199903_rozbrajanie_wirusow_gryp.pdf

Rozbrajanie wirusw grypy

Wkrtce pojawi si« preparaty, ktre nie tylko

b«d hamowa¸y replikacj« wirusa w tkankach cz¸owieka,

ale takýe chroni¸y nas przed chorob

W. Graeme Laver, Norbert Bischofberger i Robert G. Webster

LEK HAMUJCY

NEURAMINIDAZ¢

MIEJSCE AKTYWNE

NEURAMINIDAZA

WIRUSA

HEMAGLUTYNINA

WIRUS GRYPY

WIRUSOWY RNA

rus grypy nagle zaczyna si« roz-

przestrzenia, atakujc jedn

osob« za drug. Poniewaý jest to zupe¸-

nie nowy szczep, zaledwie kilka osb

dzi«ki wczeæniejszym z nim kontaktom

naby¸o odpornoæ. Nawet szczepienia

nie zapobiegaj chorobie wywo¸anej

przez tego wirusa. Szczepionki chroni

bowiem przed tymi drobnoustrojami,

ktre wed¸ug ekspertw zajmujcych si«

zdrowiem publicznym mia¸y by aktyw-

ne w danym sezonie grypowym, nie zaæ

przed innymi, nie przewidzianymi wa-

riantami wirusa grypy. Nowy szczep

szerzy si« wi«c bez ograniczeÄ, powo-

dujc chorob« i æmier w skali globalnej.

Najgroniejsz æwiatow epidemi«,

czyli pandemi«, grypy odnotowano

w 1918 roku. Straci¸o wtedy ýycie ponad

20 mln ludzi, umierajc czasami zaled-

wie po kilku godzinach od pojawienia

si« pierwszych objaww chorobowych.

Katastrof« t«, jak pniej ustalono, spo-

wodowa¸ wirus tzw. hiszpaÄskiej gry-

py. Po niej w 1957 roku przysz¸a pande-

mia grypy azjatyckiej, w 1968 grypy

w Hongkongu, w 1977 grypy rosyjskiej.

(Nazwy pandemii wskazuj na miejsce,

gdzie w powszechnym przekonaniu na-

stpi¸ jej wybuch. Obecnie uwaýa si« jed-

nak, ýe wszystkie te cztery pandemie,

i by moýe wi«kszoæ pozosta¸ych, roz-

pocz«¸y si« w Chinach.)

Specjaliæci zajmujcy si« zdrowiem pu-

blicznym ostrzegaj, ýe kolejna pande-

mia moýe nam grozi w kaýdej chwili

i niewykluczone, ýe okaýe si« rwnie dra-

matyczna jak ta z 1918 roku. Kiedy æmier-

cionoæny szczep wirusa grypy zaatako-

wa¸ 18 osb w 1997 roku w Hongkongu,

powodujc zgon szeæciu z nich, eksper-

ci obawiali si«, ýe oznacza to pocztek

nowej fali zachorowaÄ. Lokalne w¸adze

opanowa¸y jednak szybko sytuacj« dzi«-

ki zidentyfikowaniu rd¸a wirusa Ð za-

kaýonych kurczt, kaczek i g«si, a na-

st«pnie unicestwieniu ca¸ej populacji

ptactwa domowego.

Nast«pnym razem ludzkoæ moýe nie

mie tyle szcz«æcia. Gdyby wirus rwnie

zjadliwy jak ten z Hongkongu przedosta¸

si« do przeludnionych spo¸ecznoæci dzi-

siejszego æwiata, 30% mieszkaÄcw kuli

ziemskiej prawdopodobnie zmar¸oby, al-

bo w wyniku zakaýenia wirusowego, al-

bo wtrnych zakaýeÄ bakteryjnych, za-

nim dost«pna sta¸aby si« szczepionka

chronica przed chorob tych, ktrym

uda¸o si« wczeæniej unikn zakaýenia.

Wyprodukowanie, zbadanie pod wzgl«-

dem bezpieczeÄstwa stosowania i dys-

trybucja szczepionek przeciwgrypowych

trwa oko¸o szeæciu miesi«cy Ð zbyt d¸u-

go, by osign pozytywne rezultaty

w walce z szybko szerzc si« pandemi.

Jeæli ta budzca l«k pandemia grypy

nie wybuchnie w przysz¸ym roku lub

w najbliýszych latach, by moýe uda si«

opracowa nowe metody zmniejszajce

liczb« zachorowaÄ i zgonw. Niewyklu-

czone, ýe jeszcze w tym roku dwa prepa-

raty, ktre w¸aænie przechodz szeroko

zakrojone prby kliniczne, zostan za-

akceptowane do sprzedaýy, stajc si« no-

wymi ãpociskamiÓ do walki z gryp. Le-

ki te Ð zanamivir (Relenza) i GS 4104 Ð

rokuj nadzieje, ýe b«dziemy umieli za-

pobiega zakaýeniom grypowym, a tak-

ýe skrci czas trwania i zmniejszy na-

silenie objaww chorobowych u ludzi,

ktrzy rozpocz«li leczenie dopiero po

wystpieniu objaww klinicznych.

W przeciwieÄstwie zarwno do

szczepionek (pobudzajcych uk¸ad od-

pornoæciowy do walki z wirusem i unie-

moýliwiajcych mu opanowanie orga-

nizmu cz¸owieka), jak i do klasycznych

lekw, ktre znajduj si« niemal w kaý-

dej domowej apteczce (¸agodzcych ob-

jawy, lecz nie majcych ýadnego wp¸y-

wu na samo zakaýenie), nowe preparaty

zosta¸y opracowane tak, by bezpoæred-

nio atakowa¸y wirusa grypy. Unieczyn-

niaj one istotny enzym wirusowy, tzw.

neuraminidaz«, znacznie hamujc tym

samym replikacj« (namnaýanie si«) wi-

rusa w organizmie gospodarza. Bada-

ne s takýe nast«pne inhibitory neura-

minidazy, ktrych dzia¸anie nie zosta¸o

jeszcze sprawdzone u ludzi.

Jak juý wielu wiadomo, dwa prepara-

ty przeciwgrypowe Ð amantadyna i ry-

mantadyna Ð s dost«pne nie tylko

w amerykaÄskich aptekach. Lecz leki te,

kaýdy dzia¸ajcy na innej zasadzie, nie

s bez wad. Niekiedy powoduj bowiem

dezorientacj« pacjenta oraz inne neuro-

logiczne dzia¸ania niepoýdane, s tak-

ýe nieskuteczne wobec jednego z dwch

g¸wnych typw wirusa grypy (B) zaka-

ýajcych ludzi. Co wi«cej, wirus ten bar-

dzo ¸atwo staje si« oporny na owe pre-

paraty. Z tego wzgl«du pacjenci leczeni

w pierwszych fazach epidemii mog za-

kaýa opornym na leki wariantem wiru-

sa innych ludzi, u ktrych podj«te terapie

okaý si« nast«pnie nieskuteczne. Pro-

blem ten jest szczeglnie istotny w za-

mkni«tych spo¸ecznoæciach, takich jak

szpitale czy hospicja.

Dzieje uzyskania najnowszych lekw

przeciw grypie to cudowne po¸czenie

szcz«æcia i logiki. Prze¸omem, ktry bez-

poærednio przyczyni¸ si« do ich opraco-

wania, by¸o rozszyfrowanie w 1983 roku

struktury przestrzennej neuraminidazy.

Ca¸a jednak seria wczeæniejszych odkry

uprzytomni¸a, ýe to okreælona cz«æ cz-

steczki tego enzymu jest prawdopodob-

nie pi«t Achillesow wszystkich warian-

tw wirusa grypy i moýna j wykorzysta

w starannie opracowanym leku.

Poznanie wirusa

Pierwsze prace badawcze pozwoli¸y

na odkrycie niektrych istotnych w¸a-

æciwoæci wirusw grypy oraz strategii

ich przetrwania. Biolodzy od dawna

wiedzieli, ýe wirusy w gruncie rzeczy

s genami otoczonymi bia¸kami, ktre

maj za zadanie ochrania materia¸ ge-

netyczny drobnoustroju lub pomagaj

mu namnaýa si« w organizmie gospo-

darza. Czasami, jak w przypadku wiru-

sa grypy, te elementy sk¸adowe zarazka

otoczone s dodatkow b¸on lipidow

Ð os¸onk. Kaýdy wirus wywo¸uje cho-

rob«, zakaýajc okreælony rodzaj kom-

rek, w ktrych si« nast«pnie namnaýa,

by w koÄcu, po uwolnieniu si« z ich

wn«trza, zaatakowa kolejne komrki.

Objawy chorobowe s wynikiem zarw-

no zniszczenia komrek przez repliku-

jce si« wirusy, jak i odpowiedzi uk¸adu

odpornoæciowego gospodarza, ktrej ce-

lem jest ograniczenie zakaýenia poprzez

wywo¸anie miejscowego stanu zapalne-

go, a takýe blw i gorczki.

Szczepy wirusa grypy kolonizujce

ludzkie tkanki maj szczeglne powino-

wactwo do komrek nab¸onka wyæcie¸a-

jcego drogi oddechowe. ãUdanaÓ infek-

cja prowadzi zazwyczaj w cigu jednego

lub dwch dni do klasycznych objaww

grypy, takich jak katar, zatkany nos, su-

chy kaszel, dreszcze, gorczka, ble,

ogromne zm«czenie i brak apetytu. Hi-

storyczne przekazy opisujce takie obja-

wy wskazuj, ýe epidemie grypy n«ka¸y

ludzkoæ jeszcze przed V wiekiem p.n.e.

Po raz pierwszy wyizolowano wiru-

sa grypy od pacjenta w 1933 roku. Dziæ

wiadomo juý, ýe wyst«puj dwa g¸w-

ne typy tego wirusa, A i B, rýnice si«

mi«dzy sob niektrymi bia¸kami struk-

turalnymi. Trzeci (C) nie powoduje po-

waýnych chorb u ludzi.

Wirusolodzy dziel wirusy typu A na

podtypy, biorc pod uwag« odmiany

dwch bia¸ek enzymatycznych Ð hema-

glutyniny i neuraminidazy (ktra jest ce-

lem dzia¸ania nowych lekw przeciwgry-

powych) Ð sterczcych na powierzchni

drobnoustroju niczym kolce. Podobnie

jak inne bia¸ka zbudowane s one z pofa¸-

ãLEKI PLOMBYÓ (czerwone kliny) daj wiel-

k nadziej« na zapobieganie i leczenie gry-

py. Ich dzia¸anie polega na blokowaniu ak-

tywnego katalitycznie centrum enzymu

neuraminidazy, ktry znajduje si« na po-

wierzchni wirusa grypy. Enzym ten umoýli-

wia nowo zsyntetyzowanym wirionom prze-

noszenie si« w organizmie gospodarza

z jednej komrki do drugiej. Zablokowanie

jego aktywnoæci prowadzi do unierucho-

mienia wirusa na powierzchni komrki.

å WIAT N AUKI Marzec 1999 51

C o jakiæ czas nieznany u ludzi wi-

dowanych ¸aÄcuchw aminokwasw.

Wszystkie warianty hemaglutyniny (H)

przyjmuj w istocie t« sam struktur«

przestrzenn (konfiguracj«), podobnie jak

wszystkie odmiany neuraminidazy (N)

maj ten sam charakterystyczny kszta¸t.

Ale w obr«bie kaýdej grupy wirusw po-

szczeglne bia¸ka mog si« znacznie rý-

ni sekwencj aminokwasw. U wirusw

typu A zidentyfikowano dotychczas 15

podtypw hemaglutyniny oraz dziewi«

neuraminidazy. Dlatego teý nazwy po-

szczeglnych podtypw wirusw grypy

pochodz od wariantw tych bia¸ek en-

zymatycznych, ktre u nich wykryto:

H1N1, H1N2, H2N2 itd.

Wirusy typu B stanowi bardziej jedno-

rodn grup«. Maj bowiem po jednym

podtypie hemaglutyniny i neuraminida-

zy, chociaý sekwencje aminokwasw

w tych bia¸kach mog nieznacznie si« rý-

ni u poszczeglnych szczepw. Daje si«

takýe zaobserwowa niewielk zmien-

noæ wærd szczepw podtypw wirusa

grypy typu A.

Oprcz odmiennej budowy chemicz-

nej wirusy typu A i B maj takýe inne

w¸aæciwoæci biologiczne. Wirusy grypy

typu B zakaýaj wy¸cznie ludzi i po-

woduj raczej ograniczone miejscowo

epidemie niý pandemie. W przeciwieÄ-

stwie do nich wirusy typu A wywo¸uj

infekcje zarwno u æwiÄ, koni, fok, wie-

lorybw, ptakw, jak i u ludzi, chociaý

nie kaýdy szczep ma zdolnoæ zakaýa-

nia wszystkich gatunkw (tylko cztery

podtypy zosta¸y zidentyfikowane u lu-

dzi). Wszystkie pandemie, ktre wyst-

pi¸y w XX wieku, spowodowa¸y wirusy

typu A.

Mimo tych rýnic obydwa typy wi-

rusw grypy maj ten sam cykl replika-

cyjny. Aby pojedyncza czsteczka wi-

rusa (wirion) mog¸a wnikn do ludzkiej

komrki, obecna na powierzchni drob-

noustroju hemaglutynina musi zwiza

si« z czsteczk cukru na powierzchni

komrki Ð kwasem sjalowym. Po¸cze-

nie to pobudza komrk« do wch¸oni«-

cia wirusa, ktry pocztkowo znajduje

si« w jej wn«trzu w rodzaju p«cherzy-

ka (endosomie). Wkrtce jednak genom

(sk¸adajcy si« z nici RNA) oraz bia¸ka

strukturalne wirusa uwalniaj si« i prze-

dostaj do jdra komrkowego.

Gdy tam dotr, niektre bia¸ka wiru-

sowe zapocztkuj replikacj« nici RNA

tego drobnoustroju oraz b«d uczestni-

czy w syntezie tzw. informacyjnego

RNA (messenger RNA Ð mRNA). Za-

warta w nim informacja jest odczytywa-

na przez komrkowy system biosyntezy

bia¸ek i ulega przepisaniu na bia¸ka wi-

rusowe. Powsta¸e w ten sposb nowe

genomy i bia¸ka ¸cz si«, tworzc po-

tomne czstki wirusowe, ktre nast«p-

nie pczkuj z powierzchni komrki.

Nowo powsta¸e wiriony pokryte s

kwasem sjalowym, t sam substancj,

ktra wiýe wirusy grypy z powierzch-

ni zakaýanych komrek. Dla drobno-

ustrojw to prawdziwy problem, ponie-

waý gdyby kwas sjalowy pozosta¸ na

powierzchni wirusw oraz komrki je

produkujcej, wiza¸aby si« z nim hema-

glutynina nowo utworzonych wirionw.

Spowodowa¸oby to z kolei przylepianie

si« wirusw do komrki, podobnie jak

owady ¸api si« na lep. Unieruchomione

w takiej pu¸apce nie mog¸yby juý atako-

wa innych komrek.

Wirus ma jednak asa w r«kawie. Cz-

steczki neuraminidazy, znajdujce si« na

powierzchni nowo powsta¸ych wirionw,

UKüAD ODDECHOWY

WIRUS GRYPY

NEURAMINIDAZA

BIAüKO

MATRYCOWE

NUKLEOPROTEINA

I POLIMERAZY

RNA

BIAüKO M2

HEMAGLUTYNINA

CYKL REPLIKACYJNY wirusa grypy cz«sto zwizany jest

z przeniesieniem si« wirionw z drg oddechowych jednej

osoby do organizmu drugiej drog kropelkow podczas ki-

chania (a) . Wirus (powyýej) wnika do komrki wyæcie¸ajcej

uk¸ad oddechowy dzi«ki zwizaniu si« hemaglutyniny, cz-

steczki znajdujcej si« na powierzchni wirionu, z kwasem

sjalowym wyst«pujcym na komrce (b) . Taka interakcja

pobudza komrk« gospodarza do wch¸oni«cia wirusa (c) ,

ktry wkrtce potem wysy¸a swj genom sk¸adajcy si«

z RNA oraz bia¸ka strukturalne do jdra komrkowego (d i e) .

Cz«æ tych bia¸ek bierze udzia¸ w powielaniu wirusowego

RNA (f) i syntezie informacyjnego RNA (mRNA), wykorzy-

stywanego z kolei przez aparat biosyntezy bia¸ek komrki

do produkcji bia¸ek wirusowych (g i h) . Nast«pnie materia¸

genetyczny wirusa i jego bia¸ka ¸cz si« w nowe wiriony

(i) , ktre uwalniaj si« z komrki przez pczkowanie.

Drobnoustroje opuszczajce komrk« gospodarza okryte

s kwasem sjalowym. Jeæli substancja ta pozostanie na po-

wierzchni czstek wirusa i na komrce, wwczas hemaglu-

tynina wirusa po¸czy si« z kwasem sjalowym wyst«puj-

cym na innych wirionach oraz na zakaýonej komrce,

powodujc zlepianie si« nowo powsta¸ych wirionw i uwi«-

zienie ich na powierzchni komrki. Neuraminidaza jed-

nak usuwa kwas sjalowy (j) , umoýliwiajc potomnym wi-

rusom oderwanie si« (k) i zakaýanie kolejnych komrek.

WIRUS

KWAS SJALOWY

HEMAGLUTYNINA

ENDOSOM

52 å WIAT N AUKI Marzec 1999

ZAKAûONA KOMîRKA

JDRO

KOMîRKOWE

wykazuj zdolnoæ rozszczepiania kwasu

sjalowego. Innymi s¸owy, kolce neurami-

nidazy rozpuszczaj niepoýdany ãklejÓ,

jakim jest kwas sjalowy, umoýliwiajc wi-

rusowi rozprzestrzenianie si« w organi-

zmie gospodarza. Enzym ten pomaga tak-

ýe wirusom grypy przedosta si« przez

æluz otaczajcy komrki wyæcie¸ajce dro-

gi oddechowe.

Szczep wirusa grypy moýe wywo¸a

epidemi« lub pandemi« tylko wwczas,

gdy ludzie naraýeni na kontakt z wiru-

sem nie s na niego odporni. Uk¸ad od-

pornoæciowy chorego na gryp« produ-

kuje czsteczki zwane przeciwcia¸ami,

rozpoznajce swoiste fragmenty hema-

glutyniny lub neuraminidazy na po-

wierzchni drobnoustroju. Jeæli dana oso-

ba powtrnie zetknie si« z tym samym

szczepem wirusa, przeciwcia¸a (g¸w-

nie te skierowane przeciw hemagluty-

ninie) wiý si« z nim natychmiast i

uniemoýliwiaj powtrne zakaýenie.

Niektre wirusy nie podlegaj zmia-

nom, jak wirus odry lub æwinki (nagmin-

nego zapalenia przyusznic); wwczas

przeciwcia¸a powsta¸e podczas zakaýenia

lub w nast«pstwie szczepienia mog za-

pewni d¸ugotrwa¸ odpornoæ. Lecz wi-

rusy grypy zmieniaj si« nieustannie.

W wyniku tego przeciwcia¸a wytworzone

jednego roku bywaj mniej skuteczne lub

wr«cz bezuýyteczne, gdy w nast«pnym

sezonie grypowym natkn si« na inny wa-

riant wirusa. Rozmiar zmian, ktrym p od-

lega drobnoustrj, decyduje w duýym

stopniu, czy epidemia pozostanie wzgl«d-

nie ograniczona, czy teý bez trudu roz-

przestrzeni si« na ca¸ kul« ziemsk.

rd¸a pandemii

Juý w latach szeædziesitych naukow-

cy dobrze wiedzieli, ýe lek blokujcy kt-

rykolwiek etap w procesie replikacji wi-

rusa mg¸by zapobiec powstaniu obja-

ww chorobowych lub ograniczy juý

rozwijajc si« infekcj«. Nikt jednak do-

k¸adnie nie wiedzia¸, jak tego dokona.

Co wi«cej, biolodzy zdawali sobie spraw«,

ýe skoro wirus grypy namnaýa si« we-

wntrz komrki, wykorzystujc w tym

celu jej procesy metaboliczne, wi«kszoæ

lekw niszczcych go zak¸ci¸aby rw-

nieý funkcje zdrowych komrek.

W miar« pokonywania tych prze-

szkd naukowcy starali si« jednoczeænie

zrozumie, dlaczego niektre szczepy

wirusw grypy wywo¸uj epidemie, in-

ne zaæ pandemie. Badania ujawni¸y osta-

tecznie, ýe aby lek przeciwgrypowy by¸

bardziej skuteczny, musia¸by zwal-

cza wszystkie warianty wirusa,

¸cznie z tymi, ktre wydaj si« nie

powodowa chorb u ludzi.

