2020 жылғы пандемия адамзат өркениетінің даму бағытын өзгертіп жіберді: геосаяси текетірес, трансұлттық корпорациялар, шағын бизнес пен отбасы психологиясына дейін түрлі сала қағидат-әдетін қайта қарастыруға мәжбүр. Мамандар осылай деп отыр. Жер-әлемді сонша тітіреткен коронавирус деген қандай құдірет? Жалпы, вирус деген не? Қарапайым тілмен түсіндіріп көрейік.

Екпе ілімі дамып, медицина ілгерілеп, салыстырмалы түрде тазалық орнаған соң адамзат вирус пен бактерияға қарсы “қасиетті соғыста” біржолата жеңбесе де, шыбын-шыбын болып қырылып қалмай, қарсыластың қысымына шыдас бере алатын деңгейге жетті. Бірте-бірте “вирус” деген сөзден қорықпайтын болдық. Оның үстіне, IT-өнімдердің күнделікті қажетке айналуы бізді табиғи вирус емес, қолымыздағы құрылғыға зиянын тигізетін компьютер вирусы туралы көбірек біліп, содан сақтануға итермеледі. Ал поп мәдениет вирусты бірде карикатурадағы тажал қылып көрсетіп, бірде жай ғана сәнді сөз ретінде ұсынып, ұғым ретінде құнсыздандырып жіберді.

Шын мәнінде вирусты әлемнің нағыз билеушісі деп атауға болады. Ыстық-суыққа, қар-жаңбырға, орман-шөлге қарамай, барлық жерде өмір сүре алатын және жануар екен, өсімдік екен, бактерия екен деп бөліп жармай, кез келген тірі ағзаға шабуыл жасай беретін батыр – осы вирус.

Вирус қандай болады?

Вирус – аса қарапайым өмір формасы. Қарапайым екені сонша, ғылым оны тірі ағза қатарына жатқызу-жатқызбау мәселесін әлі шешкен жоқ.

Жансыз зат дейін десең:

– белгілі бір ген құрамына ие;

– бәрімізге белгілі эволюция ережелеріне сай сұрыпталып отырады, яғни қоршаған ортаға бейімделіп, мутацияға ұшырайды;

– көбейе алады;

– өсіп-өнетін жер іздейді де жүреді.

Жанды дейін десең:

– зат алмасу процесінен құр қалған;

– өзімен-өзі жүрген вирус тірі дүние емес, химиялық зат формасында болуы мүмкін;

– өз бетінше көбейе алмайды, себебі, жасуша құрылымы жоқ. Міндетті түрде адам ба, ағаш па, әйтеуір бір тіршілік иесінің жасушасына барып жабысуы керек. Ал, биологиядан оқығанымыздай, тірі материяның басты белгісі – өз жасушасының болуы.

Құрылымы күрделі емес, негізгі бөлігі екеу-ақ: нуклеин қышқылы (ДНҚ немесе РНҚ немесе екеуі де) және осы қышқылды қорғайтын ақуыз қабықша (капсид). Кей вируста бұл екеуінің сыртында майлы қабат (липид) болады, ол қоршаған ортаның әсерінен сақтайды. Сол сияқты капсидте ақуыздан басқа көмірсу да кездесуі мүмкін (мысалы, тұмау немесе герпес вирусы).

Вирустың құрылымы қарапайым схема түрінде. Иллюстрация: Teachmephysiology.com

Көлемі тым кішкентай, мәселен, 2020 жылдың хедлайнеріне айналған коронавирустың шамамен… 100 миллионы иненің ұшына сыйып кетер еді. Ал 1 литр теңіз суынан алуан түрге жататын 250 миллиард вирус табуға болады.

Жалпы, зерттеліп үлгерген вирустардың көбі 20-300 нанометр аралығындағы диаметрге ие (1 миллиметрде 1 миллион нанометр бар екенін еске сала кетейік). Әрине, бұдан үлкендері бар, бірақ олар санаулы.

Зерттеу демекші, “Заманауи вирусологияға кіріспе” кітабына сенсек, ғылым 6 мыңнан астам вирус түрін жақсы біледі, қасиет-сипатымен таныс. Бірақ ғалымдардың кейбірі дүниежүзінде кем дегенде 100 миллионнан астам вирус түрі бар дейді. Антарктида мұздары мен мұхиттар тереңінде, ормандар құшағы мен құмды шөлдерде біз білмейтін, естімеген-көрмеген қанша қатер бар екенін елестете беріңіз. Бүкіл әлемді шулатып, берекесін алған COVID-19 коронавирусы – соның бірі ғана.

Ғалымдар вирусты пошымына қарап үш топқа бөледі:

• спираль түріндегі вирустар;
• көпқырлы немесе шар түріндегі вирустар;
• ассиметриялы, күрделі формалы вирустар.

Иммун тапшылығы вирусы, гепатит В, Эбола, аденовирус, тұмау вирусы және бактериофаг. Иллюстрация: Vectorstock.com

Вирус қалай шабуылдайды?

Жоғарыда айтып өткеніміздей, вирус өз бетінше көбейе алмайды, әлдебір тіршілік иесінің жасушасы керек. “Жолы болғыш” вирус жайлы ортаға тап келсе, ішіне кіріп алады да, жасушаның ресурстарын пайдаланып, өз-өзін көшіре бастайды.

Шартты түрде алғанда, вирустың өмірлік циклі бірнеше кезеңнен тұрады:

• Жасушаға жабысу. Бұл кезеңде вирустың ақуыз қабықшасы жасушаның бетіндегі рецепторлармен байланысып, ажырамастай болады. Мәселен, кей вирустың капсиді (ақуыз қабықшасы) ферменттің ролін атқарады: жасушаның сыртқы қабаттарын ерітіп жіберіп, ішіне нуклеин қышқылын жібереді. Айтпақшы, қай жасуша керек екенін әр вирус өзі анықтайды, мәселен, иммун тапшылығы вирусы тек лейкоциттерді қажет етеді.
• Жасушаға кіру. Жасушаға жабысып алған соң вирус оның ішіне басты байлығы – нуклеин қышқылын енгізе бастайды (оның да сан алуан әдісі бар).
• Ақуыз қабықшасының ажырауы. Нуклеин қышқылының жасушаға енетіні белгілі болған соң капсид ажырап, “зейнетке” кетеді.

Бактериофаг вирустарының ішек таяқшасы жасушасына шабуылы. Жабысып тұрғандары генін, яғни нуклеин қышқылын жасушаның ішіне енгізіп жатыр, ал ажырап бара жатқандары – “миссиясын аяқтаған” ақуыз қабықшалары. Иллюстрация: Newscientist.com

• Репликация. Жаңа ортаға тап болған нуклеин қышқылы (вирус геномы) жасушаның ресурстарын, механизмдерін, заталмасу процесін пайдаланып, өз-өзін көбейте бастайды. Байғұс жасуша атқаруы керек әу бастағы функциясынан айырылып, вирус үшін жұмыс істеуге көшеді.
• Құралу. Репликациядан кейін паразит геномның әрқайсы ересек вирусқа айналады, яғни, вирус бөлшектері құрылып-жиналып, ары қарай таралуға дайын болады. Әрқайсының сыртында капсид пайда болады, басқа да модификацияға ұшырауы мүмкін.
• Жасушадан шығу. Мұның да түрлі жолы бар. Мәселен, вирус көшірмелеріне толып қалған жасуша жарылуы мүмкін. Жан-жаққа шашыраған сансыз вирус басқа жасушаларға барып жабысып, бүкіл процесті басынан бастайды. Енді бір вирустар жасушаның геніне кіріп алады. Нәтижесінде жасуша пісіп-жетіліп, екіге бөлінгенде вирус та бірге көбейеді.

Бұл – ғылымға белгілі вирустардың бірсыпырасына ғана тән процесс. Басқа жолмен көбейетіндері де бар: өсімдікке жұққанына, я жануар ұшырастырғанына байланысты өсіп-өнудің түрлі механизмін, әдістерін таңдауы мүмкін.

Ол аз десеңіз, кей вирус түрі (вирофагтар) адам да емес, айуан да емес, вирусқа барып жұғып, оның геномын өзгертіп жібере алады. Иә-иә, вирус та вирустан зардап шегеді.

“Құрбанға” айналған жасушалар зақымдалып, денедегі маңызды процестер қиратылған соң вирус жұқтырған тіршілік иесі түрлі ауруға ұшырайды немесе бұған дейін болған дерт түрлері асқынып кетеді.

Вирус қалай пайда болды?

Бұл мәселеге қатысты ортақ пікір, дәлелденген теория жоқ, тек бірнеше гипотеза бар. Мәселен, регрессив гипотеза бойынша әу баста әлдебір шағындау келген жасушалар паразит өмір салтына көшкен, яғни, басқа ірірек жасушаларға кіріп алып, жан баққан. Уақыт өте келе мутацияға ұшырап, қажетсіз деп тапқан элементтерден айырылған. Ал тағы бір долбар бойынша тірі ағзалардың қарасы да көрінбей тұрған есте жоқ ескі заманда вирус жасушамен қатар пайда болған, содан бері бұл екеуі ақ пен қараның, оң мен солдың міндетін атқарып, жарысып келеді екен.

Атақты вирустар

Жалпы, тіршілік әлемінде вирус үлкен роль атқарады. Тірі ағзалар миллиондаған жыл жүрген табиғи іріктеу барысында вирусқа қарсы да күресіп үйреніп келеді. Осының нәтижесінде, мәселен, біздің иммунитет адам жолықтырып қалуы мүмкін вирустардың көпшілігін “таниды” және кездесіп қалса, оған тойтарыс берудің жолдарын біледі. Алайда жылдам таралып, популяцияны қырып жіберетін қауіпті вирус түрлері де бар.

Шешек. Ғасырлар бойы адамзаттың жауы болып, миллиондаған өмірді жалмаған вирус. Шешек жұқтырған адамдардың үштен бірі өлген. Әуелі Азияда пайда болып, кейін Еуропа мен Америкаға тараған ол XVIII ғасырда пайда болған, XX ғасырда халыққа жаппай егіле бастаған вакцинаның арқасында ғана жоғалды.

Адамның иммун тапшылығы вирусы. Оксфорд университетінің ғалымдары АИТВ өткен ғасырдың 20-жылдары Конго Демократиялық Республикасында пайда болды дегенді айтады. Әуелі ол маймылдың иммун тапшылығы вирусы түрінде адамға жұққан. Уақыт өте келе мутацияға ұшырап, адамның вирусына айналған.

Әзірше нақты емі табылмаған АИТВ ағзаға түскен соң адамның иммунитеті үшін аса маңызды T-хелпер атты жасушаларды жойып жібереді. Салдарынан ағза сырттан келген түрлі қауіп-қатерден қорғана алмай өледі.

Жасушаға жабысқан иммун тапшылығы вирусы, көбіміз оны ВИЧ деп білеміз. Иллюстрация: Cynthia Goldsmith/ Centers for Disease Control and Prevention

Испан тұмауы. Жұқтырған, өлген адам саны жөнінен тарихтағы ең үлкен тұмау пандемиясы болуы мүмкін. Айналдырған 1-2 жылдың ішінде (1919-1920) 500 миллионнан астам адамға жұққан, ал өліп кеткендер қатары 100 миллионға жеткен.

Бірінші дүниежүзілік соғыстан әрең шыққан адамзат пойыз, дирижабль, кемелерді кеңінен пайдаланып, ары-бері саяхаттауға көшкені испан тұмауының оңай таралуына мүмкіндік берді.

Шошқа тұмауы. XX ғасырдың 50-60 жылдары Азияда эпидемияға айналған, 2009 жылы пандемия тудырған бұл вирус дүниежүзі халқының шамамен 20%-не жұғып үлгерді. Айтпақшы, бұл  – жоғарыдағы испан тұмауының өзгерген нұсқасы.

Коронавирус қайдан шықты?

SARS-CoV-2 коронавирусы (қазір біз осыдан қорғанып, үйде отырмыз) адамға жануардан өткен. Жалпы, хайуанаттар әлемі адамзат үшін аса қауіпті вирустарға толы, бірақ, абырой болғанда, олардың бізге тікелей жұғуы – сирек кездесетін жағдай. Себебі, вирус бір түрден бір түрге (мәселен, қасқырдан адамға) оп-оңай көше алмайды, ол үшін өзіне бейтаныс ағзаға, жаңа ортаға бейімделіп, мутацияға ұшырауы керек. Дегенмен, иммунитеті әлсіреген адам кезіксе немесе басқадай ыңғайлы сәт туса, вирус жануардан да жұғуы мүмкін. Бұл – қиын жағдай, себебі, жұқтырған адамның иммунитеті жаңа вирусты танымайды, онымен қалай күресу керек екенін білмейді. Содан вирус көбейіп, ағзадағы түрлі ауруды ушықтырып жібереді.