルスの発見者のタイトルは正当にロシアの微生物学者ドミトリー・イオシフォヴィッチ・イワノフスキー(Dmitry Iosifovich Ivanovsky)に属しています。ドミトリー・イオワフスキーは、XIX世紀の終わりにタバコのモザイク病を引き起こしたウイルスを描写することができました。この発見の後、ウイルスの雪崩のような研究が始まりました。私たちを驚かせず予期せぬ驚きを起こすことは決してありません。

ウイルスはどのように機能しますか?

ラテン語 ウイルス 毒を意味する。完全なウイルス粒子であるビリオンは、タンパク質コート、キャプシド、および内部含量:いくつかの特殊タンパク質およびウイルス遺伝子をコードする核酸からなる。

すべてのウイルスは、通常、DNAおよびRNAウイルスに含まれる核酸の種類によって2つの大きなグループに分類されます。実用的な観点からすると、RNA含有ウイルスのグループは、インフルエンザウイルス、コロナウイルス、およびすべてのウイルス、HIVの最も複雑な今日の最も危険な感染因子であるため、私たち全員にとって最大の関心事です。

HIVビリオン構造

ウイルスは、宿主細胞と出会うまで生存の徴候を示さない。この会合の結果、新しいビリオンを生きて生産することができるウイルス – 細胞複合体が形成される。

糖タンパク質。 彼らの助けによって、ウイルスはリンパ球の表面上のCD4受容体に結合する。

スーパーキャプシド。 リン脂質二重層膜は、ウイルスが出芽した宿主細胞から借りた。

RNA。 ウィルスに関するすべての遺伝情報がプログラムされている2つの同一スレッド。

キャプシド。 RNAと最も重要な酵素が貯蔵されている切頭円錐の形態のタンパク質容器:逆転写酵素、インテグラーゼ、プロテアーゼ。

逆転写酵素。 ウイルスRNAマトリックスの宿主細胞のDNAを改変する酵素。ほとんどの場合、RNAはDNAテンプレートによって合成され、逆もまた同様に合成されるため、逆と呼ばれます。

科学に知られているほとんどすべてのウイルスは、生きている生物に固有の標的を持っています。細胞の表面の特定の受容体で、それが結合します。このメカニズムは、どの細胞がウイルスによって影響を受けるかを正確に決定します。例えば、ポリオウイルスはニューロンにのみ結合し、肝炎ウイルスは肝細胞に結合することができる。免疫不全ウイルスは、様々な細胞を標的とする。まず第一に、これらは免疫系の細胞(Tリンパ球ヘルパー細胞、マクロファージ)である。好酸球および胸腺細胞(白血球の亜種)、樹状細胞、星状細胞(神経組織の補助細胞の一種)およびそれらの膜上の特異的受容体CD4およびCXCR4共受容体を有する他の細胞。ほとんどすべてが免疫系に直接関係しています。

イミュニティはどのように機能しますか?

理想的には、健康な生物は、あらゆる種類の「外部者」への侵入に対する非常に信頼性の高いマルチレベルの保護システムを備えています。さまざまな時代の記述と記録のために、1901年から、6つのノーベル賞が授与されました。

ウイルスが免疫細胞の粘膜にすでに浸透した後、マクロファージ(ギリシャ語の「枯死者」)はウイルス粒子の一部を吸収する。これらの細胞は、細菌、死細胞およびビリオンを含む他の異物を捕捉および消化することができる。

職業 – 食べる人

ヒトの食細胞は、「専門家」と「非専門家」と呼ばれる2つのクラスに分けられる。プロフェッショナル食細胞は、より活性であり、「彼ら」と「エイリアン」とを区別できる受容体を有する。プロフェッショナル食細胞はマクロファージを含む。

ウイルスが血流に入ると、Tヘルパー、Bリンパ球およびTキラーの3つの主なタイプを含む白血球が、それと戦います。 CD4受容体を用いるTヘルパー(英語のヘルパーヘルパー由来)は、抗原を認識し、いわゆる抗体と結合する分子を認識します。 「抗原」という名前は、「抗体」および「ジェネレーター」という単語に由来します。そのような分子は、ウイルス粒子の組成にある。

