മനുഷ്യശരീരം, വൈറസുകളുടെ യുദ്ധക്കളം

മനുഷ്യശരീരവും മനുഷ്യസമൂഹവും ഏറ്റവുമധികം ഊർജം ചെലവഴിക്കുന്നത് വൈറസുകളുമായുള്ള 'യുദ്ധ'ത്തിനാണ്. പലപ്പോഴും ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ധാരണകളെ പോലും അമ്പരപ്പിക്കുംവിധം പ്രവചനാതീതമായ ആ 'എതിരാളി'യുടെ സഞ്ചാരവഴികളെക്കുറിച്ച് അനുപമ

കൊറോണ വൈറസ് (കോവിഡ് -19) മൂലമുള്ള മരണനിരക്ക് 10000 കവിഞ്ഞുനിൽക്കുമ്പോൾ ശാസ്ത്രലോകത്തെ ഒരേസമയം അമ്പരപ്പിക്കുകയും ഉത്തരം കണ്ടെത്താൻ പ്രേരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ചോദ്യം ഇതാണ്: എന്തുകൊണ്ടാണ് കൊറോണ വൈറസ് ഇത്രവേഗം മനുഷ്യരിൽ നിന്ന് മനുഷ്യരിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നത്? രോഗാണു ഉള്ളിൽ ചെന്നശേഷം എത്ര വേഗത്തിലാണ് സ്രവങ്ങളിലെത്തി മറ്റുള്ളവർക്ക് രോഗം നൽകാനിടയാക്കുന്നത്?

സ്പൈക് പ്രോട്ടീൻ ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു എൻസൈമിന്റെ സഹായത്തോടെ കൊറോണ വൈറസ് ജൈവകോശസ്തരവുമായി ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്നു.

ജർമനിയിൽ, രോഗബാധിതരായ ഒമ്പതുപേരിൽ നടത്തിയ പഠനത്തിൽ തെളിഞ്ഞത്, കോവിഡ് -19 അണുക്കൾ വെറും അഞ്ചുദിവസം കൊണ്ടാണ് രോഗിയുടെ സ്രവങ്ങളിൽ എത്തിയതെന്നാണ്. 2003ലെ സാർസ് രോഗത്തിൽ (SARS ) ഇത് എട്ടു മുതൽ പത്തു ദിവസങ്ങളോളം ആയിരുന്നു. തന്നെയുമല്ല, സാർസുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ അണുക്കളുടെ എണ്ണം ആയിരം ഇരട്ടിയോളമായിരുന്നു. വളരെ പെട്ടെന്ന് രോഗം പകരാനുള്ള സാധ്യതയും ഈ പഠനം ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു. അതായത്, വൈറസ് ശരീരത്തിൽ പ്രവേശിച്ച് രോഗലക്ഷണം തുടങ്ങുന്ന അവസരത്തിൽ തന്നെ അത് മറ്റുള്ളവരിലേക്കും പകരുന്നു.

ഒരു സാംക്രമിക രോഗം എത്രയെളുപ്പം പടരുന്നു എന്നറിയാൻ സഹായകമായ സൂചകമാണ് ആർ-നോട്ട് (R nought or R zero-R0) അഥവാ ബേസിക് റീപ്രൊഡക്ഷൻ നമ്പർ. ഓരോ രോഗാണുവിനും പ്രത്യേക ആർ-നോട്ടുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, മീസിൽസ് രോഗാണുവിന്റെ ആർ-നോട്ട് മൂല്യം 12 ആണെന്നത് കൊണ്ട് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, മീസിൽസ് ബാധിതനായ ഒരാളിൽ നിന്ന് 12 പേരിലേക്ക് രോഗം പകരാം എന്നാണ്.

കൊവിഡ് 19ന്റെ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിക് ദൃശ്യം

courtesy: U.S. National Institutes of Health
കൊവിഡ് 19ന്റെ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിക് ദൃശ്യം

courtesy: U.S. National Institutes of Health

നോവൽ കൊറോണ വൈറസിന്റെ ആർ- നോട്ടിനെ കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ പ്രാരംഭഘട്ടത്തിലാണെങ്കിലും ചില നിർണയങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് കോവിഡ് -19 ബാധിതനായ ഒരുവ്യക്തിയിൽ നിന്ന് രണ്ടു മുതൽ നാല് വരെ പേരിലേക്ക് രോഗം പകരാൻ സാദ്ധ്യതയുണ്ടെന്നാണ്. രോഗം പരത്താനുള്ള വൈറസിന്റെ കഴിവും മനുഷ്യശരീരത്തിന് പുറത്ത് എത്രനേരം അവക്ക് നിലനിൽക്കാനാവും എന്നതും രോഗസംക്രമണത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.

മനുഷ്യരിലെ സ്രവകണങ്ങൾ വൈറസിനെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതുപോലെ പുറത്തുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ എത്രനേരം ഇവയെ ഉൾക്കൊള്ളും എന്നതും രോഗം എളുപ്പം പടർത്തുന്ന ഘടകങ്ങളാണ്. വൈറസിനെ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന മറ്റു കണങ്ങൾ മൂന്നുമണിക്കൂറും കാർഡ്ബോർഡ് പ്രതലം 24 മണിക്കൂറും പ്ലാസ്റ്റിക്/സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ പ്രതലങ്ങൾ രണ്ടു മുതൽ മൂന്നു ദിവസം വരെയും ഇവയെ നിലനിർത്തുന്നതായിട്ടാണ് പഠനങ്ങളിൽ കണ്ടെത്തിയത്. കോവിഡ് -19 രോഗാണുവിനെ എളുപ്പം തടഞ്ഞു നിർത്തുവാനാകില്ല എന്നാണ് ഈ അറിവുകൾ തരുന്ന സന്ദേശം.

