Blog

Koronaposzt 9

2020-11-04, szerda

A bébiszitteres eset után vártam, mikor jön el a pillanat, amikor pozitív teszteredmény birtokában nyugodtan nekiülhetek megírni az újabb posztot az antitest tesztelésről, már ha a szerencsés kategóriába esek. Ez a pillanat csak nem akar eljönni, viszont azóta egyre több ismerősöm lett koronavírusos, és a laborban sorra döntöttük a szomorú rekordokat (pozitív tesztek száma, ill. pozitív tesztek részaránya). Úgyhogy csak nekiugrok, ha már ma is rekordot döntöttünk (145 pozitív minta, 34%), a helyzet ennél csak rosszabb lesz a következő hetekben. Aki a napi esetszámainkra kíváncsi, itt frissülnek valós időben.

Ahogy egyre többen esnek át a betegségen, úgy lesz egyre relevánsabb az a kérdés, hogy vajon meddig tart a szervezet immunválasza, ami megvéd egy esetleges újrafertőződéstől? Ahhoz, hogy az immunválaszt megértsük, először teszek egy jó hosszú kitérőt a fehérjék világába.

A fehérjéket bátran lehet az élet építőköveinek nevezni. Egyszerű a szerkezetük, 20-nál kicsivel több egyszerű molekula (aminosav) kombinációjából keletkeznek, ezek hosszú láncokba rendeződnek. Ha kevés aminosav kapcsolódik össze, azok a peptidek, ha sok, azok a fehérjék, ha nagyon egyszerűen akarunk fogalmazni. A 20 (na jó, 22) aminosav sorrendje kódolva van a nukleinsavakban (DNS, RNS), amelyeket úgy lehet elképzelni, mint az élet recepteskönyve: megmondja, milyen aminosavból mennyit, milyen sorrendben kell felhasználni a fehérje előállításához. Gyakorlatilag végtelen kombináció van, és az evolúció során azok a kombinációk váltak be, amelyek elősegítették az adott élőlény fennmaradását. A rettegett “mutáció” szó egy változás ebben a recepteskönyben, amely eredménye, hogy valamelyik legyártott fehérje szerkezete megváltozik. A fehérjeláncban lévő aminosavsorrend gyakorlatilag egy az egyben meghatározza a fehérje végső 3 dimenziós alakját, ami viszont meghatározza annak a funkcióját is. Persze a helyzet ennél jóval bonyolultabb, mert a fehérjék alakja valamennyire változik is, már ha az a dolga az adott fehérjének, de az egyszerűség kedvéért vegyük úgy, hogy ezek a fehérjék többé-kevésbé merev formába tekerednek fel gyártás után, külső segítséggel vagy anélkül. Na és mi a külső segítség? Fehérje. Mi az, ami legyártja a genetikai kódból az adott fehérjét? Fehérje. Mi az, ami a rosszul legyártott fehérjéket lebontja? Fehérje. Mi az, ami sejtosztódáskor lemásolja a DNS-t? Hát az is fehérje. Mi szállítja a vérben az oxigént? Igen, kitalálták. Az izomrostokat mi alkotja? Persze, hogy fehérje. A szemben lebegő izék, amikre sose lehet ránézni, mert odébbmásznak? Fehérje. Hajszál? Fehérje. Csont? Fehérje. Satöbbi, satöbbi.

Tehát a fehérjék nagyjából mindenhez nélkülözhetetlenek, aminek köze van az élethez. Nem véletlen tehát, hogy a vírusok fő alkotóelemei szintén fehérjék, na meg a genetikai anyag, ami ezt kódolja. Na de manapság már mindenki látott vírusról képet, a legtöbbjük egy kis gömbszerű izé, hát abba akármilyen hosszú genetikai anyag nem fér bele, de a külső gömbszerű izé azért van, hogy ezt a nem akármilyen hosszú genetikai anyagot megvédje a külvilág viszontagságaitól, amíg be nem tud jutni egy újabb gazdasejtbe, ahol végre kibontakozhat a becsomagolt információ és le tudja magát másolni a vírus. Na és mi a külső védőburok? Fehérje. Pontosabban fehérjék, és lehet egyéb cucc is. Ami külön érdekes a vírusokban, hogy ezek a rafinált részecskék képesek voltak úgy fejlődni, hogy egyszerű vírusoknál a burkot egyetlen féle fehérje alkotja, amelyek többedmagukkal mágikus ostorcsapásra pofátlanul többnyire igen szimmetrikus, futball-labda-szerű zárt burokba rendeződnek. A mágikus ostorcsapást a tudomány már csak önszerveződésnek hívja, és én ennek a mikéntjét, hogyanját, miértjét kutatom elsősorban elméleti kémikusként. Amint az kiderült, maga az önszerveződés pofonegyszerű, ha megvannak a megfelelő körülmények hozzá. Az evolúció dolga nem volt más, mint hogy megfelelő körülményeket teremtsen ahhoz, hogy az önszerveződés végbe tudjon menni. Ez egyes vírusoknál olyan jól működik, hogy ha a laborban előállítjuk a vírusburok fehérjéjét, és magára hagyjuk többedmagával unatkozni egy oldatban, spontán módon összeáll üres vírusburokká, még akkor is, ha genetikai anyagnak nyoma sincs az oldatban. Na és hogy a csudába tudja az a nyamvadt fehérje, hogy mivé álljon össze többedmagával? Ennek kulcsa a fehérje háromdimenziós szerkezete. A 3D szerkezet meghatározza a fehérje képességeit. Ha megváltozik a 3D szerkezet, mert például mutálódik a vírus, kicsit más lesz az adott fehérje funkciója, például képes lesz emberi sejtek valamilyen felszíni fehérjéjéhez is kapcsolódni, pedig addig csak a denevér sejtjeihez tudott. Elég egy ilyen mutálódott felszíni fehérjével bíró vírussal tele nyállal rendelkező denevér beleköpjön az egyszeri szakács levesébe, hogy kóstolás után kiderüljön, ez a mutáció biztosítja a vírus túlélését emberi alanyok hathatós közbenjárásával is.

No de fertőzés után a fertőzött szervezet előbb-utóbb észreveszi, hogy gáz van, már ha a vírus nem olyan okos, hogy termeltessen olyan egyéb fehérjéket, amelyek segítségével elbújik a szervezet védekezőmechanizmusai elől. Macska-egér harc ez, csak kicsiben, és hosszú időn keresztül. És itt el is jutunk a szervezet immunválaszához, amiből a magamfajta botcsinálta kémikus csak annyit ért, hogy bonyolult, és közben különböző sejtek megtanulják felismerni a betolakodót. Ehhez vadul elkezdenek olyan fehérjéket gyártani, amelyek valahogyan képesek rátapadni a vírus felületi fehérjéihez, és aztán a különböző védekezési mechanizmusok elintézik a betolakodót. A kulcs ezekben a fehérje-fehérje kölcsönhatás. Ha a szervezet képes olyan fehérjéket előállítani, amelyek csak és kizárólag a betolakodó vírusra tapadnak rá, méghozzá úgy, hogy megakadályozzák, hogy a vírus rá tudjon tapadni egy újabb sejt felületi fehérjéjére, hogy majd jól megfertőzze azt is, akkor sikeres az immunválasz. Ha viszont olyan fehérjét termelünk, amelyik a víruson kívül még rátapad egyéb, boldog-boldogtalan sejtalkotó elemhez, akkor viszont önpusztító folyamatok indulhatnak be, aminek nem feltétlenül lesz jó vége. A lényeg, hogy minél jobb vírus elleni fehérjéket (antitesteket) gyártson a szervezet. Persze más védekezési vonalak is vannak, de számunkra most a legérdekesebb az antitestes immunválasz. Szóval, ha a szervezet sikeresen megküzd a vírussal úgy, hogy közben közepes vagy súlyos tünetek is vannak, mennyiségileg több antitest is termelődik. Az antitesteket pedig laboratóriumban ki lehet mutatni, vagy akár otthon is, az úgynevezett gyorstesztekkel. Min alapulnak ezek a tesztelési módszerek? Hát persze, hogy fehérje-fehérje kölcsönhatáson. Ha van kölcsönhatás, van jel, ha nincs kölcsönhatás, akkor nincs jel. Mármint a legjobb esetben, ugyanis ha nem elég specifikus az a fehérje, amit az adott teszt használ, akkor lehet, hogy más fehérje-fehérje kölcsönhatásra is ad jelet. Minden teszt gyártójának az a fontos, hogy a nem-specifikus kölcsönhatásokat kiküszöbölje.

Egy, valamilyen légúti vírusra adott normál immunválasz esetén a nyálkahártyán először ún. IgA típusú antitestek termelődnek, aztán a fertőzés után pár nappal elkezdődik az IgM típusú antitestek gyártása, majd később, általában már azután, hogy a páciens nem is fertőz, az IgG típusú antitestek mennyisége emelkedik meg a vérben, ezek biztosítják, hogy ha még egyszer találkozik az adott szervezet a betolakodóval, könnyedén meg tudja jelölni (igen, fehérje-fehérje kölcsönhatás ez is) és el tudja intézni. Már ha a vírus nem túlságosan cseles, és nem csinál hülyét az immunrendszerből.

Na és akkor a koronavírus antitest-tesztelésről röviden: NEM JÓ ARRA, hogy megállapítsák, a delikvensnek van-e aktív fertőzése. Arra csak a PCR tesztek és az ún. antigén-tesztek jók. Antigén-tesztekkel szűrtek ki több mint 30000 fertőzöttet Szlovákiában a hétvégén. Na és min alapulnak az antigén-tesztek? Ugyanazon, mint az antitest-tesztek: fehérje-fehérje kölcsönhatásokon. Mindkettő esetén a kölcsönható fehérjék egyike antitest, a másik antigén, azaz vírusfehérje. Az antitest-teszteknél a vírus valamelyik fehérjéje, vagy ezek kombinációja várja a teszt valamilyen felületén, hogy a páciens véréből kihalássza a páciens antitestjeinek egy részét, míg az antigén-teszteknél ez fordítva van: ott a teszten van vírus elleni antitest, és a mintából a vírus felületi fehérjéjét kell kihalásznia, akkor ad a teszt jelet.

Hát akkor mire jó az antitest-tesztelés? Természetesen több mindenre: információt ad arról, hogy mennyi az annyi, van-e elég antitest a vérben, ami hasznos lehet más pácienseknek, tehát az adományozott plazmával lehet-e koronavírusos beteget kezelni. Vagy éppen megmutatja, ha egy páciens átesett a koronavírus-fertőzésen úgy, hogy nem volt azzal diagnosztizálva, de a fertőzés eredményeképpen hosszútávon komplikációk lépnek fel. Ilyenkor az orvos tisztában kell legyen az események kiváltó okával, egy pozitív antitest-teszt pedig segíthet pontosítani a diagnózist és a kezelést. Lehet az antitestek mennyiségét időben is figyelni. Egyelőre az a feltételezés, hogy pár hónapig védettsége van annak, akinek megfelelő mennyiségű antitest termelődik a vérében, de az a jövő titka, hogy mit is jelent a fertőzés alatt megszerzett védettség hosszú távon. Apropó, nagyon úgy néz ki, hogy a laboratóriumunkban találtunk 6 és fél hónap után újrafertőződött személyt. Az újrafertőződés viszont még mindig inkább kivétel, mint szabály.

Ami a védőoltásfejlesztést illeti, ennél fontos szempont, hogy hosszú távon legyen képes megfelelő immunválaszt kiváltani a beoltott személyeknél. Azt sem lehet megjósolni, hogy mennyire lesz időtálló az oltások által kiváltott immunválasz a koronavírusra, de mivel annyian dolgoznak rajta, reméljük a legjobbakat. Más remény egyelőre nincs a járvány kordában tartására belátható időn belül, ha már alapvető normákat nem tudunk betartani.

A mellékelt ábra kivételesen nem a koronavírust mutatja, mert az már lassan nekem is uncsi, hanem egy igen könnyen előállítható vírus külső burkát (CCMV). Már két darab ugyanolyan fehérje kölcsönhatásának elméleti vizsgálatával is el lehet szöszölni évekig, de még azzal is csak az önszerveződés jobb megértésének horizontján kapirgálunk a derengő hajnali fényben. Kár azért a tudósokat csesztetni, hogy egy új vírus viselkedését nem tudták pikk-pakk megismerni annyira, hogy egyből gyógyszer is legyen rá. A tudomány általában kis lépésekkel halad, de legalább mindig előre.

A jelenlegi dinamikusan változó helyzetben fogalmam sincs, mi lesz a következő poszt témája, és mikor kapok megint ihletet, de ha van valakinek értelmes javaslata, megfontolom.