Ce s-ar întâmpla, de fapt, dacă toate virusurile ar dispărea

Dacă toate virusurile ar dispărea, lumea ar fi foarte diferită – și nu neapărat în bine. Dar ce anume s-ar întâmpla?

Virusurile par să existe doar pentru a face ravagii asupra societății și pentru a aduce suferință umanității. Au costat vieți de-a lungul mileniilor, adeseori distrugând părți semnificative ale populației globale – de la epidemia de gripă din 1918, care a ucis între 50 și 100 de milioane de oameni până la aproximativ 200 de milioane care au murit de variolă doar în secolul al XX-lea. Actuala pandemie Covid-19 este doar una dintr-o serie de atacuri virale mortale în curs.

Dacă li s-ar da posibilitatea să fluture o baghetă magică și să provoace dispariția tuturor virusurilor, majoritatea oamenilor nici n-ar sta pe gânduri, mai ales acum. Cu toate acestea, aceasta ar fi o greșeală mortală – de fapt, mai letală decât ar putea fi vreodată vreun virus.

„Dacă toate virusurile ar dispărea brusc, lumea ar fi un loc minunat timp de aproximativ o zi și jumătate și atunci am muri cu toții”, spune Tony Goldberg, epidemiolog la Universitatea din Wisconsin-Madison. „Toate lucrurile bune pe care le fac în lume depășesc cu mult lucrurile rele”.

Marea majoritate a virusurilor nu sunt patogeni pentru oameni și multe joacă roluri integrale în susținerea ecosistemelor. Altele mențin sănătatea organismelor individuale – de la ciuperci și plante până la insecte și oameni.

„Trăim într-un echilibru perfect, iar virusurile sunt una dintre elementele care dau acest echilibru”, spune Susana Lopez Charretón, virolog la Universitatea Națională Autonomă din Mexic. „Cred că am fi terminați fără virusuri”.

Ce s-ar întâmpla dacă toate virusurile ar dispărea de mâine

Majoritatea oamenilor nu sunt conștienți de rolul pe care îl joacă virusurile în susținerea unei mari părți din viața de pe Pământ, deoarece avem tendința să ne concentrăm doar asupra celor care cauzează probleme umanității. Aproape toți virologii studiază numai agenții patogeni. Doar recent, câțiva cercetători îndrăzneți au început să investigheze virusurile care ne mențin în viață pe noi și  planeta, mai degrabă decât să ne omoare.

„Este o mică echipă de oameni de știință care încearcă să ofere o imagine echitabilă și echilibrată asupra lumii virusurilor și să arate că există lucruri precum virusuri bune”, spune Goldberg.

Oamenii de știință știu cu siguranță că fără virusuri, viața și planeta așa cum le știm ar înceta să mai existe. Și chiar dacă am vrea, ar fi probabil imposibil să anihilăm fiecare virus de pe Pământ. Dar, imaginându-ne cum ar fi lumea fără virusuri, putem înțelege mai bine nu doar cât de benefice sunt pentru supraviețuirea noastră, ci și cât de mult mai avem de învățat despre ele.

Pentru început, cercetătorii nu știu câte virusuri există. Mii au fost clasificate în mod oficial, dar milioane pot exista. „Am descoperit doar o mică fracțiune”, spune Marilyn Roossinck, ecologă a virusului la Universitatea Penn State.

Nici oamenii de știință nu știu ce procent din totalul virusurilor este problematic pentru oameni. „Dacă ați privi numeric, ar fi statistic aproape de zero”, spune Curtis Suttle, un virusolog de mediu la Universitatea din Columbia Britanică.

Ceea ce știm este că virusurile care infectează bacteriile sunt extrem de importante. Numele lor provine din grecescul phagein, care înseamnă „a devora”. „Sunt principalii prădători ai lumii bacteriene”, spune Goldberg. „Am avea mari necazuri fără ele”.

Avem nevoie de virusuri ca să existăm

Aceste tipuri de virusuri sunt regulatorul principal al populațiilor bacteriene din ocean și probabil în orice alt ecosistem de pe planetă. Dacă virusurile ar dispărea brusc, unele populații bacteriene ar exploda probabil.