വാഷിംഗ്ടൺ സർവകലാശാലയിലെ സ്ട്രക്ച്ചറൽ വൈറോളജിസ്റ്റ് ഡേവിഡ് വീസ്ലേർ പറയുന്നു: 'കൊറോണ വൈറസിന്റെ സംക്രമണരീതി മനസ്സിലാക്കുക എന്നതാണ് പ്രധാനം. എങ്കിലേ രോഗവ്യാപനം തടയാനും ഭാവിയിൽ പ്രതിരോധിക്കാനും സാധിക്കൂ'.

undefined

വൈറസുകളുടെ പുറം ആവരണത്തിൽ കാണപ്പെടുന്ന സ്പൈക്കുകൾ (മുഴപ്പുകൾ) ആണ് അവയെ ആതിഥേയ കോശത്തിലേക്കു പ്രവേശിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നത്. പുറംആവരണങ്ങൾ ഉള്ള വൈറസുകളിലാണ് ഇത്തരം സ്പൈക്കുകൾ കാണപ്പെടുന്നത്. സ്പൈക് പ്രോട്ടീൻ (spike protein) ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു എൻസൈമിന്റെ സഹായത്തോടെ കൊറോണ വൈറസ് ജൈവകോശസ്തരവുമായി ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്നു. വളരെ അടുത്ത മറ്റു വൈറസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ ഘടനയാണ് ഈ സ്പൈക് പ്രോട്ടീനുള്ളത് എന്നാണ് പുതിയ കൊറോണ വൈറസിന്റെ (Novel Coronavirus) ജനിതകഘടന വിശകലനം ചെയ്തപ്പോൾ മനസ്സിലാക്കിയത്.

ഈ സ്പൈക് പ്രോട്ടീനിന്റെ പ്രതലത്തിൽ ഒരു ഉത്തേജന ഇടം (site ) ഉള്ളതായും ആ ഇടത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നത് ആതിഥേയ കോശത്തിലെ തന്നെ ഫ്യൂറിൻ എൻസൈം ആണെന്നും കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു.

സാർസ് പോലുള്ള അതേ ജനുസ്സിലെ മറ്റു വൈറസുകൾക്ക് ഇത്തരം ഫ്യൂറിൻ ആക്റ്റിവേഷൻ ഇടങ്ങൾ ഇല്ല. ഫ്യൂറിൻ മനുഷ്യശരീരത്തിലെ ശ്വാസകോശം, കരൾ, ചെറുകുടൽ തുടങ്ങിയ അവയവങ്ങളിൽ ധാരാളമായി കണ്ടുവരുന്നതിനാൽ പുതിയ കൊറോണ വൈറസിന് ഈ അവയവങ്ങളെ ബാധിക്കാൻ ശേഷിയുള്ളതായി മനസ്സിലാക്കാം. ചൈനയിൽ വുഹാനിലെ ഹുവാസോങ് ശാസ്ത്രസാങ്കേതിക സർവകലാശാലയിലെ സ്ട്രക്ച്ചറൽ ബയോളജിസ്റ്റ് ലീ ഹ്വായും സഹഗവേഷകരും (1) ചേർന്ന് നടത്തിയ ജനിതക ഘടനാപരിശോധനയിൽ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട ഈ വസ്തുത, കൊറോണ വൈറസ് ബാധിതരിൽ കരൾരോഗം കാണപ്പെടുന്ന സാഹചര്യത്തെ അപഗ്രഥിക്കുന്നതിൽ നിർണായകമായേക്കാം.

undefined

ഈ ഫ്യൂറിൻ ആക്റ്റിവേഷൻ ഇടങ്ങൾ ആണ് പുതിയ കൊറോണ വൈറസിനെ മറ്റുവൈറസുകളിൽനിന്ന് വ്യത്യസ്തമാക്കുന്നതെന്ന് ഇതേ വിഷയത്തിൽ ഗവേഷണം ചെയ്ത ന്യൂയോർക്കിലെ കോർണെൽ സർവകലാശാലയിലെ സ്ട്രക്ച്ചറൽ വൈറോളജിസ്റ്റ് ഗാരി വിറ്റേക്കറും (2) പറയുന്നുണ്ട്. ഒരു പക്ഷെ അതിഥികോശങ്ങളിലേക്കുള്ള പ്രവേശനവും ശേഷമുള്ള വിജയകരമായ സഹവാസവും ഉറപ്പിക്കുന്നത് ഇതേ ആക്റ്റിവേഷൻ ഇടങ്ങൾ ആവാം. ഇത്തരം ഇടങ്ങളെ ഇല്ലാതാക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ അവയുടെ പരിഷ്‌കരണം, സ്പൈക് പ്രോട്ടീൻ പ്രവർത്തനത്തെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു എന്ന് പരിശോധിക്കുകയാണ് വിറ്റേക്കർ.

1918കളിൽ ലോകം കണ്ട ഏറ്റവും ഭീകരമായ മഹാമാരി (പാൻഡെമിക്) ആയി വിലയിരുത്തപ്പെട്ട സ്പാനിഷ് ഫ്‌ളൂ വൈറസുകളിലെ ഹീമാഗ്ലൂട്ടിനിൻ പ്രോട്ടീനെ കൊറോണ വൈറസിന്റെ സ്പൈക് പ്രോട്ടീനുമായി താരതമ്യം ചെയ്തുകൂടാ. അവ ഒരുതരത്തിലും പരസ്പരസാമ്യം ഉള്ളവ അല്ല. സ്പാനിഷ് ഫ്‌ളൂ വൈറസിന് ഇത്തരമൊരു ഫ്യൂറിൻ ആക്റ്റിവേഷൻ ഇടം ഉണ്ടായിരുന്നില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.

ആക്റ്റിവേഷൻ ഇടങ്ങളുടെ സ്വഭാവം അറിയാൻ കോശങ്ങളിലോ മറ്റു ജന്തുക്കളിലോ കൂടുതൽ പരീക്ഷണം നടത്തേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. 'കൊറോണ വൈറസുകൾ പ്രവചനാതീതമാണ്, അതുകൊണ്ടുതന്നെ നല്ല പരികൽപനകളും (hypohesis) സാങ്കൽപിക സിദ്ധാന്തങ്ങളും ചിലപ്പോൾ തെറ്റായെന്നും വരാം' എന്ന് ഗാരി വിറ്റേക്കർ പറയുന്നു.