Tヘルパーは、Bリンパ球やTキラーのウイルスの「殺人者」に抗原を渡しながら刺激シグナルを与えます。活性化されたBリンパ球は、ウイルスの遊離抗原を見出し、それらに結合する抗体を形成する。ウイルス – 抗体タンデムは、マクロファージによって捕獲され、破壊される。 Tキラー標的は、ウイルスの影響を受ける身体の細胞です。これらのリンパ球は、溶解、すなわち、特殊な酵素の助けを借りて損傷細胞の溶解を行う。免疫応答の最終段階で、T-サプレッサー細胞は免疫応答の活性を消失させ、T-キラーおよびB-リンパ球の攻撃的作用を止め、分散させ、健康な細胞を破壊しないようにする。

同時に、別の分子防御機構が体内に導入されます。ウイルスに感染した細胞は、細胞を離れて隣接細胞と相互作用し、タンパク質合成のレベルを低下させ、ウイルスが増殖するのを防ぐことができる特別なタンパク質、インターフェロンを生成し始めます。ウイルスおよび宿主細胞の両方が冒されるが、感染の広がりは阻止される。

インターフェロンがアラームを鳴らしている

ウイルスの影響を受けた細胞は、インターフェロンを使用して近隣の細胞に警告を送信し、悪意のあるエージェントと会う準備が整います。このメカニズムは、ウイルスに直面しているすべての細胞の死を伴うが、ウイルスの複製および感染のさらなる拡大は阻止される。

途中で、インターフェロンは、免疫系の多くのメカニズムを活性化する。インターフェロンアルファ(IF-α)は、白血球の合成を刺激し、ウイルスとの戦いに関与し、抗腫瘍効果を有する。インターフェロンβ(IF-β)は、結合組織細胞、線維芽細胞を産生し、IF-αと同じ効果を有するが、抗腫瘍効果に偏りがある。インターフェロンγ(IF-γ)は、T細胞、Tヘルパー細胞およびC08 + Tリンパ球の産生を増強し、免疫調節物質の性質を与える。

ウイルスの王

私たち一人一人が、SARSやインフルエンザのようなあらゆる種類の季節性ウイルスに耐性のある健康な人に会いました。天然痘ウイルスであっても例外なく誰もが死亡しなかったし、今日もアフリカの人々を恐れているエボラ熱でも感染した人々の4分の1が生き残っている。

そして、単一の感染症に関してのみ、免疫系は感染症の100%において無力です。 HIVに感染した5000万人のうち、老齢になる人はいません。 HIV /エイズに直面する機会は、理論的にも、まだ発見されていない。

HIVと戦うという問題にはいくつかの要素があります。だから、ウイルスと戦う代わりに人の免疫系が、時には彼を助ける。この現象は「抗体依存性感染増強(ADE)」と呼ばれ、ウィルスの攻撃に応答して体内で産生される抗体は、ウィルスの細胞への浸透を促進し、小型ビリオンを目安にします。デング熱ウイルスおよびエボラウイルスも同様のウイルス機構を使用する。

1991年に、HIVワクチンに対する免疫応答を研究しているメリーランドの細胞生物学者は、抗原刷り込みの現象を発見した。免疫系は、HIVウイルスの最初の変種である1つだけを記憶し、それに対する特異的抗体を産生することが判明した。点突然変異の結果としてウイルスが突然変異し、これが頻繁かつ迅速に起こると、何らかの理由で免疫系がこれらの変化に応答せず、ウイルスの最初の変異体に対する抗体を産生し続ける。多くの科学者が信じるように、この現象はHIVに対する効果的なワクチンの創造の障害となっている。

しかし、それは致命的な感染の兵器のすべてのトリックではありません。私たちの体には、HIVを含むすべてのレトロウイルスに耐えなければならない特別な抗レトロウイルス系があります(レトロウイルスの詳細については、7月の雑誌を参照してください)。今日、AID / APOBECとTRIM5-αという2つのシステムがあります。しかし、HIVと戦う代わりに、これらのアンチウィルスシステムは彼の「警備員」になりました。彼らは欠陥のあるコピーや他のウイルスから免疫不全ウイルスを保護します。

あるバージョンによると、その理由は、レトロウイルスが起源となった古代のレトロエレメントが、進化の過程で、私たち自身のゲノムの一部となったからです。したがって、 "古い記憶によって"免疫システムは、 "自分自身のためにウイルスを取ることができます。

私たちは彼らに楽園を建てた

ウィルスの主な武器は、おそらく極めて急速に変化する能力です。特に、HIVにおいて、この性質は、逆転写酵素が体内でウイルスを複製する際に間違いを起こすという事実に起因する。あたかも警察がアイデンティティの犯罪者を探してプリントしているかのように、毎日彼の姿を変える。他のウイルスには独自の変動メカニズムがあります。彼らのおかげで、例えば、エボラウイルスの発見以来20年間は、完全な四半期に変更されています。

今日では、HIVだけでなく、人類にとって危険です。 1989年に発見されたC型肝炎ウイルスに起因する世界的な流行については、ほとんど知りませんでした。現在、世界中に1億5,000万人の人々がいます。そして、それによって引き起こされる合併症から毎年40万人が死亡します。非定型肺炎、エボラ、鳥インフルエンザ、MERSコロナウイルス、およびその他の未知の感染症は、特定の状況において、大きな被害者を伴う流行を引き起こす可能性があります。

ウイルスのための「スペアパーツ」の自然の貯水池は巨大で、危険な形に折り畳むことができます。このプロセスはウイルス組換えと呼ばれ、ウイルスはそれらの遺伝子を互いに交換して、新しい種を作ります。このような組換えは、異なるDNAと異なるRNAとの間で起こり得る。さらに、交換に関与する遺伝物質はウイルスだけでなく、その運搬体 – 例えば、動物とヒトのウイルスがつながることもあります。これは、新しい危険な形のウイルスがどのように現れるかです。

しかし、今日なぜ新しいウイルスがより頻繁に出現するのでしょうか?分子生物学および遺伝学研究所の教授であるVitaly Kordyum教授は、主な理由として、人口の近接性、多数の人々との密接な接触、ウイルスのキャリアの急速な移動の可能性などを挙げています。科学的および技術的進歩のおかげで、危険な感染症の運搬人は、数日間で1つの大陸から別の大陸に移動することができます。同じ進歩は、過去70年の間に、人口が村や小都市から大都市へ片寄り移住し、それによってコンパクトな多民族集落が出現したという事実につながった。

明らかに、現代の「都市」生活様式は、ウイルスの急速な進化のプロセスにおいて重要な役割を果たします。彼の人生を慰めながら自分の趣味に取り返した人は、普通の生物種であることを突然忘れてしまい、自然の法則に従って生きることをやめました。そしてウイルスはこれを私たちに思い出させます。

私たちの専門家
エフゲニー・コマロフスキー、
小児科医、感染症者、テレビプレゼンター:

「ウイルス感染を治療する際の主な難点は、薬物が人体の細胞に浸透して細胞自体とその近傍に損傷を与えずにウイルスを破壊しなければならないことである。イミュニティ:最高のアンチウイルス戦略は予防です。

  1. 予防接種。弱毒化したウイルスの体内への導入は、特定のウイルス感染(麻疹、風疹、ポリオ、B型肝炎、インフルエンザ、ダニ媒介性脳炎など)から人を守る完全に価値のある抗体の開発につながります。
  2. 可能性のある感染源(急性呼吸器感染症とその親族のための別室、AIDS予防のための性生活など)を防ぐまたは制限するd。)
  3. ライフスタイルと教育システム、正常な免疫を形成する。

Like this post? Please share to your friends:
コメントを残す

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: