Ne becsüljük alá, mire képes az evolúció!
Ijesztően gyorsan tanulnak a vírusok
A vírusok rendszeresen új és új módokon betegítik meg az embereket, de a kutatók általában csak évekkel vagy évtizedekkel később ismerik fel az új stratégiákat. Egy új vizsgálatban azonban, amelyet január 25-én a Science közölt, a Michigani Állami Egyetem egyik kutatócsoportja leírta, miként váltak képessé arra, hogy új módon fertőzzék meg a sejteket, alig több mint két hét alatt.
A közlemény akkor jelent meg, amikor éppen a közepén vagyunk egy éles vitának a madárinfluenza vírus egyik típusával kapcsolatban, amelyet más kutatók úgy módosítottak, hogy képessé vált emlősről emlősre is átterjedni. Egyes kritikusok kétségbe vonták, hogy ez a változás természetes úton is megtörténhetett volna. A mostani kutatás azonban azt jelzi, hogy ijesztő sebességgel tudnak lezajlani olyan változások, amelyekhez több mutációnak kell bekövetkeznie.
A michigani kutatók a lambdának nevezett vírust tanulmányozták, amely az emberre teljesen ártalmatlan, csak az Escherichia coli nevű bélbaktériumot fertőzi meg. Justin Meyer, aki még diák és Richard Lenski biológiai laboratóriumában dolgozik, arra volt kíváncsi, hogy ki tud-e alakítani a lambda egy teljesen új módszert arra, hogy behatoljon a gazdaszervezetbe, azaz a baktériumba.
A lambda normálisan úgy hatol be az E. coli-ba, hogy egy, a baktérium felszínén levő specifikus molekulához kötődik, s ha ez megtörtént, be tudja juttatni génjeit és fehérjéit a mikróbába.
Meyer úgy alakította át az E. coli-t, hogy az jóformán egyáltalán nem termelte többé azokat a molekulákat, amelyekhez a lambda kötődik. Így csak igen kevés vírus tudott behatolni a baktériumba. Ha egy vírusban bármilyen olyan mutáció alakult volna ki, amely lehetővé tette volna, hogy egy másik felszíni molekulához kötődjön és ennek révén jusson be a sejtbe, ez a vírus sokkal sikeresebb lett volna, mint társai, és gyorsan elszaporodott volna az „ügyetlenebb” vírusok rovására.
És megtörtént. Csak 15 napnak kellett eltelnie ahhoz, hogy a kutatók kimutassák: voltak vírusok, amelyek egy másik membránmolekulához kötődve – az OmpF csatornához – be tudtak jutni a baktériumba. Korábban soha senki nem tapasztalta, hogy e vírusok az OmpF-et használták volna erre a célra.
A kutatókat nem csupán az döbbentette meg, hogy ez a változás ilyen gyorsan bekövetkezett, hanem az is, hogy egyáltalán bekövetkezett. „Reménytelen keresgélésnek tartottam az egészet” – mondta Meyer.
Meyer be akarta bizonyítani, hogy nem egyszerűen véletlen szerencséről volt szó, ezért megismételte a kísérletet, de ezúttal 96 víruscsoportot használt. Ezek közül 24-ben alakultak ki az OmpF-et használni képes vírusok.
A kutatók szekvenálták a megváltozott vírus genomját, és ismét meglepődtek, amikor kiderült, hogy ehhez a transzformációhoz négy gén mutációjára volt szükség – minden esetben ugyanazon mutációkra. Ha csak egy, vagy akár három mutáció következett be, annak még nem volt hatása az OmpF-hez való kötődésre.
A vizsgálat élesen rávilágított, hogy milyen gyorsan tesznek szert új tulajdonságokra a vírusok – és következésképpen új és új betegségeket okozhatnak.
Mint említettük, nagy vita bontakozott ki akörül, hogy a H5N1 nevű madárinfluenza vírus törzs globális gyilkossá válhat-e. Múlt évben holland kutatók úgy változtatták meg a nagy halálozással járó betegséget okozó H5N1-et, hogy az képes lett emlősről emlősre is átterjedni. Egy amerikai szövetségi bizottság nyomatékos javaslatát megfogadva a tudósok a kutatás egyes döntően fontos részleteit nem fogják nyilvánosságra hozni. A hírek szerint azonban azt találták, hogy a H5N1 fenti megváltoztatásához öt mutációra volt szükség.
Egyes kritikusok érvei szerint a természetes evolúció során nem jöhetett volna létre olyan H5N1 változat, amelyet mesterségesen létrehoztak. Tény: annak a valószínűsége, hogy egy vírusban egyidejűleg ennyi mutáció bekövetkezik, szinte elképzelhetetlenül kicsi. Meyer becslése szerint a lambda vírusban bekövetkezett négy mutáció esélye kb. egy az ezerszer billiószor billióhoz.
Ennek ellenére a lambda vírusban újra és újra végbement ez a változás, méghozzá csak hetek kellettek hozzá. Ne becsüljük alá azt, hogy mire képes az evolúció!