വൈറസുകളുടെ ശരീരം, ശരീരത്തിലെ വൈറസ്

മാർട്ടിനസ് ബെയ്ജെറിങ്ക്  അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണശാലയിൽ                 courtesy: commons.wikimedia.org/
മാർട്ടിനസ് ബെയ്ജെറിങ്ക് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണശാലയിൽ courtesy: commons.wikimedia.org/

അസംഖ്യം വൈറസുകളുടെ ആവാസ ഇടമാണ് ഭൂമി. ശാസ്ത്രലോകം കണ്ടെത്തിയത് വളരെ ചെറിയ അംശം മാത്രം. ഒരു ജീവകോശത്തിനുള്ളിലല്ലാതെ വളരാനോ പ്രത്യുൽപാദനം നടത്താനോ കഴിവില്ലാത്ത കണങ്ങളാണ് വൈറസുകൾ. 1899ൽ മാർട്ടിനസ് ബെയ്ജെറിങ്ക് (Martinus Beijerinck) കണ്ടെത്തിയ പുകയില മൊസെയ്ക്ക് വൈറസ് (Tobacco Mosaic Virus) ആണ് ആദ്യമായി കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട വൈറസ്.

ലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്കു മുമ്പേ മനുഷ്യശരീരത്തിൽ പ്രവേശിച്ച ഹ്യൂമൻ എൻഡോജീനസ് റെട്രോവൈറസുകൾ (HERVs ), ജൈവപരിണാമത്തിന്റെ അനേകശതം വർഷങ്ങൾ താണ്ടി ഇന്നും മനുഷ്യശരീരത്തിൽ നിലനിൽക്കുന്നു.

വൈറസിന്റെ ശരീരം രണ്ടോ മൂന്നോ ഭാഗങ്ങൾ മാത്രമുൾപ്പെട്ടതാണ്. ഇതിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനം, ന്യൂക്ലിയോയിഡ് എന്ന ഭാഗമാണ്. ജനിതക വിവരം വഹിക്കുന്ന വലിയ തന്മാത്രകളായ ഡിഓക്‌സിറൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് അഥവാ ഡി.എൻ.എ. (DNA), റൈബോന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് അഥവാ ആർ.എൻ.എ (RNA) - ഇവയിലേതെങ്കിലുമൊന്നിൽ നിർമിതമായ ജീനുകൾ ഈ ഭാഗത്തായി കാണപ്പെടുന്നു. ഹെലിക്കൽ ആകൃതിയോ സങ്കീർണങ്ങളും വ്യത്യസ്തങ്ങളുമായ മറ്റു ആകൃതികളോ ആണ് വൈറസുകൾക്ക്. പൊതുവെ രൂപശാസ്ത്രപരമായ (Morphology) പ്രത്യേകത, ആവർത്തന-വിഭജന പ്രക്രിയയുടെ സ്വഭാവം, ന്യൂക്ലികാമ്ലത്തിന്റെ തരം, ഏതു തരം ആതിഥേയജീവി തുടങ്ങിയ വസ്തുതകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വൈറസുകളെ വർഗീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലികാമ്ലങ്ങൾ ഡി.എൻ.എ ആണോ, ആർ.എൻ.എ ആണോ, അവയുടെ ഇഴകളുടെ എണ്ണം (single stranded/double stranded ), ആവർത്തന പ്രക്രിയയുടെ സ്വഭാവം എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ബാൾട്ടിമോർരീതി പ്രകാരം വൈറസുകളെ ഏഴു ഗണങ്ങളായി തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ഡി.എസ് ഡി.എൻ.എ വൈറസ് (ds DNA virus), എസ്.എസ് ഡി.എൻ.എ വൈറസ് (ss DNA virus), ഡി.എസ് ആർ.എൻ.എ വൈറസ് (dsRNAvirus ), ((+) എസ്.എസ് ആർ.എൻ.എ വൈറസ്( (+)ssRNA virus ), ((-) എസ്.എസ് ആർ.എൻ.എ വൈറസ് ((-)ssRNA virus), എസ്.എസ് ആർ.എൻ.എ - ആർ.ടി വൈറസ് (ssRNA-RT virus) ഡി.എസ് ആർ.എൻ.എ- ആർ.ടി വൈറസ്(dsDNA-RT virus).

ഡേവിഡ് ബാർട്ടിമോർ വൈറസുകൾക്ക് നൽകിയ വർഗീകരണം
ഡേവിഡ് ബാർട്ടിമോർ വൈറസുകൾക്ക് നൽകിയ വർഗീകരണം

ചിക്കൻപോക്സ്, ഹെർപിസ് തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങൾക്ക് കാരണമായ വൈറസുകൾ ഡി.എൻ.എ വൈറസുകൾക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ആർ.എൻ.എ വൈറസുകളുടെ ജനിതകഘടകം ഒരിഴയോ രണ്ടിഴകളോ ഉള്ള റൈബോ ന്യൂക്ലികാമ്ലങ്ങൾ (RNA ) ആണ്.

ഹെപ്പറ്റൈറ്റിസ് എ വൈറസ്, എന്ററോവൈറസ്, റൈനോവൈറസ് പോളിയോവൈറസ്, ഫൂട്ട് ആൻഡ് മൗത്ത് വൈറസ് എന്നിവയുൾപ്പെടുന്ന പികോർനോവൈറസ് ഫാമിലി, സാർസ് വൈറസ്, ഹെപ്പറ്റൈറ്റിസ് സി വൈറസ്, റൂബെല്ല വൈറസ്, മഞ്ഞപ്പനി വൈറസ് (yellow fever virus), മീസിൽസ്, മമ്പ്സ് (mumps), റാബീസ്, ഇൻഫ്ളുവെൻസ വൈറസ് എന്നിവ ആർ.എൻ.എ വൈറസുകൾക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.

ആതിഥേയകോശത്തിലെ ഡി.എൻ.എയിലേക്ക് സ്വന്തം ജനിതകഘടകത്തെ തിരുകിക്കയറ്റി അവയുടെ ജനിതകഘടനയിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്ന റിവേഴ്‌സ് ട്രാൻസ്‌ക്രൈബിങ് (reverse transcribing) വൈറസുകളാണ് റിട്രോവൈറസുകൾ (retrovirus).

എച്ച്.ഐ.വി (ഹ്യൂമൻ ഇമ്യൂണോ ഡെഫിഷ്യൻസി വൈറസ്), ഹ്യൂമൻ ടി സെൽ ലിംഫോട്രോപിക് വൈറസ് 1&2 എന്നിവ റിട്രോവൈറസുകളാണ്. ലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്കു മുമ്പേ മനുഷ്യശരീരത്തിൽ പ്രവേശിച്ച ഹ്യൂമൻ എൻഡോജീനസ് റെട്രോവൈറസുകൾ (HERVs ), ജൈവപരിണാമത്തിന്റെ അനേകശതം വർഷങ്ങൾ താണ്ടി ഇന്നും മനുഷ്യശരീരത്തിൽ നിലനിൽക്കുന്നു. നമ്മുടെ ജനിതക ഘടനയുടെ എട്ടു ശതമാനത്തോളം ഈ വൈറസുകളുടെ സാന്നിധ്യമുണ്ട്. ഇവയാകട്ടെ, പലതരം ജനിതക മാറ്റങ്ങളാൽ പ്രവർത്തനരഹിതമാണ്.

നിഷ്‌ക്രിയമെന്നു കരുതപ്പെട്ടുപോന്നെങ്കിലും മനുഷ്യരിലെ, പലതരം കാൻസറുകളുമായി ഇവയ്‌ക്കു ബന്ധമുണ്ടെന്ന് പിന്നീടുള്ള ഗവേഷണങ്ങളിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഇക്കാര്യത്തിൽ തർക്കം നിലനിൽക്കുന്നുവെങ്കിലും, ജീവികളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ കാൻസർ രോഗത്തിൽ എൻഡോജീനസ് റെട്രോവൈറസുകളുടെ പങ്ക് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നുണ്ട് 3. കാൻസർ കലകളിൽ HERV പ്രോട്ടീന്റെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തിയെങ്കിലും കാൻസർ രോഗമുണ്ടാകുന്നതിൽ അതിന്റെ പങ്കെന്തെന്നുള്ള വിഷയത്തിൽ ഗവേഷണം നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

മെമ്മറി ഒരു വൈറസ്?
ഈ പുരാതന വൈറസുകൾക്ക് മനുഷ്യപ്രജ്ഞയുടെ (human consciounsess ) പരിണാമത്തിലും, സ്വയം ചിന്തിക്കാനുള്ള മനുഷ്യന്റെ കഴിവിന്റെ നിർമാണത്തിലും പ്രധാനപങ്കുണ്ടെന്ന് പ്രശസ്ത ജേർണൽ 'സെൽ' (Cell) പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രബന്ധത്തിൽ പ്രതിപാദിക്കുന്നു4. യൂട്ടാ സർവകലാശാലയിലെ ഡോ.ജേസൺ ഷെപ്പേർഡ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന് ആദ്യം സംശയമായിരുന്നു; തന്റെ പരീക്ഷണശാലയിലെ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിൽ തെളിഞ്ഞുകണ്ടത് വൈറസുകളേയാണോ എന്ന്. പക്ഷെ വൈറസുകളെ ആയിരുന്നില്ല അദ്ദേഹം പഠിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നത്. മറിച്ച്, തലച്ചോറിലെ ന്യൂറോണുകളിൽ സജീവമായി പ്രവർത്തിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ആർക് (arc gene ) ജീനുകളെയായിരുന്നു.

undefined

നിത്യജീവിതത്തിലെ അനുഭവങ്ങളിൽ (experience ) നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വിവരങ്ങളെ (information) പുനരുപയോഗത്തിനുള്ള ഡാറ്റകളായി തലച്ചോറിൽ രേഖപ്പെടുത്തുന്നത് ആർക് ജീനുകളാണ്. തലച്ചോറിലെ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പ്രധാന പങ്കുവഹിക്കുന്ന ആർക് ജീനുകളെ പഠനവിധേയമാക്കുക ഏറെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ഒന്നാണ്. മറ്റു സസ്തനികളിലും ഉരഗങ്ങളിലും ഉഭയജീവികളിലും പക്ഷികളിലും ആർക് ജീനുണ്ടെങ്കിലും ഓരോ ജീവിയിലെയും ആർക് ജീനുകൾ മറ്റുള്ളവയിൽനിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്.

ജേസൺ ഷെപ്പേർഡ് വേർതിരിച്ചെടുത്ത ആർക് ജീൻ പ്രോട്ടീനുകളെ കൂടുതൽ ശക്തമായ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിലൂടെ നിരീക്ഷിച്ചപ്പോൾ കണ്ടത്, ആർക് പ്രോട്ടീനുകൾ ഗോളാകൃതിയിൽ പൊള്ളയായ ആവരണങ്ങളായി കൂട്ടംകൂടിനിൽക്കുന്നതാണ്. ആർക് ജീൻ എന്നറിയപ്പെടുന്ന, മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോറിലെ ഒരു ജീൻ, വൈറസുകളെപോലെ തോന്നുന്ന എന്തോ വസ്തുക്കളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയായിരുന്നു എന്നത് അതിശയകരമായ തിരിച്ചറിവായിരുന്നു.

നമ്മുടെ ന്യൂറോണുകൾ ജനിതക വിവരം പരസ്പരം കൈമാറാൻ വൈറസുകളെ പോലുള്ള, വൈറസുകളെ പോലെ പെരുമാറുന്ന ഒരുതരം ജീനുകളെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്.

എന്നാൽ, ഇതൊരു യാദൃശ്ചികവസ്തുത ആയിരുന്നില്ല. മറിച്ച്, ആർക് ജീനുകളുടെ ഉത്ഭവം ജിപ്സി റിട്രോ ട്രാൻസ്പോസോൺസ് (gypsy retrotransposons) എന്ന പുരാതന ജീനുകളിൽ നിന്നായിരുന്നു. അവയാകട്ടെ, മറ്റു ജീവികളുടെ ജനിതകഘടന (genome) യിൽ നിലനിന്നുകൊണ്ട് തന്നെ തികച്ചും സ്വതന്ത്രമായ അസ്തിത്വം കാത്തുസൂക്ഷിച്ചിരുന്നതരം ജീനുകൾ ആയിരുന്നു. അവ സ്വയം ആവർത്തിച്ച് സ്വന്തം പകർപ്പുണ്ടാക്കുകയും അവയെ ആതിഥേയശരീരത്തിലെ ജനിതകഘടകത്തിൽ തിരുകിച്ചേർക്കുകയും ചെയ്തു.
ചില അവസരങ്ങളിൽ അവ പ്രോട്ടീൻ കൊണ്ടുള്ള ആവരണത്തിൽ സ്വയം പൊതിഞ്ഞ് ആതിഥേയ ശരീരത്തിൽനിന്ന് പുറത്തേക്കു പോകുകയും ചെയ്തു. അങ്ങനെയായിരുന്നു എച്ച്.ഐ.വി അടക്കമുള്ള റിട്രോവൈറസുകളുടെ ഉത്ഭവം. അതായത്, ആർക് ജീനുകൾക്ക് റിട്രോവൈറസുകളുമായി അടുത്ത ബന്ധുത്വം ഉണ്ടെന്നാണ് ഈ പഠനങ്ങളിൽ നിന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിഞ്ഞത്. മാത്രമല്ല എച്ച്.ഐ.വി മുതലായ റിട്രോവൈറസുകൾ തങ്ങളുടെ ജനിതകഘടകങ്ങളെ പൊതിഞ്ഞുസംരക്ഷിക്കുന്ന പ്രോട്ടീൻ കവചനിർമാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗാഗ് ജീനുമായും (gag gene) ആർക് ജീനുകൾ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ആർക്ക് ജീൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിലൂടെ

courtesy: Elsevier Inc
ആർക്ക് ജീൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിലൂടെ

courtesy: Elsevier Inc

ആർക് ജീനുകൾക്ക് തങ്ങൾ നിർമിക്കുന്ന ആർ.എൻ.എ തന്മാത്രയെ ഇത്തരം കവചങ്ങളിൽ പൊതിഞ്ഞ് ന്യൂറോണുകളിൽനിന്ന് ന്യൂറോണുകളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാനും കഴിയും.

ചിന്തിച്ചുനോക്കിയാൽ അടിസ്ഥാനപരമായി ഇതുതന്നെയാണ് റിട്രോവൈറസുകളും ചെയ്യുന്നത്. തങ്ങളുടെ ജനിതകഘടകത്തെ പ്രോട്ടീൻ ആവരണങ്ങളിൽ പൊതിഞ്ഞ് സുരക്ഷിതമായി ആതിഥേയ ശരീരത്തിലെ ജീനുകളിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. അതായത്, നമ്മുടെ ന്യൂറോണുകൾ ജനിതക വിവരം പരസ്പരം കൈമാറാൻ വൈറസുകളെ പോലുള്ള, വൈറസുകളെ പോലെ പെരുമാറുന്ന ഒരുതരം ജീനുകളെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്.

സസ്യങ്ങളുടെ നീരൂറ്റിക്കുടിക്കുന്ന ഷഡ്പദങ്ങൾ വഴി സസ്യങ്ങളിലെ വൈറസും ജന്തുക്കളുടെ രക്തം കുടിക്കുന്ന ജീവികൾ വഴി ജന്തുക്കളിലെ വൈറസുകളും മറ്റു ജൈവകോശങ്ങളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു.

'എന്തുകൊണ്ട് ന്യൂറോണുകൾ ഇങ്ങനെ പെരുമാറുന്നു, നമുക്കറിയില്ല'; ഡോ.ജേസൺ ഷെപ്പേർഡ് പറയുന്നു: 'ഒരു സാധ്യതയുള്ളത് ന്യൂറോണുകൾ പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്താനും ജനിതകഘടകങ്ങളെ കൈമാറാനും ആർക് ജീനിനെ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നാണ്. അതായത്, ഒരു ന്യൂറോൺ മറ്റൊരു ന്യൂറോണിന്റെ ജീനിനെ സ്വാധീനിക്കാൻ സ്വന്തം ആർ.എൻ.എയെ അയക്കുന്നത് ആർക് ജീൻ വശമാണ്. ഇതു തന്നെയാണ് വൈറസും ചെയ്യുന്നത്, സ്വന്തം ജീനുകൾ നിർമിക്കാൻ മറ്റൊരു കോശത്തിന്റെ സ്വാഭാവികാവസ്ഥയെ മാറ്റുക.

എന്താണ് ആർക് ജീൻ വഹിക്കുന്ന വിവരം, ന്യൂറോൺ പുറത്തുവിടുന്ന ആർക് ജീനിന് എത്രദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയും, ഇതൊക്കെ എങ്ങനെയാണ് തലച്ചോറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നത് എന്നിങ്ങനെയുള്ള ചോദ്യങ്ങൾ ബാക്കിനിൽക്കുന്നു. ഒരു ജീവിയുടെ ന്യൂറോണുകൾ ആർക് ജീനുകൾ നിർമിക്കാതായി എന്നിരിക്കട്ടെ, അത് ആ ജീവിയുടെ ലേണിങ്ങ് ( learning), അനുഭവങ്ങളിൽനിന്ന് ഓർത്തെടുക്കാനുള്ള (memory) കഴിവിനെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു?- ഏറെ ചോദ്യങ്ങൾ ബാക്കിയാണ്, ഇനിയിപ്പോൾ മെമ്മറി എന്നത് ഒരു വൈറസ് ആണോ എന്നുവരെ ആളുകൾ ചിന്തിച്ചേക്കാം'.

