Virus

Virus, infectious agent of small size and simple composition that can multiply only in living cells of animals, plants, or bacteria. The name is from a Latin word meaning “slimy liquid” or “poison.”

A vírusok biológiai természetére vonatkozó legkorábbi utalásokat Dmitrij I. Ivanovszkij orosz tudós 1892-es és Martinus W. Beijerinck holland tudós 1898-as tanulmányai adták. Beijerinck feltételezte először, hogy a vizsgált vírus egy újfajta fertőző ágens, amelyet ő contagium vivum fluidumnak nevezett el, ami azt jelenti, hogy egy élő, szaporodó szervezetről van szó, amely különbözik más szervezetektől. Mindkét kutató megállapította, hogy a dohánynövények betegségét a később dohánymozaikvírusnak nevezett kórokozó egy olyan apró szűrőn áthaladva képes átadni, amely nem engedi át a baktériumokat. Ez a vírus és a később izolált vírusok nem szaporodtak mesterséges táptalajon, és fénymikroszkóp alatt nem voltak láthatóak. 1915-ben Frederick W. Twort brit kutató és 1917-ben Félix H. d’Hérelle francia-kanadai tudós egymástól független tanulmányaiban baktériumtenyészetekben találtak elváltozásokat, amelyeket egy bakteriofág (“baktériumevő”) nevű ágensnek tulajdonítottak, amelyről ma már tudjuk, hogy olyan vírusok, amelyek kifejezetten baktériumokat fertőznek.

A kórokozók egyedi jellege miatt új módszereket és alternatív modelleket kellett kidolgozni tanulmányozásukhoz és osztályozásukhoz. A kizárólag vagy nagyrészt emberre korlátozódó vírusok tanulmányozása azonban azzal a félelmetes problémával járt, hogy fogékony állati gazdatestet kell találni. 1933-ban Wilson Smith, Christopher H. Andrewes és Patrick P. Laidlaw brit kutatóknak sikerült az influenzát görényekre átvinniük, és az influenzavírust később egerekre adaptálták. 1941-ben George K. Hirst amerikai tudós felfedezte, hogy a csirkeembrió szöveteiben tenyésztett influenzavírus kimutatható a vörösvértestek agglutinálására (összehúzására) való képessége alapján.

Egy jelentős előrelépést értek el John Enders, Thomas Weller és Frederick Robbins amerikai tudósok, akik 1949-ben kifejlesztették a sejtek üvegfelületen történő tenyésztésének technikáját; a sejteket így meg lehetett fertőzni a gyermekbénulás (poliovírus) és más betegségeket okozó vírusokkal. (Addig a poliovírust csak csimpánzok agyában vagy majmok gerincvelőjében lehetett tenyészteni). A sejtek üvegfelületen történő tenyésztése megnyitotta az utat a vírusok által okozott betegségek azonosításához a vírusok sejtekre gyakorolt hatása (citopatogén hatás) és a velük szembeni antitestek vérben való jelenléte alapján. A sejttenyésztés vezetett aztán a vakcinák (egy betegség elleni immunitás kiváltására használt készítmények), például a poliovírus elleni vakcina kifejlesztéséhez és előállításához.

A tudósok hamarosan képesek voltak kimutatni a baktériumvírusok számát egy tenyésztőedényben úgy, hogy megmérték a baktériumvírusok azon képességét, hogy egy agar nevű inert zselatinos anyaggal fedett baktériumterületen (gyepen) széttörik (lízis) a szomszédos baktériumokat – a vírusok hatására tisztulás, vagy “plakk” keletkezett. Renato Dulbecco amerikai tudós 1952-ben alkalmazta ezt a technikát azon állati vírusok számának mérésére, amelyek képesek plakkokat létrehozni a szomszédos állati sejtek agarral fedett rétegében. Az 1940-es években az elektronmikroszkóp kifejlesztése lehetővé tette, hogy először láthatók legyenek az egyes vírusrészecskék, ami a vírusok osztályozásához vezetett, és betekintést engedett szerkezetükbe.

A kémia, a fizika és a molekuláris biológia területén az 1960-as évek óta bekövetkezett fejlődés forradalmasította a vírusok tanulmányozását. A gél szubsztrátokon végzett elektroforézis például mélyebb megértést adott a vírusok fehérje- és nukleinsav-összetételéről. A kifinomultabb immunológiai eljárások, beleértve a fehérjék specifikus antigénhelyei ellen irányított monoklonális antitestek használatát, jobb betekintést nyújtottak a vírusfehérjék szerkezetébe és működésébe. A röntgendiffrakcióval vizsgálható kristályok fizikájában elért fejlődés biztosította a parányi vírusok alapvető szerkezetének felfedezéséhez szükséges nagy felbontást. A sejtbiológiával és biokémiával kapcsolatos új ismeretek alkalmazása segített meghatározni, hogy a vírusok hogyan használják fel gazdasejtjeiket a vírusnukleinsavak és fehérjék szintézisére.

A molekuláris biológia területén bekövetkezett forradalom lehetővé tette a vírusok nukleinsavaiban kódolt genetikai információ tanulmányozását – amely lehetővé teszi a vírusok számára a szaporodást, az egyedi fehérjék szintetizálását és a sejtfunkciók megváltoztatását. Valójában a vírusok kémiai és fizikai egyszerűségüknek köszönhetően metsző kísérleti eszközzé váltak az egyes életfolyamatokban szerepet játszó molekuláris események vizsgálatára. Potenciális ökológiai jelentőségükre a 21. század elején döbbentek rá, miután a világ különböző részein vízi környezetben óriásvírusokat fedeztek fel.

Ez a cikk a vírusok alapvető természetét tárgyalja: mik ők, hogyan okoznak fertőzést, és hogyan okozhatnak végül betegséget vagy idézhetik elő gazdasejtjeik pusztulását. A konkrét vírusos megbetegedések részletesebb kezelését lásd a fertőzéseknél.