Paraziti, kteří si najdou nový druh hostitele, zpravidla velmi rychle mění své vlastnosti. Na vině není ani tak jejich schopnost mutovat, jako spíše selekční tlak, kterému jsou ve svém novém prostředí vystaveni. Když dojde k přeskoku parazita na nového hostitele, tedy třeba z netopýra na člověka, dochází obvykle nejprve k poměrně rychlému vzrůstu jeho virulence – tedy jeho schopnosti novému hostitelskému druhu ubližovat. Je to dáno tím, že byl na počátku přizpůsoben jinému druhu a na novém druhu spíše živoří – množí se v něm jen pomalu.
Vše o koronaviru
|
Po přeskoku parazit postupným hromaděním mutací vylaďuje svůj molekulární aparát na nového hostitele. Tím zároveň ztrácí své přizpůsobení hostiteli původnímu. Toho se mimochodem v minulosti využívalo při přípravě tzv. atenuovaných vakcín. Lidský virus se udržoval řadu generací na opicích. Když byl následně přenesen zpět na člověka, tak ho imunizoval, ale zároveň mu škodil podstatně méně než virus původní.
Fázi zvyšování virulence má SARS COV-2 už téměř jistě za sebou. Ve druhé fázi se virus postupně přizpůsobuje změnám v hostitelské populaci. V ní postupně stoupá zastoupení jedinců, kteří už nemoc prodělali a jsou tedy krátkodobě, dlouhodobě, nebo dokonce trvale imunní. V některých případech virus vyhubí část populace, přednostně pochopitelně tu, která nese geny pro nízkou rezistenci vůči danému viru.
Jaroslav Flegr(*12. března 1958 Praha) je český profesor ekologie a evoluční biologie působící na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Působí zejména v oblasti evoluční biologie, evoluční psychologie a parazitologie. Znám je hlavně výzkumem parazita Toxoplasma gondii a souvisejícího onemocnění toxoplazmóza. Rovněž je autorem teoretického konceptu zamrzlé evoluce (tj. teorií zamrzlé evoluce a zamrzlé plasticity).  Profesor evoluční biologie Jaroslav Flegr |
U řady živočišných druhů, včetně člověka, se rychle aktivují i mechanismy behaviorální imunity – jedinci se začnou chovat tak, aby snížili pravděpodobnost přenosu nákazy z jedince na jedince. Když zůstaneme u našeho nejrozšířenějšího druhu lidoopa, tak jeho samičky, a dokonce i někteří šikovní samečci, zasednou k šicím strojům a začnou vyrábět roušky. Ti chytřejší také omezí na nezbytné minimum vzájemné kontakty.
Takové změny chování ovlivní kritéria, podle kterých vybírá evoluce z populace virů úspěšné mutanty. V počátcích epidemie byli nejúspěšnější ti mutanti, kteří se v organismu nakaženého hostitele rozmnožovali co nejrychleji, a to i v případě, že si takto svého hostitele rychle zabili. Pro virus bylo zásadní, aby se přenesl na co nejvíce lidí v okolí nakaženého hostitele dříve, než mu je nakazí jiní, rychlejší mutanti viru.
Jakmile se množství k nákaze vnímavých hostitelů v populaci zmenšilo (ať už proto, že ti slabší vymřeli, nebo proto, že ti silnější infekci prodělali a stali se imunními), nebo jakmile nastoupila behaviorální imunita (hostitelé si třeba nasadili roušky a omezili kontakty), začali být naopak silně zvýhodňováni ti mutanti viru, kteří si svého hostitele více šetřili a pokud možno ho nejen že nezabíjeli, ale ani příliš neomezovali jeho schopnost pobíhat a šířit tak dál nákazu. Někteří mutanti se však zase mohou naučit šířit jinými cestami, například vodou či pohlavním přenosem, a někteří mohou dokonce začít ve svůj prospěch ovlivňovat chování hostitele.
Čím déle taková selekce probíhá a čím jsou příslušné změny ve složení populace a v chování jejich příslušníků větší, tím „hodnější a hodnější“ (méně a méně virulentní) linie virů v prostředí začnou převládat. Pochopitelně, u našeho lidoopa se behaviorální imunita projevuje i tím, že pátrá po lécích, které nakaženým jedincům umožní nemoc snáze překonat, a po vakcíně, která jim umožní získat proti nákaze imunitu, aniž by se musel nakazit. Ostatně, není v tom sám, obdobné aktivity vyvíjejí i příslušníci jiných druhů; to už by byl ovšem jiný příběh.
Podání léku může výrazně snížit procento nemocných, kteří nemoci podlehnou – tedy tzv. smrtnost. Jestliže však daný lék pouze snižuje rychlost množení parazita v nakaženém jedinci, může naopak zapříčinit návrat linií, které se bez nasazení léku budou v hostiteli množit větší rychlostí. Paradoxně tak může takový lék způsobit zvýšení počtu mrtvých mezi těmi osobami, ke kterým se nedostane. V našem světě, ve kterém jsou bohaté i chudé země, a v rámci jednotlivých zemí chudí a bohatí jedinci, by tak mohl vytoužený objev účinného léku natropit více škody než užitku. To je samozřejmě černý scénář, ale i ten bychom měli brát v úvahu.