NEURAMINIDAZA

ENDOSOM

WIRUSOWY

mRNA

RYBOSOM

KOMîRKOWY

BIAüKA

WIRUSOWE

WIRUSOWY RNA

KOPIE

WIRUSOWEGO RNA

KRYSZTAüY NEURAMINIDAZY wyizolo-

wane z wirusa grypy, ktry zakaýa dzikie

ptaki zamieszkujce Wielk Raf« Koralow

w Australii. Uzyskanie kryszta¸w neurami-

nidazy pozwoli¸o naukowcom okreæli struk-

tur« przestrzenn tego bia¸ka i opracowa tak

zbudowane leki, by mog¸y blokowa cen-

trum aktywne enzymu. Widoczne odcienie

s wynikiem odbicia kolorowych æwiate¸.

Nagromadzenie si« kilku mutacji w ge-

nach hemaglutyniny i neuraminidazy

moýe sprawi, ýe kodowane przez nie

bia¸ka b«d praktycznie nierozpoznawal-

ne przez wi«kszoæ przeciwcia¸ obecnych

u ludzi, co niekiedy jest przyczyn no-

wej epidemii. Plaga ta nie b«dzie si« jed-

nak szerzy¸a dalej, gdy dotrze do grupy

osb, ktrych uk¸ad odpornoæciowy juý

wczeæniej zetkn¸ si« wieloma z tych zmo-

dyfikowanych form wirusa.

Zmiennoæ wirusw grypy typu B

prawdopodobnie spowodowana jest

wy¸cznie takimi przesuni«ciami anty-

genowymi. Drobnoustroje te, usi¸ujc

sta si« coraz mniej ãwidoczneÓ dla

uk¸adu odpornoæciowego gospodarza,

stopniowo zmieniaj si« w jego organi-

zmie. W przeciwieÄstwie do nich wiru-

sy typu A mog dodatkowo przejæ bar-

dziej gwa¸town zmian«, tzw. skok

antygenowy (antigenic ãshiftÓ), umoý-

liwiajc im wywo¸anie pandemii.

W wyniku skoku antygenowego po-

wstaj szczepy wirusa majce ca¸kowi-

cie nowe czsteczki hemaglutyniny, a cza-

sami takýe neuraminidazy, z ktrymi

wi«kszoæ ludzi dotd si« nie spotka¸a.

Dzi«ki temu zarazek zdo¸a unikn ca¸e-

go zestawu przeciwcia¸ wyst«pujcych

w rýnych populacjach ludzi na æwiecie,

a to z kolei prawdopodobnie prowadzi-

¸oby do wybuchu pandemii. W czasach,

gdy samoloty odrzutowe ¸cz najbar-

dziej odleg¸e miejsca na kuli ziemskiej,

ludzie mog przenosi nowe niebezpiecz-

ne wirusy z jednego rejonu æwiata do dru-

giego w cigu zaledwie dnia.

Taka olbrzymia metamorfoza wiru-

sa nie powstaje jednak wskutek prostej

mutacji genowej. Najlepiej poznanym

procesem prowadzcym do skoku an-

tygenowego jest wymieszanie si« dwch

rýnych szczepw wirusa w jednej ko-

mrce gospodarza. Oznacza to, ýe no-

wo powstajce wiriony zawiera b«d

geny (i kodowane przez nie bia¸ka) po-

chodzce zarwno z jednego szczepu

wirusa, jak i z drugiego. Taka reasorta-

cja genowa zachodzi dzi«ki temu, ýe ge-

nom wirusa grypy sk¸ada si« z oæmiu

oddzielnych segmentw RNA (z kt-

rych kaýdy koduje jedno lub dwa bia¸-

ka). Podczas tworzenia si« nowych wi-

rionw typu A w takiej ãpodwjnieÓ

zakaýonej komrce ich segmenty RNA

¸atwo si« mieszaj i wymieniaj. Na

przyk¸ad niektre wirusy grypy zaka-

ýaj zarwno ludzi, jak i æwinie. Jeæli

æwinia zostanie zainfekowana nie tylko

ludzkim wirusem, ale takýe szczepem

zakaýajcym zazwyczaj tylko ptaki, to

wwczas komrki æwini mog produ-

kowa szczep hybrydowy. B«dzie on

niemal identyczny z ludzkim wirusem

grypy, z t tylko rýnic, ýe na po-

wierzchni b«dzie mia¸, dajmy na to, cz-

steczki hemaglutyniny wirusa ptasiego.