Acest lucru ar fi deosebit de problematic în ocean, unde mai mult de 90% din tot materialul viu este microbian. Acești microbi produc aproximativ jumătate din oxigenul de pe planetă – un proces activat de virusuri.

Aceste virusuri ucid în fiecare zi aproximativ 20% din toți microbii oceanici și aproximativ 50% din bacteriile oceanice. Prin eliminarea microbilor, virusurile se asigură că planctonul producător de oxigen are suficienți nutrienți pentru a efectua rate mari de fotosinteză, susținând, în cele din urmă, o mare parte a vieții pe Pământ.

„Dacă nu avem moarte, atunci nu avem viață, deoarece viața este complet dependentă de reciclarea materialelor”, spune Suttle. „Virusurile sunt atât de importante în ceea ce privește reciclarea”.

Cercetătorii care studiază aceste tipuri de virusuri au descoperit, de asemenea, că sunt critice pentru controlul populației speciilor. Dacă o anumită specie devine suprapopulată, „un virus va elimina niște exemplare”, spune Roossinck. „Este o parte foarte naturală a ecosistemelor”.

Acest proces este frecvent și în multe alte specii, inclusiv în ale noastre – după cum demonstrează pandemiile. „Când populațiile devin foarte abundente, virusurile tind să se replice foarte rapid și să doboare acea populație, creând spațiu pentru a trăi orice altceva”, spune Stutt.

„Am pierde rapid multă biodiversitate de pe planetă”, spune Suttle. „Am avea câteva specii care să le preia și să le alunge pe toate celelalte”.

Infecția cu anumite virusuri benigne poate chiar ajuta la îndepărtarea unor agenți patogeni în rândul oamenilor

Unele organisme depind, de asemenea, de virusuri pentru supraviețuire sau pentru a le oferi un avantaj într-o lume competitivă. Oamenii de știință suspectează, de exemplu, că virusurile joacă roluri importante în a ajuta vacile și alte rumegătoare să transforme celuloza din iarbă în zaharuri care pot fi metabolizate și transformate, în cele din urmă, în masă corporală și lapte.

Cercetătorii consideră, de asemenea, că virusurile sunt esențiale pentru menținerea microbiomilor sănătoși în corpul oamenilor și al altor animale. „Aceste lucruri nu sunt bine înțelese, dar găsim din ce în ce mai multe exemple ale acestei interacțiuni strânse de virusuri, care sunt o parte critică a ecosistemelor, indiferent dacă este vorba despre ecosistemul nostru uman sau despre mediu”, spune Suttle.

Ea și colegii ei au descoperit că plantele și ciupercile transmit de obicei virusuri din generație în generație. Deși încă nu au identificat funcția majorității acestor virusuri, ei presupun că acestea trebuie să-și ajute cumva gazdele. „Altfel, de ce s-ar agăța plantele de ele?”, spune Roossinck. Dacă toate aceste virusuri benefice ar dispărea, plantele și alte organisme care le găzduiesc ar deveni probabil mai slabe sau chiar vor muri.

Cum acționează herpesvirusul

Virusul GB C, un virus uman comun născut în sânge, care este o rudă îndepărtată nepatogenă a virusului West Nile și a febrei dengue, este legat de progresia întârziată la SIDA la persoanele HIV-pozitive. Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că virusul GB C pare să facă persoanele infectate cu Ebola mai puțin susceptibile de a muri.

La fel, herpesul face șoarecii mai puțin sensibili la anumite infecții bacteriene, inclusiv ciuma bubonică și listeria (un tip obișnuit de otrăvire alimentară). Infectarea persoanelor cu herpesvirus, ciumă bubonică și listeria pentru a reproduce experimentul de la șoarece nu ar fi etică, dar autorii studiului suspectează că descoperirile lor la rozătoare se aplică probabil oamenilor.

În timp ce infecția pe tot parcursul vieții cu herpesvirusuri „este de obicei privită ca fiind doar patogenă”, scriu ei, datele lor sugerează că herpesul intră, de fapt, într-o „relație simbiotică” cu gazda sa, conferind beneficii imune. Fără virusuri, noi și multe alte specii am putea fi mai predispuși să cedăm altor boli.

Virusurile, agenți terapeutici pentru tratarea anumitor boli

Virusurile sunt, de asemenea, unii dintre cei mai promițători agenți terapeutici pentru tratarea anumitor boli. Terapia cu fagi, subiectul unor cercetări considerabile în Uniunea Sovietică încă din anii 1920, folosește virusuri pentru a viza infecțiile bacteriene. Acum este un domeniu în creștere rapidă – nu numai din cauza creșterii rezistenței la antibiotice, ci și datorită capacității de a regla tratamentele, pentru a elimina anumite specii de bacterii, mai degrabă decât a șterge întreaga noastră populație de bacterii, așa cum fac antibioticele.

„Un număr destul de mare de vieți au fost salvate prin utilizarea virusurilor atunci când antibioticele au eșuat”, spune Suttle. Virusurile oncolitice, sau cele care infectează și distrug selectiv celulele canceroase, sunt, de asemenea, din ce în ce mai explorate ca un tratament mai puțin toxic și mai eficient al cancerului. Fie că vizează bacteriile dăunătoare sau celulele canceroase, virusurile terapeutice acționează „ca niște rachete ghidate microscopice care intră și aruncă în aer celulele pe care nu le dorim”, spune Goldberg. „Avem nevoie de virusuri pentru o serie de eforturi de cercetare și dezvoltare tehnologică care ne vor conduce în următoarea generație de terapii”.

Deoarece suferă mutații constant, virusurile dețin, de asemenea, un depozit masiv de inovație genetică pe care alte organisme îl pot încorpora. Virusurile se reproduc prin inserarea lor în celulele gazdă și deturnarea instrumentelor lor de replicare. Dacă acest lucru se întâmplă într-o celulă germinală (ovule și spermatozoizi), codul viral poate fi transmis la următoarea generație și poate deveni permanent integrat.

„Toate organismele care pot fi infectate cu virusuri au posibilitatea de a aspira genele virale și de a le folosi în avantajul lor”, spune Goldberg. „Introducerea de ADN nou în genomi este un mod major de evoluție”. Cu alte cuvinte, dispariția virusurilor ar avea impact asupra potențialului evolutiv pentru toată viața de pe planetă.

Dispariția virusurilor ar avea impact asupra potențialului evolutiv pentru toată viața de pe planetă

Elementele virale reprezintă aproximativ 8% din genomul uman, iar genomurile de mamifere în general, cu aproximativ 100.000 de resturi de gene provenite din virusuri. Codul viral se manifestă adesea ca piese inerte de ADN, dar uneori conferă funcții noi și utile – chiar esențiale.

În 2018, de exemplu, două echipe de cercetare au făcut independent o descoperire fascinantă. O genă de origine virală codifică o proteină care joacă un rol cheie în formarea memoriei pe termen lung prin mișcarea informațiilor între celulele sistemului nervos.

Cel mai izbitor exemplu, totuși, se referă la evoluția placentei mamiferelor și la momentul exprimării genelor în sarcina umană. Dovezile indică faptul că datorăm abilității noastre de a avea nașteri vii unui cod genetic care a fost cooptat din retrovirusurile antice care ne-au infectat strămoșii cu mai bine de 130 de milioane de ani în urmă. Așa cum au scris autorii acelei descoperiri din 2018 în PLOS Biology: „Este tentant să speculăm că sarcina umană ar fi foarte diferită – poate chiar inexistentă – dacă nu ar fi fost eoni de pandemii retrovirale care ne afectează strămoșii evolutivi”.

Oamenii de știință abia au început să descopere modalitățile prin care virusurile ajută la susținerea vieții. În cele din urmă, totuși, cu cât aflăm mai multe despre toate virusurile, nu doar agenții patogeni, cu atât vom fi mai bine echipați pentru a folosi anumite virusuri definitiv și pentru a dezvolta apărare împotriva altora care ar putea duce la următoarea pandemie.

Mai mult decât atât, a afla mai multe despre bogăția diversității virale ne va ajuta să înțelegem mai profund modul în care funcționează planeta, ecosistemele și corpurile noastre. După cum spune Suttle, „Trebuie să depunem eforturi pentru a înțelege ce este acolo, doar pentru binele nostru”.