Objev vakcíny sníží procento lidí, kteří se mohou virem nakazit, a tím s největší pravděpodobností i zásadně urychlí snižování jeho virulence. Čím více lidí v populaci bude proočkováno, tím méně bude virus škodit těm neproočkovaným.
Ani nasazení vakcíny však není úplně bez rizika. V případě, že by vakcína nesnižovala pravděpodobnost nákazy, ale pouze zmírňovala průběh nemoci, selektovala by na vznik linií, které by v tělech neočkovaných vykazovaly vyšší virulenci, a tedy i smrtnost. Bude tedy třeba dobře rozvážit, kterou z vakcín nakonec plošně nasadíme, i jak s ní v našem světě rozděleném na chudé a bohaté naložíme. A neměli bychom podlehnout krátkozrakému sobectví. Už jen proto, že virus nezná hranic států ani hranic socioekonomických vrstev.
Struktura „hrotu“ z povrchu virus SARS-CoV-2. Jde o klíčovou „součástku“ viru, která mu slouží k průniku do buňky. Mutace na „hrotu“ tak mění schopnost viru pronikat do buňky hostitele, tedy v tomto případě člověka.
Jaké procento nakažených tedy bude umírat na koronavirus koncem prázdnin? Zatím ani moc přesně nevíme, jaké procento jich umírá dnes. Nevíme totiž, u kolika procent nakažených osob se nemoc prakticky vůbec neprojevuje. Počítejme, že v zemích, kde nezkolaboval zdravotní systém, na nemoc covid-19 umírá mezi 1 a 3 procenty, tedy srovnatelně jako na španělskou chřipku a zhruba řádově více než na chřipku obyčejnou.
Naštěstí dnes není válečný stav, takže většina zemí průběh epidemie před svými občany ani před cizinou neutajuje. Díky tomu se v bohatší části světa daří lavinovité šíření epidemie zarazit, respektive změnit exponenciální růst počtu nakažených na růst lineární. V zemích, kde začali s protipandemickými opatřeními pozdě nebo kde byli zpočátku nedůslední, to ovšem bude za cenu přinejmenším desítek tisíc obětí.
Také máme štěstí, že věda a vědecké technologie za posledních 20 let neskutečným způsobem poskočily kupředu. Až zase nějakého chytrolína napadne odklonit prostředky ze základního výzkum na výzkum aplikovaný, třeba na inovaci vzorů na pletených punčochách, tak mu prosím připomeňte, že to není dobrý nápad. Milion investovaný do aplikovaného výzkumu může ušetřit miliony, možná desítky milionů, milion investovaný do základního výzkumu však může zachránit stovky miliard a v určitých situacích může rozhodnout o přežití lidstva.
Především díky výsledkům základního výzkumu lze očekávat, že první účinné léky budeme mít v řádu týdnů a první vyhovující vakcíny v řadu jednotek měsíců. Jak rychle se nám následně podaří rozjet výrobu v provozním měřítku, teprve uvidíme. Do vývoje virulence koronaviru však minimálně nové léky nejspíš zasáhnou už v průběhu prázdnin a při troše štěstí i dříve.
Jak známo, předpovídat budoucnost bývá ošidné. Na základě analogie s jinými podobně infekčními nemocemi si však dovolím tipnout, že se za rok bude smrtnost na nemoc covid-19 pohybovat v rozvinutém světě někde kolem dvou promile (a doufejme, že bude dále klesat).
A kde budeme po prázdninách? Asi tak někde na půli cesty. Ani to není žádná sláva, na odkládání roušek a organizování hudebních festivalů to určitě ještě nebude. Na masovou turistiku do exotických destinací budeme muset nejspíš zapomenout na několik let. Ale rozhodně světlo na konci tunelu bude už zcela zřetelné a návrat k normálnějšímu životu bude mít velmi jasné obrysy.
V karanténě experimentálněPokud byste se v době plošných omezení doma nudili, evoluční biologové z Přírodovědecké fakulty UK vám mohou čas trochu ukrátit. Připravují s železnou nepravidelností online dotazníky nebo počítačové testy, jejichž výsledky pak slouží pro jejich vědeckou práci. Výsledky studií jsou zveřejňovány nejen v mezinárodních odborných časopisech, ale v češtině i na facebookové stránce Pokusní králíci, nebo v elektronickém magazímu pro popularizici vědy Bígl. Staňte se i vy pokusnými králíky a pomozte naší a světové vědě. Přihlásit se můžete na pokusnikralici.cz a https://www.facebook.com/pokusnikralici/ |