Naukowcy odkryli ostatnio, ýe do

skoku antygenowego moýe dojæ rw-

nieý w inny sposb. W tym przypadku

zwierz«cy wirus grypy, ktry wczeæniej

nie zakaýa¸ cz¸owieka, nagle bezpoæred-

nio ãprzeskakujeÓ na ludzi.

Nie wiadomo, ktry rodzaj skoku an-

tygenowego doprowadzi¸ do pandemii

hiszpanki w 1918 roku, wywo¸anej przez

podtyp H1N1 wirusa typu A. Okaza¸o

si« jednak, ýe przyczyn zarwno pan-

demii grypy azjatyckiej w 1957 roku, jak

i tej w Hongkongu w 1968 roku, spowo-

dowanych odpowiednio przez szczepy

H2N2 i H3N2, by¸a reasortacja ich mate-

ria¸u genetycznego. Pewne badania wska-

zuj, ýe rd¸em nowych genw mog¸y

by wirusy ptakw wodnych, æwinie zaæ

Za rýnorodnoæ wirusw grypy od-

powiedzialne jest m.in. ãprzesuni«cieÓ

antygenowe (antigenic ãdriftÓ), czyli

stopniowa zmiana sekwencji aminokwa-

sw w bia¸ku wirusowym wywo¸ujcym

odpowied immunologiczn gospoda-

rza, czyli w antygenie. Jest ona spowo-

dowana niewielkimi mutacjami (spon-

tanicznymi mutacjami punktowymi Ð

przyp. t¸um.) w genie kodujcym dane

bia¸ko. Mutacja prowadzi czasami do nie-

znacznej zmiany stabilnoæci lub aktyw-

noæci bia¸ka, niekiedy jednak je uszka-

dza, zmniejszajc ýywotnoæ wirusa.

Zdarza si« takýe, ýe jej pojawienie si« po-

maga przetrwa wirusowi w organizmie.

Dzieje si« tak w przypadku zmiany do-

tyczcej miejsca na czsteczce hemaglu-

tyniny, ktre by¸o uprzednio rozpozna-

wane przez przeciwcia¸o.

KWAS SJALOWY

ZANAMIVIR

GS 4104 i GS 4071

GRUPA

HYDROFOBOWA

GRUPA

KARBOKSYLOWA

GRUPA

KARBOKSYLOWA

GRUPA

KARBOKSYLOWA

GLICEROL

GRUPA

GUANIDYNOWA

HYDRO-

FOBOWA

NISZA

AKTYWNE MIEJSCE

NEURAMINIDAZY

GRUPA

HYDROKSYLOWA

NOWE LEKI blokuj centrum aktywne neuraminidazy, gdyý wiý si« z nim znacznie ¸atwiej niý kwas sjalowy Ð substancja zwykle

rozk¸adana przez ten enzym. Kwas sjalowy (z lewej) przytrzymywany jest w centrum aktywnym, majcym kszta¸t bruzdy, g¸wnie dzi«-

ki wizaniu si« (jasnozielone promienie) jego grup glicerolowych i karboksylowych z aminokwasami w centrum aktywnym neuramini-

dazy. Zanamivir Ð pochodna kwasu sjalowego (poærodku) Ð tworzy dodatkowe po¸czenia wskutek zastpienia grupy hydroksylowej

przez duý, dodatnio na¸adowan grup« guanidynow, silnie wiýc si« z dwoma ujemnie na¸adowanymi aminokwasami na dnie bruz-

dy. GS 4104 przekszta¸ca si« w organizmie w GS 4071. Powstajca czsteczka (z prawej) tworzy wizania karboksylowe podobnie jak kwas

sjalowy, ale wykorzystuje rwnieý grup« hydrofobow. Ta z kolei indukuje wytworzenie si« w centrum aktywnym neuraminidazy hy-

drofobowej niszy, ktra wiýe lek dzi«ki oddzia¸ywaniom hydrofobowym (krtkie ciemnozielone linie) .

54 å WIAT N AUKI Marzec 1999

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: