A legtöbb vírus ellen tudunk védekezni!
1975-ben diplomázott az Állatorvostudományi Egyetemen. Az MTA Állatorvostudományi Kutatóintézetében kezdett dolgozni. Végig ott kutatott, nyolc évig az intézményt is irányította. Eleve a vírusokkal akart foglalkozni?
– Gyerekként izgalmas, mozgalmas pályára vágytam. Sokáig töprengtem, végül arra jutottam, hogy állatkert-igazgató leszek. Megkérdeztem, hogy kiből lehet igazgató, és azt a választ kaptam, hogy állatorvosok és agrárvégzettségű emberek jó eséllyel pályáznak ilyen posztra. Az Állatorvostudományi Egyetem hallgatójaként eleinte kijártam a fővárosi állatkertbe, ahol olyan nemes feladatot kaptam, mint a folyosó söprése. Egy idő után rájöttem, nem biztos, hogy ez az én utam. Az egyetem járványtani tanszékén dolgoztam tudományos diákkörösként. Feladatként sertésben talált adenovírust kellett jellemeznem. Nem sikerült, mert akkoriban sokkal kezdetlegesebbek voltak a technikák. Ennek ellenére megszerettem a vírusokat. Végzés után az Állatorvostudományi Kutatóintézetben penészgombamérgekkel, az úgynevezett mikotoxinokkal foglalkoztam. Ebből írtam a kandidátusi dolgozatomat, de a kutatást irányító szakember nyugdíjazása miatt a kutatócsoport megszűnt. Ekkor kerültem ismét kapcsolatba a vírusokkal.
Mi volt az első munkája?
– Akkoriban hozták be az országba a jól tejelő Holstein-fríz szarvasmarhákat, és az állatokkal együtt egy olyan vírust, amely korábban nem volt az országban. Ez a szarvasmarha-leukózis vírus, amely az immunrendszert támadja meg. Az emberi leukémiához, a fehérvérűséghez hasonló rosszindulatú, daganatos betegség alakul ki, ami az állat elhullásával jár. A vírus kimutatására immundiagnosztikai készletet állítottunk elő, ezzel egy ideig még a csehszlovák állategészségügyi diagnosztikai hálózatot is mi láttuk el. Ám én új irányt kerestem, ez lett a modern molekuláris biológiai vizsgálati módszerek bevezetése az állatorvostudományba.
Vírusevolúció százmillió éves léptékben címet viselte akadémiai székfoglaló előadása. Szabadkozott, hogy ez nagyképű megállapításnak tűnhet, hiszen a vírusok nem hagynak maguk után csontokat, lenyomatokat – csak a ma élő vírusok tanulmányozásával spekulálhatunk, hogy mi történt egykoron. Mikor jelent meg az első vírus a Földön?
– Először szaporodó, replikálódó RNS-darabok létezhettek. Ezek jelenthették az élet alapját. Később ezekből fejlődött ki minden magasabb rendű szervezet, elsőként a vírusok. Egy másik elmélet szerint a vírusok csupán elszabadult gének, amelyek valamelyik állatból vagy növényből indultak önálló útra. Szaporodtak, és közben kihasználták a gazdaszervezeteket. Én a fordított útban hiszek. Egy idő után a vírusok minden élőlényben megjelentek. Ma már ott tartunk, hogy a vírusoknak is vannak vírusai. Egyes óriási, mikroszkóppal is látható vírusokba beköltözik egy kisebb vírus.
A vírusok élőnek tekinthetők?
– Ezzel kapcsolatban nincs határozott vélemény.
Azt nem mondhatjuk ki egyértelműen, hogy élnek, mert nem mutatják az élet minden jelenségét. Szaporodnak, fejlődnek, mutálódnak, de önmagukban életképtelenek.
Kell egy szervezet, amelybe beköltözve kihasználhatják azt. A döbbenetes az, hogy a vírusok minden élőlényben megtalálhatók. Mi állatkertekből, madárgyűrűzőktől, kisállat-kereskedésekből kaptunk mintákat és elhullott példányokat, amiket feldolgoztunk. Olyan állatokban is találtunk vírust, amelyekben korábban nem mutattak ki. Ezeket az eredményeket nehéz volt elfogadtatni, mert a nagyközönség számára elsősorban az embereket, illetve a haszonállatokat megbetegítő vírusok a fontosak. Mi voltunk az elsők, akik kígyóból, teknősből, fehér tokból, nyílméregbékából, leopárdbékából származó adenovírusokat határoztunk meg molekuláris biológiai módszerrel.
A fehér tok nevű hal tanulmányozása milyen eredményt hozott?
– Induljunk messzebbről. A sejtmaggal rendelkező sejtek, vagyis az eukarióták kialakulása a földi evolúció egyik legnagyobb ugrása volt, ami körülbelül kétmilliárd éve következett be. A valódi sejtmag azt jelenti, hogy a mag anyagát maghártya választja el a citoplazmától. Genetikai anyagának többsége ebben a sejtmagban, kromoszómák formájában található meg. Az eukarióták megjelenése előtt legalább másfél milliárd éve már létezett élet a Földön, azonban ennek bonyolultsága nem haladta meg a mai baktériumokét. A sejtmagvas sejtekkel nyílt meg az út az olyan összetett, soksejtű élőlények kifejlődése felé, amelyeket ma magunk körül látunk; idetartoznak a gombák, a növények, az állatok és természetesen maga az ember is.
Bennünket a vírusok fejlődése érdekelt. Az volt az alapfeltevésünk, hogy ha találunk olyan vírust, amely a 450 millió éve külön úton fejlődő halakban és például emlősökben is megtalálható, akkor a különbségek 450 millió év eltérő fejlődését mutatják. A fehér tokban az első és egyetlen hal adenovírust fedeztük fel, majd idővel találtunk herpeszvírust, hal herpeszvírusból már többet ismer a tudomány. Békában és kagylóban is felfedeztek már herpeszvírust. A vírusok evolúciójának a vizsgálatát az tette lehetővé, hogy egyre távolabbi élőlényekből is kimutatunk hasonló vírusokat. A közelmúltban számos olyan hal-, kétéltű-, hüllő- és madárvírust találtunk és jellemeztünk molekulárisan, melyek az emlősök vírusaival közös családba vagy rendbe tartoznak. Evolúciós távolságukat vizsgálva számos esetben lehetett tisztázni, hogy az adott adeno-, herpesz-, parvo-, polioma-, papilloma-, circovírus a gazdával való folyamatos koevolúció eredménye, vagy gazdaváltással került át, és él ma új gazdában. A koevolúcióval kialakult víruscsoportoknál jól látszik a törzsfejlődési (evolúciós) távolság a több mint 450 millió éve elkülönült halak és a magzatburkosok mai vírusai között. De ismerünk gerinctelen-, sőt növényi és baktériumvírusokat is.
A megannyi vírus hogyan osztályozható?
– 2014-től a Nemzetközi Vírustaxonómiai Bizottság elnökségi tagjaként részt vettem a vírustaxonómia gyökeres megújításában, az új rendszer teljes mértékben a vírusok evolúciójára alapozott. Ez a rendszer a legmagasabb szinteken (immár 15 szint van a korábbi 5 helyett) egyes kiválasztott fehérjék háromdimenziós szerkezetén alapul, majd az egyre alacsonyabb szinteken a genomszerveződés, az aminosav-szekvencia és végül a nukleinsav-szekvencia hasonlóságán. Bonyolítja a képet, hogy egyes víruscsaládok a kialakulásuk során rekombinálódtak, így közös eredetű fehérjéik is vannak. Néhány vírus genomja integrálódott az állatok genomjába. Ezek az ősi vírusok néha már nem is léteznek szaporodó vírusként (például az adintovírusok), de e „maradványok” tanulmányozásával mégis következtethetünk a múlt evolúciós történéseire és idejére. Ma a vírustaxonómia már négy egymástól függetlenül kialakult DNS-alapú és két RNS-alapú vírusevolúciós vonalat (birodalmat) ismer el, ám újabbak elfogadása is várható.
Mondana egy izgalmas felfedezést a közelmúltból?
– Csak egyetlen haladenovírust találtunk, és kettőt békában, amelyek viszont nem a kétéltűek saját vírusai voltak. A hüllőkben, madarakban, emlősökben ellenben sokat. Ez hogy lehet? A semmiből keletkeznek vírusok? Ez lehetetlen. Azt tudjuk, hogy a vírusok bizonyos tulajdonságai a baktériumok vírusainak, azaz a bakteriofágoknak a tulajdonságaihoz hasonlítanak. A jelenség magyarázata, hogy az eukarióta sejtekben található bakteriális eredetű mitokondriumok – az energia előállításában és annak elraktározásában szerepet játszó sejtszervecske, amely az előállított energiát makromolekulák formájában tárolja – hoztak magukkal egykoron egy vírust, amely egy adott pillanatban újra elkezdett szaporodni. Ezt az adenovírust aztán a teknősökben is és minden fejlettebb gerinces vonalban megtaláltuk.
Tehát csak látszólagos anomália, hogy az adenovírusok a „semmiből keletkeztek” úgy 320 millió évvel ezelőtt, ugyanakkor az ősibb baktériumok vírusaival is mutatnak hasonlóságot.
Valóban mégis a baktériumvírusok az őseik, ám a mitokondriumban inaktívvá válva és így rejtőzve az eukariótákban, csak később váltak ismét szaporodásra képes vírussá.
A vírusokkal kapcsolatban az embereknek rossz a véleményük, hiszen szinte mindenkinek valamilyen betegség jut az eszébe. Léteznek hasznos vírusok?
– Több példa van erre. A darázs mondhatná, hogy számára hasznos az a vírus (Polydnaviriformidae), amit ő beolt a hernyóba, hiszen ezzel lerombolja a hernyó immunrendszerét. Ennek következtében a hernyóban kényelmesen kikelhetnek a darázs lárvái. Ez a vírus egyébként nem szaporodik „szabályosan” sejtről sejtre fertőzve, csupán rombol. A hernyóban kikelő lárvák tartalmazzák ezt a vírust, továbbadják az utódaiknak. A tengerekben található bakteriofágok ugyancsak roppant hasznosak, mert nekik köszönhetően nem szaporodnak el a baktériumok. Egyes vírusok megölik a szén-dioxidot megkötő fitoplanktonokat (algákat), ami felettébb hasznos, mert ezzel hozzájárulnak a levegő szén-dioxid-tartalmának csökkentéséhez. Az elpusztult alga az óceánok mélyére süllyed, magával viszi a megkötött szenet, közben helyet ad újabb algáknak. Azaz, igenis szükségünk van a vírusokra.
Emberekben is találni hasznos vírust?
– Egyes elméletek szerint a japánok azért élnek olyan sokáig, mert a bélrendszerükben különleges bakteriofágok találhatók, amelyek a baktériumflórát helyes irányba szabályozzák. Sokkal szélesebb kört érintő példám a 2020 elején kirobbant világjárványhoz kapcsolódik. A pandémiát okozó koronavírus ellen kifejlesztett vakcinák egy részében adenovírust használnak. A koronavírus tüskefehérjéjének a génjét egy olyan DNS-szakasszal juttatják be a szervezetbe, amelyet egy adenovírus genomjába építenek bele. Ideális esetben az alkalmazott adenovírussal az emberi szervezet nagyon ritkán, vagy még nem találkozott korábban, így kiváltható az immunvédelem (az adenovírusok egyébként megfázásszerű megbetegedést okoznak). Az AstraZeneca csimpánz-adenovírust használt a DNS bejuttatásához, míg az orosz vakcina két különböző, humán eredetű adenovírust tartalmaz. Először egy emberben ritka típussal oltanak, majd másodszor már egy gyakrabban előforduló másik szerotípussal, de ez úgyis csak „emlékeztető” oltás.
A koronavírus keletkezésének körülményei meglehetősen homályosak. Egyes elméletek szerint laboratóriumból szabadult ki, mások szerint az állatokról – legtöbbször a denevéreket említik – került át emberre ez a kórokozó. Melyik verziót tartja valószínűnek?
– Egyik variáció sem hangzik jól. A laborbiztonságot mindenhol fokozni kellene, a denevéreket pedig nem szabadna se fogyasztani, se zavarni. Ahogy az 2020-ban kiderült, az ember immunrendszere nincs felkészülve az új vírusra. Egyébként rengeteg olyan vírus van körülöttünk-bennünk, ami látszólag nem okoz betegséget.
És rengeteg olyan kórokozó létezik, amivel az emberiség eddig nem került kapcsolatba, de például az őserdők irtásával kapcsolatba kerülhet.
Az elmúlt évtizedek egyik leggyakrabban emlegetett vírusa, a madárinfluenza-vírus H5N1 néven ismert változata. Az emlegetés oka, hogy vajon létrejön-e olyan változata, amely emberről emberre terjedhet? Lát erre esélyt?
– Néhány ember halála köthető ehhez az új típushoz, például állatorvosoké. Az eredeti probléma az lehetett, hogy – elsősorban Kínában és a Távol-Keleten – sokan nagyon szoros kapcsolatban éltek a háziállataikkal. Egyes kutatások szerint a sertés lehetett a „keverőedény”, amelyben a vírusok keveredhettek, genomjuk rekombinálódott. Bár emberre sokszor halálos volt a H5N1, végül nagyon kevés ember esett áldozatául, hiszen nem alakult ki az a tulajdonsága, hogy emberről emberre terjedjen. A fertőzött állatokkal sűrűn kapcsolatba kerülő állatorvosokat humáninfluenza elleni vakcinával oltották be, hogy ezzel védjék az emberi populációt a vírustól. A vakcinázással elérték, hogy az állatorvosokban nem jöhetett létre a humán és a madárinfluenza-vírusnak veszélyes kombinációja. Egy másik példa a zikavírus. Erről a kórokozóról korábban nem hallottak az emberek, a szakemberek már ismerték, hiszen korábban Afrikában, majmokban kimutatták. Majd megjelent Brazíliában a riói olimpia idején. A vadállatokat azért kell tanulmányozni, hogy tudjuk, mi van bennük, mert ha tudjuk, valamilyen módon felkészülhetünk.
A baktériumok ellen tudunk védekezni, de miért vagyunk védtelenek a vírusokkal szemben?
– Nem találunk fogást rajtuk, mert a saját sejtműködésünket használják, de részeredményeket már értünk el. Az ajakherpeszvírus ellen kifejlesztettek vírusellenes szereket. A kezelés célja a tünetek, panaszok csökkentése és megszüntetése. A vírust a szervezetből nem lehet teljesen eltávolítani, a tünetek bármikor – főleg stressz vagy legyengült immunrendszer esetén – kiújulhatnak. A vírusok ellen a vakcinázás jelentheti a megoldást. Ha meg is kapjuk a kórokozót, akkor se betegítsen meg bennünket. Immunrendszerünknek köszönhetően a legtöbb vírus ellen tudunk védekezni, de a gyorsan mutálódó – ilyen az influenzavírus, amely ellen évente új vakcina születik –, illetve az újonnan felbukkanó kórokozókra nem vagyunk biztosan felkészülve.
Mennyire térnek el egymástól a vírusok?
– Korábban az volt a vélemény, hogy egy családon belül ezek a kórokozók nagyon egyformák. Ez nem igaz. Ugyanazon családba tartozó vírusok a halakban karakterisztikusan eltérnek az emlősökben felbukkanó formáktól. A selyemhernyó egyik vírusa például négy különböző vírus keveréke. A kutatások eredményeként egyre újabb és újabb víruscsaládok kerülnek elő. Azaz, dinamikusan fejlődő tudományágról van szó. Olyan sok vírust ismerünk, hogy gépek kreálják az újabb és újabb fajneveket. Érdekes módon, ha egy adott vírus másként néz ki például a szarvasmarhában és a juhban, azt tapasztaljuk, hogy például a szarvasmarhákon belül is megindul a további elkülönülés. Ennek az lehet a következménye, hogy egy idő után nem betegítik meg a másik fajt. Ugyanakkor előfordulhat, hogy egy vírus gyorsan elterjed az egész világon. Először ausztrál kutatók írtak le szarvasmarhákban egy új adenovírust, a 10-es típust. Egy idő után Észak-Írországban is kimutatták, majd holland szövetmintákban is azonosították. Végül most hazánkban is találtunk ilyet, majd már ennek különböző változatait.
A globális kereskedelem következtében végigfutnak a kórokozók.
A közelmúlt egyik nagy eseménye az afrikai sertéspestis megjelenése volt. Szakmai szempontból miért érdekes ez a helyzet?
– Az afrikai sertéspestis nagy ragályozó képességű, vírus okozta fertőző betegség, amelyre Európában a házisertés és az európai vaddisznó minden életkorban fogékony, és a megbetegedett állatok szinte kivétel nélkül elpusztulnak. Afrikában a közönséges varacskosdisznó és egyéb vaddisznófajok tartják fenn a betegséget. A spanyol állategészségügyi hatóságoknak köszönhetően Európába nem jutott be a kórokozó, de megtalálta a menekülőutat. A kórokozó 2007 elején Grúziában is megjelent, majd onnan részben a vaddisznók, részben a fertőzött házisertések és az ezekből származó élelmiszerek, élelmiszer-hulladékok révén átterjedt Oroszországra, Ukrajnára és Fehéroroszországra is. Az Európai Unió tagállamai közül 2014-ben Litvániában és Lengyelországban is megállapították a betegséget elhullott vaddisznókban. Hazánkban eddig csak vaddisznókban mutatták ki. Azaz, ha az egyik irányt lezárjuk, a vírus talál másik utat a fertőzésre.•