Kui räägime viirustest, kujutame enamasti ette mikroskoopilisi osakesi, mis satuvad organismi ja hävitavad seda otseselt. Tegelik jõud ei peitu aga viiruse suuruses, vaid selle tõhususes. Eriti ilmneb see marutaudi puhul – viirusel on vaid viis valku, kuid ta suudab üle võtta tohutu hulga rakufunktsioone. Austraalia teadlaste uus avastus kirjeldab raskesti hoomatavat mehhanismi, mis mitte ainult ei kirjuta ümber viroloogia õpikuid, vaid avab ukse ka uue põlvkonna vaktsiinidele ja viirusevastastele ravimitele.
Avastati marutaudiviiruse varjatud strateegia
Uuringu viisid läbi Monashi ja Melbourne’i ülikooli teadlased koostöös teiste Austraalia juhtivate teadusasutustega ning tulemused avaldati ajakirjas Nature Communications. Teadlased avastasid, et marutaudiviirus suudab juhtida laia inimraku protsesside spektrit, kuigi tema geneetiline materjal võimaldab toota vaid käputäit valke. See tõstatab küsimuse, mis on virolooge vaevanud aastakümneid: kuidas saab nii lihtne viirus olla nii ohtlik?
Teadlaste sõnul peitub vastus ühesainsas valgus – nn P-valgus. Just see on viiruse põhiline „relv“, mis annab sellele erakordse paindlikkuse ja võime muuta raku talitlust.
Viirus, mis suudab rohkem, kui tema genoom lubaks
Uuringu kaasautor, viiruspatogeneesi labori juhataja dr Greg Moseley rõhutab, et väikese genoomiga viirused on hämmastavalt tõhusad. Marutaudiviirus, millel on vaid viis valku, haarab enda kontrolli alla raku valgusünteesi süsteemi, häirib raku sisemist „postiteenust“ ehk signaalide edastamist ning nõrgestab immuunsüsteemi kaitsebarjääre. Nii muudab viirus raku tõhusaks „viirusevabrikuks“.
„Kuidas on see võimalik nii vähese geneetilise varustusega?“ – just selle küsimuse lahendamiseks töötasid teadlased aastaid, kuni leidsid mehhanismi, mis selgitab, kuidas viirused suudavad näiliselt tühjast luua nii suure mõju.
P-valgu ainulaadsus: muudab kuju ja seostub RNA-ga
Teadlased avastasid, et P-valgul on ebatavaline omadus – ta suudab muuta oma kuju. Selline struktuurne paindlikkus võimaldab valgul kohanduda erinevate raku tingimustega ja aktiveerida uusi funktsioone.
Veelgi muljetavaldavam on see, et P-valk suudab seostuda RNA-ga – molekuliga, mis rakkudes täidab keskset rolli info edastamisel, valgusünteesis ja immuunreaktsioonide koordineerimisel. Teisisõnu, viiruse valk kasutab ära sama infoedastussüsteemi, millele toetub ka meie immuunsüsteemi töö.
See aitab mõista, miks marutaud on nii surmav infektsioon – viirus ei hävita üksnes rakku, vaid võtab üle ka selle sisemise kommunikatsiooni.
Kuidas viirus tungib raku „vedelatesse kambritesse“
Melbourne’i ülikooli professor Paul Gooley rõhutab, et P-valk suudab üle minna erinevatesse vedelatesse faasidesse, mis on iseloomulikud paljudele raku komponentidele. See võimaldab tal siseneda raku sisemistesse „osakondadesse“, suunata elutähtsaid protsesse ja pöörata need viiruse paljunemise teenistusse.
Selliseid faasimuutusi peetakse suhteliselt uueks nähtuseks bioloogias, kuid nüüd on selge, et nende ärakasutamine on üks viiruste edu peamisi võtteid.
Uus vaatenurk viirusvalkude toimimisele
Siiani on viirusvalke mõistetud enamasti modulaarsete struktuuridena – justkui rongidena, mis koosnevad „vagunitest“, millest igaühel on oma kindel funktsioon. Marutaudiviiruse P-valk lükkab selle ettekujutuse ümber. Teadlased leidsid, et isegi lühenenud P-valk võib omandada uusi funktsioone, sest need ei tulene üksikutest moodulitest, vaid nende omavahelisest koostoimest ja kuju muutumisest.
See on murranguline arusaam, mis võib põhimõtteliselt muuta viirusevastaste ravimite arendamise strateegiat.
Mida see tähendab võitluses surmavate viirustega?
Teadlased usuvad, et sarnast mehhanismi võivad kasutada ka teised äärmiselt ohtlikud viirused, nagu Nipah või Ebola. Kui see teooria kinnitust leiab, võime avastada nende ühise „Achilleuse kanna“, mida saaks kasutada universaalsemate viirusevastaste ravimeetodite loomiseks. See on eriti oluline, sest neil viirustel on suur pandeemiline potentsiaal.
Tuleviku ravimid võiksid olla loodud nii, et need blokeeriksid viirusvalkude võime muuta oma kuju ja seostuda RNA-ga. Nii kaotaks viirus oma peamise tööriista, millega ta praegu suudab inimrakke kontrollida.
Teadusmaailm avab uue peatüki
Uuringus osalesid eri valdkondade eksperdid mitmest Austraalia teaduskeskusest, sealhulgas Monashi ülikoolist, Australian Synchrotronist, Doherty infektsioonide instituudist, CSIROst ja teistest. See interdistsiplinaarne meeskond näitas, et viiruste bioloogia peidab endas veel palju avastamata kihte.
See ei ole üksnes oluline läbimurre marutaudiga võitlemises – see avastus võib saada põhimõtteliseks pöördepunktiks meie arusaamas viiruste paljunemisest, nende agressiivsusest ja võimest immuunkaitsest kõrvale hiilida.
Fotod on illustreerivad © Canva.
