Όλα όσα θα θέλατε να γνωρίζετε για τον κορωνοϊό

Γράφει ο Ιωάννης Σαΐνης, Δρ. Μοριακής Βιολογίας, Παν/μιο Ιωαννίνων

Και ενώ εμείς γκρινιάζουμε, κάποιοι σχεδιάζουν και υλοποιούν νέες θεραπευτικές μεθόδους για την COVID-19.

Ο Κόσμος χορεύει στο ρυθμό της πανδημίας και καθώς ο χρόνος περνά, η κούραση συσσωρεύεται και οι συζητήσεις εκτροχιάζονται, για άλλη μια φορά σε ανορθολογική κατεύθυνση.

Αν, στην αρχή της πανδημίας, η συζήτηση περιστρεφόταν γύρω από την προέλευση του ίδιου του ιού, τώρα που τα κρούσματα και οι θάνατοι βρίσκονται δίπλα μας, η αγωνία για το μέλλον κορυφώνεται και το θέμα συζήτησης είναι τα ‘’συμφέροντα’’ ή η ‘’ανικανότητα΄΄ αυτών που έχουν επιφορτίσει με τη σωτηρία μας, Βιολόγων, Γιατρών και άλλων επιστημόνων, που ‘’εσκεμμένως’’ καθυστερούν την ΄΄ανακάλυψη΄΄ του φαρμάκου που θα μας σώσει.

Η γνώση όμως βασικών αρχών του τρόπου λειτουργίας ενός ιού και πιο συγκεκριμένα του τωρινού κωρονοιού (SARS-CoV-2), είναι ο μόνος δρόμος να γίνουν κατανοητές οι θεραπευτικές κατευθύνσεις που μέχρι στιγμής συζητώνται, ερευνώνται και/ή εφαρμόζονται.

Ένας ιός λοιπόν, ένας οποιοδήποτε ιός, δεν είναι τίποτε άλλο από ένα μικροσκοπικό κουτάκι με περιτύλιγμα πρωτεϊνικής φύσεως, μέσα στο οποίο βρίσκεται πακεταρισμένο το γενετικό του υλικό, που μπορεί να είναι DNA ή RNA. Ιδιαίτερα, οι ιοί των ζώων, φέρουν εξωτερικά και ένα επιπλέον πρόσθετο κάλυμμα που αποτελείται από λιπίδια και πρωτεΐνες. Αυτό που περιέγραψα είναι όλο και όλο αυτό που ονομάζουμε ΄΄ιό’’. Αυτό λοιπόν το μικροσκοπικό πραγματάκι είναι ανίκανο να κάνει οτιδήποτε, εάν βρίσκεται έξω από το σώμα μας. Ούτε να τρώει, ούτε να πίνει, ούτε να πετά μπορεί, ούτε να κολυμπά, ούτε πολύ περισσότερο να αναπαράγεται, να φτιάχνει δηλαδή απογόνους και να πολλαπλασιάζεται. Όταν βρίσκεται λοιπόν στη φύση με αυτή τη μορφή, τα πράγματα για την αντιμετώπισή του είναι σχετικά εύκολα. Έχουμε μια τεράστια γκάμα από χημικές ουσίες, χλωρίνη, οινόπνευμα, σαπούνια κλπ, που μπορούν να τον καταστρέψουν και να τον εκμηδενίσουν.

Τα πράγματα όμως γίνονται δύσκολα, όταν τα μικροσκοπικά αυτά πραγματάκια μπουν στο σώμα μας. Και γίνονται δύσκολα, για έναν βασικό λόγο. Δεν μένουν για πολύ ελεύθερα μέσα στα υγρά του σώματός μας, αλλά μπαίνουν μέσα στα κύτταρά μας. Αυτή είναι μία βασική διαφορά σε σχέση με την άλλη μεγάλη κατηγορία μικροοργανισμών που μας ταλαιπωρεί, τα Βακτήρια. Τα Βακτήρια (η μεγάλη πλειοψηφία από αυτά), παραμένουν ελεύθερα στα υγρά του σώματός μας και στο υγρό μεταξύ των κυττάρων μας. Και αυτό γιατί τα Βακτήρια, σε αντίθεση με τους ιούς έχουν τη δυνατότητα αυτόνομης αναπαραγωγής και θέλουν τα σώματά μας ως πηγές τροφής. Αντίθετα, οι ιοί δεν τρώνε, ούτε πίνουν και θέλουν να χρησιμοποιήσουν τα κύτταρά μας ως μηχανές για να αντιγράψουν τους εαυτούς τους. Γι αυτό υποχρεωτικά πρέπει να μπούν μέσα στα κύτταρά μας.

Για να το καταλάβουμε καλλίτερα, θα χρησιμοποιήσω ένα πολύ απλοϊκό παράδειγμα. Ας θεωρήσουμε κάθε κύτταρό μας ως ένα εργοστάσιο παραγωγής οποιουδήποτε προϊόντος, το οποίο για να λειτουργήσει θέλει πρώτες ύλες. Τα Βακτήρια είναι και αυτά μικρά εργοστάσια όπως και τα δικά μας κύτταρα. Τι κάνουν λοιπόν? Εγκαθίστανται δίπλα στα κύτταρά μας και κλέβουν από τις πρώτες ύλες που έρχονται για να τα τροφοδοτήσουν. Συναγωνίζονται δηλαδή με τα δικά μας κύτταρα για την καλλίτερη πρόσβαση σε πρώτες ύλες. Οι ιοί, αναγκαστικά πρέπει να μπούν μέσα στο εργοστάσιο-κύτταρο, να καταλάβουν όλους τους μηχανισμούς παραγωγής του εργοστασίου και έτσι, αντί το εργοστάσιο να φτιάχνει πχ το προϊόν Α, να φτιάχνει μόνο αντίγραφα του ίδιου του ιού.

Στην εικόνα που μόλις περιέγραψα, θα προσθέσω ακόμη μερικές σημαντικές πινελιές, έτσι ώστε όλοι μαζί πλέον να μπορούμε να συζητάμε για τους τρόπους αντιμετώπισης αυτών των θαυμαστών παρασίτων.

Τα βακτήρια-εργοστάσια, διαφέρουν με τα δικά μας κύτταρα-εργοστάσια, ως προς μία επιπλέον δομή που φέρουν μόνο τα βακτήρια. Η δομή αυτή είναι ένα επιπλέον τοίχωμα που βρίσκεται μόνο στα βακτήρια και όχι στα κύτταρά μας. Αυτός ο τοίχος γύρω από κάθε Βακτήριο-εργοστάσιο, είναι ο στόχος των πιο πετυχημένων αντιβιοτικών μας, όπως οι πενικιλίνες που όλοι μας έχουμε καταναλώσει και καταναλώνουμε με εμπορικά ονόματα όπως Amoxil, Augmentin κλπ κλπ. Γιατί λοιπόν αποδείχτηκαν τα αντιβιοτικά αυτά τόσο καλά φάρμακα για την αντιμετώπιση των βακτηρίων? Μα γιατί το αντιβιοτικό, παρεμποδίζει μια λειτουργία, την κατασκευή ενός τοιχώματος, η οποία είναι χαρακτηριστική ΜΟΝΟ των βακτηρίων και όχι των δικών μας κυττάρων.

Στην περίπτωση των ιών, τα πράγματα είναι πολύ πολύ πιο δύσκολα. Και είναι πολύ πιο δύσκολα, όχι μόνο γιατί δεν μένουν για πολύ έξω από τα κύτταρά μας και μπαίνουν γρήγορα μέσα σε αυτά, αλλά γιατί όταν μπουν μέσα σε αυτά χρησιμοποιούν όλες τις γραμμές παραγωγής του ίδιου του κυττάρου. Πώς να σταματήσεις την αναπαραγωγή ενός ιού σε ένα κύτταρο μπλοκάρωντας τους μηχανισμούς λειτουργίας του, χωρίς να καταστρέψεις ένα άλλο υγιές κύτταρο που χρησιμοποιεί ακριβώς τους ίδιους μηχανισμούς?

Η μελέτη του κύκλου ζωής του ιού, σε συνδυασμό με τη γνώση της δομής και της λειτουργίας του είναι ο μόνος τρόπος να βρείς και να εκμεταλλευτείς την αχίλλειο πτέρνα του. Ή τις αχίλλειες πτέρνες του. Αυτό προσπαθούμε να κάνουμε και στην περίπτωση του νέου ιού.

Γνωρίζουμε λοιπόν πως ο ιός, για να μπει στα κύτταρα-στόχους, φέρει στην επιφάνειά του μία ακίδα πρωτεϊνικής φύσεως, η οποία λειτουργεί ως κλειδί για να ανοίξει την κλειδαριά της πόρτας που οδηγεί στο εσωτερικό. Η κλειδαριά όμως είναι και αυτή πρωτεϊνικής φύσης και βρίσκεται ΜΟΝΟ σε κάποια κύτταρα. Έτσι ο ιός δεν ανοίγει και δεν μπαίνει σε όλα τα κύτταρα. Επιπρόσθετα, για να γυρίσει το κλειδί στην κλειδαριά, πρέπει δίπλα στην κλειδαριά να υπάρχει και μία άλλη πρωτεΐνη, που βοηθάει την επαφή του ιού με την πόρτα, καταλύοντας τελικά την είσοδο του ιού στο κύτταρο.

Με βάση τις γνώσεις αυτές, έχουν σχεδιασθεί και δοκιμαστεί μια σειρά από θεραπευτικές προσεγγίσεις. Μπλοκάρισμα της ακίδας κλειδιού του ιού με χρήση αντισωμάτων, είτε από ορό ασθενών που αναρρώσανε, είτε αντισωμάτων που παρασκευάσθηκαν εργαστηριακά. Μπλοκάρισμα της ίδιας της κλειδαριάς, είτε της βοηθητικής για την είσοδο πρωτεΐνης, πάλι με τη χρήση αντισωμάτων. Η φαντασία των επιστημόνων δε σταματάει εκεί. Παρασκευάσθηκαν εργαστηριακά μεγάλες ποσότητες της πρωτεΐνης-κλειδαριάς. Η λογική λέει πως εάν οι πρωτεΐνες αυτές χορηγηθούν σε ασθενείς, τότε ο ιός θα καλυφθεί από αυτές που θα κυκλοφορούν ελεύθερα στο αίμα του ασθενούς και έτσι ο ιός δεν θα αναγνωρίσει τα κύτταρα-στόχους.

Τι γίνεται όμως εάν κάτι τέτοιο καταστεί αδύνατο? Τότε ο ιός, αφού ανοίξει την πόρτα, μπορεί να μπεί μέσα υπό την προϋπόθεση πως η μεμβράνη του θα συντηχθεί με τη μεμβράνη του κυττάρου, ώστε τελικά να εισέλθει στο εσωτερικό μόνο το γενετικό του υλικό. Κι εδώ έχουν δοκιμασθεί φάρμακα που αποτρέπουν τη σύντηξη. Είναι τα γνωστά σε όλους φάρμακα όπως η χλωροκίνη και η υδροξυχλωροκίνη, αλλά και λιγότερο γνωστά, όπως ο αναστολέας της αναγνώρισης ακίδας-κλειδαριάς, ο ΕΚ1C4/HR2P.

Αν δεν αποτραπεί ούτε η σύντηξη, τότε τα πράγματα δυσκολεύουν περισσότερο. Στην περίπτωση του κορωνοιού ίσως τα πράγματα δεν είναι και τόσο απογοητευτικά, μιλώντας πάντα θεωρητικά, γιατί στη φάση αυτή υπάρχει μία θεμελιώδης διαφορά σε σχέση με τα κύτταρά μας. Ο ιός έχει γενετικό υλικό RNA και όχι DNA, όπως τα κύτταρά μας και έτσι δεν μπορεί να βασιστεί για την αντιγραφή του στους μηχανισμούς του κυττάρου αποκλειστικά. Ο ιός φτιάχνει μέσα στα κύτταρά μας, τα δικά του εργαλεία αντιγραφής, τα οποία έχουν διαφορές από τα εργαλεία αντιγραφής των κυττάρων μας. Να λοιπόν ένας ευκρινής στόχος που ανοίγει διάπλατα ένα θεραπευτικό παράθυρο. Πράγματι, μια σειρά από ήδη γνωστά αντι-ιικά φάρμακα που στοχεύουν αυτά τα αποκλειστικά ιικά εργαλεία, έχουν χρησιμοποιηθεί και νέα σχεδιάζονται. Είναι τα γνωστά μας remdesivir, ribavarin, favipiravir, lopinavir, ritonavir.

Εάν όμως, ούτε αυτά μπορέσουν να αναχαιτίσουν τον ιό, τότε ο ιός δεν μπορεί πλέον να αναχαιτισθεί μέσα στο κύτταρο, θα πολλαπλασιασθεί, θα καταστρέψει το κύτταρο και οι απόγονοί του θα απελευθερωθούν για να συνεχίσουν την ίδια διαδικασία.

Στο σημείο αυτό, θα πρέπει να εντάξουμε και έναν άλλο παίκτη στην όλη διαδικασία. Το ανοσοποιητικό μας σύστημα. Τους φυσικούς πολεμιστές δηλαδή των παθογόνων μικροοργανισμών που εισέρχονται στο σώμα μας. Αυτός ο στρατός προστασίας από τους παθογόνους μικροοργανισμούς είναι η σωτηρία μας, στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά και η Αχίλλειος πτέρνα ταυτόχρονα, σε μερικούς πιο άτυχους από εμάς. Και μιλάω συγκεκριμένα για την περίπτωση μόλυνσης από τον κορωνοιό. Η ενεργοποίηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού, γίνεται μέσω χημικών ουσιών που εκκρίνονται από τα κύτταρά μας και με μια αλληλουχία γεγονότων που ξεφεύγει από την προκειμένη ανάλυση, τελικά τα κύτταρα αυτά μαθαίνουν να αναγνωρίζουν τους ιούς αλλά και τα μολυσμένα κύτταρα και να τα καταστρέφουν. Η ενεργοποίηση όμως πρέπει να είναι τόση όση χρειάζεται.

Υπερ-ενεργοποίηση οδηγεί σε παρατράγουδα. Όλοι μας γνωρίζουμε τα λεγόμενα αυτοάνοσα νοσήματα, στα οποία τα ίδια τα κύτταρα του δικού μας ανοσοποιητικού επιτίθενται σε κύτταρα υγιή του ίδιου μας του οργανισμού. Τηρουμένων των αναλογιών, η υπερ-ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού στην περίπτωση του COVID-19, σε κάποιους άτυχους από εμάς, οδηγεί στα δυσάρεστα αποτελέσματα της πνευμονίας και τελικά στο θάνατο. Και εδώ έγκειται η θεμελιώδης διαφορά με άλλες ιώσεις που προκαλούν επίσης πνευμονία, όπως πχ η γρίπη. Στην περίπτωση της γρίπης, η πνευμονία δεν οφείλεται σε υπερ-ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού, αλλά σε ανάπτυξη βακτηρίων στον πνεύμονα, εξαιτίας της γενικότερης κατάπτωσης του οργανισμού. Στην περίπτωση λοιπόν της πνευμονίας ως παρεπόμενο της γρίπης, χορηγούμε αντιβίωση. Στην περίπτωση της πνευμονίας ως παρεπόμενο της υπερ-ενεργοποίησης του ανοσοποιητικού λόγω COVID-19 καταφεύγουμε σε φάρμακα που ήδη μας είναι γνωστά για την αντιμετώπιση παρόμοιων καταστάσεων υπερ-ενεργοποίησης όπως πχ η ρευματοειδής αρθρίτιδα. Αυτά είναι τα Tocilizumab και sarilumab, αντισώματα δηλαδή που μπλοκάρουν υποδοχείς της IL-6, μιας ουσίας επικοινωνίας μεταξύ κυττάρων του ανοσοποιητικού. Το Bevacizumab το οποίο μπλοκάρει άλλον μηχανισμό που οδηγεί σε πνευμονικό οίδημα, ή το Eculizumab που αναστέλλει έναν άλλο δρόμο ενεργοποίησης φλεγμονής σε ασθενείς με COVID-19.

Τέλος, ένας άλλος μηχανισμός πρώιμης άμυνας έναντι των ιών, ο οποίος εμπλέκει μια κατηγορία ενώσεων που αναφέρονται ως ιντερφερόνες, αξιοποιείται και αυτός στον θεραπευτικό μας αγώνα. Οι ιντερφερόνες παράγονται από κύτταρα που έχουν ήδη μολυνθεί, εκκρίνονται από αυτά, προσλαμβάνονται από άλλα που δεν έχουν μολυνθεί και ενεργοποιούν μηχανισμούς που παρεμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό του ιού, εάν τα κύτταρα αυτά τελικά μολυνθούν. Ιντερφερόνες λοιπόν μπορούν να χορηγηθούν ή να ερεθιστεί η αυτόνομη παραγωγή τους από τα κύτταρα, με σκοπό την αναστολή του πολλαπλασιασμού του ιού μέσα σε αυτά.

Όπως γίνεται κατανοητό, κανένα θεραπευτικό παράθυρο και καμία θεραπευτική δυνατότητα δεν έχει απομείνει ανεκμετάλλευτη από την επιστημονική κοινότητα. Ο έλεγχος όμως όλων αυτών των δυνατοτήτων πρέπει να είναι εξονυχιστικός, ώστε οι πιθανότητες οποιαδήποτε θεραπεία να προκαλέσει παρενέργειες, να είναι ελάχιστες. Και πάντως σίγουρα λιγότερες από αυτές που ο ίδιος ο ιός προκαλεί. Περιμένουμε λοιπόν υπομονετικά, φορώντας μάσκα και ακολουθώντας τις προτροπές των ειδικών, μέχρι την τελική μας νίκη.

 

Tags:

, , , , , ,