ഒന്നര പതിറ്റാണ്ടിനിടെ മാത്രം മുപ്പതിലേറെ പുതിയ വൈറസ്

undefined

ബാക്റ്റീരിയയുടെ നൂറിലൊന്നുമാത്രം വലുപ്പമുള്ള, വൈറസുകളുടെ ഉൽഭവത്തെപ്പറ്റി ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഇന്നും വ്യക്തമായ ധാരണയില്ല. ചില വൈറസുകൾ കോശങ്ങൾക്കിടയിൽ സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിവുള്ള ഡി.എൻ.എയുടെ പ്ലാസ്മിഡ് ഖണ്ഡങ്ങളിൽനിന്ന് രൂപം കൊള്ളുന്നുവെന്നും മറ്റു ചിലത് ബാക്റ്റീരിയകളിൽ നിന്ന് ഉൽഭവിക്കുന്നെന്നും അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു.

ജൈവകോശങ്ങളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാൻ വിവിധ രീതികളാണ് ഓരോതരം വൈറസും അവലംബിക്കുന്നത്. സസ്യങ്ങളുടെ നീരൂറ്റിക്കുടിക്കുന്ന ഷഡ്പദങ്ങൾ വഴി സസ്യങ്ങളിലെ വൈറസും ജന്തുക്കളുടെ രക്തം കുടിക്കുന്ന ജീവികൾ വഴി ജന്തുക്കളിലെ വൈറസുകളും മറ്റു ജൈവകോശങ്ങളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. വൈറസിനെ വഹിക്കുന്ന ഇത്തരം ജീവികളെ വെക്ടറുകൾ (vectors) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഫ്‌ളൂ ബാധിതനായ വ്യക്തിയുടെ തുമ്മലിലൂടെയാണ് ഇൻഫ്ളുവെൻസ വൈറസ് പരക്കുന്നത്. ഉമിനീർ, കൈകൾ, ഭക്ഷണം, വെള്ളം തുടങ്ങിയവയിലൂടെ നോറോവൈറസും കുട്ടികൾ തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കത്തിലൂടെ റോട്ടാവൈറസും അരക്ഷിത ലൈംഗികബന്ധത്തിലൂടെ എച്ച്.ഐ.വിയും പടരുന്നു.

മഹാരോഗകാരികളായ വൈറസുകൾ ഉള്ളതുപോലെ ആതിഥേയ ശരീരത്തെ ഉപദ്രവിക്കാതെ നിലകൊള്ളുന്ന വൈറസുകളുമുണ്ട്. കഴിവുറ്റ രോഗപ്രതിരോധവ്യവസ്ഥയുള്ള ശരീരം അത്തരം പല വൈറസുകളെയും പരിപൂർണമായി ഉന്മൂലനം ചെയ്യാറുണ്ട്.

പെൻസിൽവാനിയ സർവകലാശാലയിലെ വൈറോളജി ഗവേഷകർ പൂർണ ആരോഗ്യമുള്ള മനുഷ്യരുടെ ശ്വാസകോശത്തിൽ നിന്ന് എടുത്ത വിവിധ ഫ്‌ളൂയിഡ് സാമ്പിളിൽ നിന്ന് പത്തൊൻപതുതരം വൈറസുകളെയാണ് തരംതിരിച്ചെടുത്തത്. അതിൽ വൃത്താകൃതിയിൽ ഡി.എൻ.എ ഉള്ള രണ്ടു പുതിയ ഇനം വൈറസുകളും 17 മറ്റു അനുബന്ധ വൈറസുകളും ഉണ്ട്. റീഡോണ്ടോ വൈറിഡേ എന്നാണ് ആ വൈറസ് ഫാമിലിക്ക് നൽകിയ പേര്. ആരോഗ്യമുള്ള ശരീരത്തിൽപോലും കണ്ടുവരുന്ന ഇവ രോഗാതുരരിൽ വളരെയധികം അളവിൽ കാണപ്പെട്ടു. റെഡോണ്ടോ വൈറസ് രോഗകാരണമാകുന്നു എന്നതിന് തെളിവില്ല.

വൈറസിനെതിരെയുള്ള ശരീരത്തിന്റെ പ്രതിരോധത്തെ വാക്‌സിൻ കൊണ്ട് ഉത്തേജിപ്പിക്കാം. വാക്‌സിൻ ഉപയോഗംകൊണ്ട് അത്തരം പല വ്യാധികളും ഭൂമുഖത്തുനിന്ന് തുടച്ചുനീക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. വൈറോളജി രംഗത്തെയും ആധുനിക വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്തെയും അമൂല്യ നേട്ടങ്ങളാണ് ഇത്തരം രോഗങ്ങളെ ചെറുക്കാനുള്ള വാക്സിനുകൾ. ഡി.എൻ.എ സീക്വൻസിങ് (DNA Sequencing), ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് (artificial intelligence ), പുതിയ അൽഗോരിതങ്ങൾ (new algorithms), കംപ്യൂട്ടിങ് പവർ (computing power ) എന്നീ സാങ്കേതികവിദ്യകളിലെ വൻ കുതിപ്പ് ഗവേഷകരെ ഈ രംഗത്ത് കൂടുതൽ പുരോഗതി കൈവരിക്കാൻ പ്രാപ്തരാക്കിയിട്ടുണ്ട്.

illustration of virus social life by Karol Banach       

courtesy: nature
illustration of virus social life by Karol Banach

courtesy: nature

2015ൽ ജനീവയിൽ ലോകാരോഗ്യസംഘടനയുടെ (WHO ) നേതൃത്വത്തിൽ, മാനവരാശിക്ക് ഏറ്റവും വിപൽക്കരമായ വൈറസുകൾ ഏതെന്ന് അവലോകനം നടത്തിയിരുന്നു. എബോള വൈറസ്, എയ്ഡ്സ് വൈറസ്, മാർബർഗ് വൈറസ്, ഹാന്റ്‌റ വൈറസ്, ജാപ്പനീസ് എൻസഫലൈറ്റിസ് വൈറസ്, ലാസ ഫീവർവൈറസ്, റാബീസ് വൈറസ് എന്നിങ്ങനെ പോകുന്നു മാരകരോഗങ്ങൾക്ക് കാരണക്കാരായ വൈറസുകളുടെ പട്ടിക. ഒന്നര പതിറ്റാണ്ടിനിടെ മാത്രം മുപ്പതിലേറെ പുതിയ വൈറസുകൾ മനുഷ്യന് ഭീഷണിയായി പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. എബോള, ആൻഡിസ്, ഹെപ്പറ്റിറ്റിസ്-എഫ്, ജി, ബ്ലാക്ക് ലഗൂൺ, നിപ, ഒസ്‌കാർ എന്നിവയൊക്കെ അതിൽ പെടുന്നു. ഈ പട്ടികയിലെ ഏറ്റവും ഒടുവിലത്തെ അംഗങ്ങളാണ് സാർസ് വൈറസും എച്ച് 1 എൻ 1 വൈറസും, ഒടുവിൽ നോവൽ കൊറോണ വൈറസും.

ഏറ്റവും മാരകമെന്ന് വിശേഷിക്കപ്പെട്ട വൈറസുകളിൽ മുമ്പിലാണ് എബോളയുടെ സ്ഥാനം. 1976ൽ സുഡാനിലും സയറിലും (Zaire) ആണ് എബോളയെന്ന പകർച്ചവ്യാധിക്ക് ആരംഭം കുറിച്ചത്. സയർ പ്രദേശത്തെ എബോള നദിയുടെ തീരത്ത് വസിക്കുന്നവരിൽ കണ്ടെത്തിയതിനാൽ വൈറസ് ആ നദിയുടെ പേരിലറിയപ്പെട്ടു. മൂന്ന് വവ്വാൽ സ്പീഷീസുകളാണ് എബോള വൈറസിന്റെ സ്വാഭാവികവാഹകർ എന്ന് ഗവേഷകർ പിന്നീട് കണ്ടെത്തിയെങ്കിലും വേറെയും വാഹകർ ഉണ്ടായേക്കാമെന്ന സാധ്യത വൈറോളജിസ്റ്റുകൾ തള്ളിക്കളയുന്നില്ല. സെയർ എബോള വൈറസ് (Zaire ebolavirus -ZEBOV), സുഡാൻ എബോള വൈറസ് (Sudan ebolavirus -SUDV), റെസ്റ്റോൺ എബോള വൈറസ് (Reston ebolavirus -RESTV), ടായ് ഫോറസ്റ്റ് എബോള വൈറസ് (Taï Forest ebolavirus-TAFV) ബന്ദിബുഗ്യോ എബോള വൈറസ് (Bundibugyo ebolavirus -BDBV) എന്നിവയാണ് എബോള വൈറസ് ജീനസ്സിലെ സവിശേഷ സ്പീഷീസുകൾ. ഇവയിൽ റെസ്റ്റോൺ ഒഴികെ നാലുതരം വൈറസുകളും മനുഷ്യരിൽ എബോള വൈറസ് രോഗം (Ebola virus disease -EVD) ഉണ്ടാക്കുന്നു. റെസ്റ്റോൺ എബോള വൈറസ് മറ്റു പ്രൈമേറ്റുകളിൽ (primates) അഥവാ കുരങ്ങുവർഗങ്ങളിലുണ്ടാകുന്ന എബോളക്ക് കാരണമാകുന്നു
രക്തക്കുഴലുകൾ പൊട്ടി, അനിയന്ത്രിത രക്തപ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരിനം അപകടകരമായ പനിയാണ് എബോള വൈറസ് ഫീവർ. എബോള വൈറസുകളിൽ ഏറ്റവും മാരകമായതാണ് സെയർ എബോളാ വൈറസ്.

മഹാമാരികൾ

1984ൽ അമേരിക്കൻ നാഷണൽ ക്യാൻസർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ഡോക്ടർ റോബർട്ട് ഗാലോ ആണ് എയ്ഡ്‌സിന് കാരണമാകുന്ന ഹ്യൂമൻ ഇമ്മ്യൂണോ ഡെഫിഷ്യൻസി വൈറസിനെ (HIV) ആദ്യമായി കണ്ടുപിടിച്ചത്. എച്ച്. ഐ.വി മനുഷ്യശരീരത്തിലെ പ്രതിരോധ വ്യവസ്ഥയെ സഹായിക്കുന്ന കോശങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുകയും തന്മൂലം രോഗപ്രതിരോധശേഷി തീർത്തും ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ആർ.എൻ.എ വൈറസ് വിഭാഗത്തിൽപ്പെട്ട റിട്രോ വൈറസ് ആണ് എച്ച്.ഐ.വി. സുരക്ഷിതമല്ലാത്ത ലൈംഗികബന്ധത്തിലൂടെയും ഉമിനീരിലൂടെയും പങ്കാളികൾ തമ്മിലും ഗർഭസ്ഥശിശുവിലേക്ക് മാതാവിന്റെ ശരീരത്തിൽ നിന്നും എയ്ഡ്‌സ് പകരാം. ലോകാരോഗ്യസംഘടനയുടെ കണക്കനുസരിച്ച്, ഏകദേശം 25 ദശലക്ഷം ആളുകളാണ് എച്ച്.ഐ.വി ബാധ മൂലം മരിച്ചത്. ചരിത്രരേഖകളിൽ ഇന്നേവരെ എയ്ഡ്സിനോളം പടർന്നുപിടിച്ച മറ്റൊരു രോഗവും രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.

റോബർട്ട് ഗാലോ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഹ്യൂമൺ വൈറോളജി ലാബിൽ

                                                                                             courtesy:Dr. Robert Gallo, facebook
റോബർട്ട് ഗാലോ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഹ്യൂമൺ വൈറോളജി ലാബിൽ

courtesy:Dr. Robert Gallo, facebook

ഫൈലോവൈറിഡേ ഫാമിലിയിൽ പെട്ട, ഹീമോർജിക് പനിക്ക് ഹേതുവായ രോഗാണുവാണ് മാർബർഗ് (Marburg ) വൈറസ്. ഒരിനം പഴംതീനി വവ്വാലുകളാണ് ഇവയുടെ പ്രകൃത്യാലുള്ള വാഹകർ. അരക്ഷിത ലൈംഗികബന്ധത്തിലൂടെയും തൊലിപ്പുറത്തെ മുറിവുകളിലൂടെയും ഈ വൈറസ് മനുഷ്യശരീരത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കും. മാർബർഗ് മൂലമുള്ള പകർച്ചവ്യാധി 1967ലാണ് ആദ്യമായി ജർമനിയിൽ രേഖപ്പെടുത്തിയത്. ഉഗാണ്ടയിൽ നിന്നുള്ള രോഗബാധിതരായ കുരങ്ങുകളിൽനിന്ന് ഗവേഷണശാലയിലെ ആളുകളിലേക്ക് പകരുകയാണുണ്ടായത്. 2000ത്തിൽ ലോകാരോഗ്യസംഘടനയുടെ കണക്കുപ്രകാരം 85 ശതമാനം മരണനിരക്കിൽ, മാർബർഗ് വൈറസ് രോഗം കോംഗോ റിപ്പബ്ലിക്കിൽ പടർന്നുപിടിച്ചു. രോഗലക്ഷണങ്ങളും രോഗാവസ്ഥയും എബോളയുമായി സാമ്യം പുലർത്തുന്നു. രോഗബാധിതരിൽ കടുത്ത പനിയും ശരീരമാസകലം രക്തസ്രാവവും ഉണ്ടാവുകയും അവയവ വ്യവസ്ഥയുടെ പരാജയം മൂലം മരണം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ലോകത്ത് ഏറ്റവും കൂടുതൽ കണ്ടുവരുന്ന, വൈറൽ എൻസഫലൈറ്റിസ് പകർച്ചവ്യാധികൾക്കു കാരണമാകുന്ന രോഗാണുവാണ് ജാപ്പനീസ് എൻസഫലൈറ്റിസ് വൈറസ്.

ഹാന്റാവൈറിഡേ ഫാമിലിയിൽപെട്ട ആർ.എൻ.എ വൈറസാണ് മാരകമായ ഹാന്റ്‌റ. 1993ൽ ന്യൂ മെക്സിക്കോ, അരിസോണ എന്നിവിടങ്ങളിൽ പടർന്നുപിടിച്ച, ഇൻഫ്‌ളുവൻസയോട് സാമ്യമുള്ള ഹാന്റ്‌റ വൈറസ്, പൾമൊണറി സിൻഡ്രോമിന് കാരണമായി. ഡീർ മൗസ് (deer mouse ) എന്നറിയപ്പെടുന്ന എലിവർഗ്ഗത്തിൽപെട്ട ചെറുജീവികളാണ് ഹാന്ററ വൈറസിന്റെ സ്വാഭാവികവാഹകർ. ഇവയുടെ ഉമിനീർ, വിസർജ്യം എന്നിവ ഹാന്റ്‌റ വൈറസുകളുടെ കലവറയാണ്. തൊലിപ്പുറത്തെ മുറിവുകളിലൂടെയോ മറ്റോ ഈ വിസർജ്യങ്ങളിൽനിന്ന് വൈറസ് മനുഷ്യശരീരത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതായി അനുമാനിക്കുന്നു.

2012ൽ സൗദി അറേബ്യയിൽ തുടങ്ങി പിന്നീട് ഇരുപത്തിയൊന്നോളം രാജ്യങ്ങളിലെക്ക് പടർന്നു പിടിച്ച മിഡിൽ ഈസ്റ്റ് റെസ്പിറേറ്ററി സിൻഡ്രോം (MERS ) അഥവാ ക്യാമൽ ഫ്‌ളൂ (camel flu ) വിന് കാരണം ബീറ്റാ കൊറോണ വൈറസ് ജീനസ്സിൽ പെട്ട മെർസ് കൊറോണ വൈറസ് (MERS -C o V) ആണ്. വൈറസിന്റെ സ്വാഭാവിക വാഹകർ വവ്വാലുകളാണെങ്കിലും ഒട്ടകം വഴിയാണ് മനുഷ്യരിലേക്ക് ഈ രോഗം പകർന്നത്. രോഗബാധിതരിൽ കടുത്ത ശ്വാസകോശ രോഗങ്ങൾ, ശക്തിയേറിയ പനി, ചുമ, ശ്വാസതടസ്സം എന്നിവ അനുഭവപ്പെട്ടു. ഭാവിയിൽ കൂടുതൽ പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചേക്കാവുന്ന പകർച്ചവ്യാധിയായാണ് ലോകാരോഗ്യസംഘടന മെർസ് രോഗത്തെ കണക്കാക്കുന്നത്.

സമീപകാലത്ത് ലോകം കണ്ട മറ്റൊരു മഹാമാരിയാണ് പന്നിപ്പനി എന്നറിയപ്പെടുന്ന എച്ച് 1 എൻ 1 പനി. ഓർത്തോമിക്സോ വൈറസ് കുടുംബത്തിൽപെട്ട എ/എച്ച് 1എൻ1 ഇൻഫ്ളൂവെൻസ (A/H1N1 influenza) എന്ന സൂക്ഷ്മാണുവാണ് ഈ രോഗബാധക്ക് കാരണം. ഇതിൽതന്നെ, 16 ഉപവിഭാഗങ്ങളുണ്ട്. ഇൻഫ്ളുവെൻസ എ വൈറസുകളിലെ എച്ച്.എ ഉപവിഭാഗങ്ങളിലെ 16 എണ്ണത്തിനും മനുഷ്യനിൽ രോഗമുണ്ടാക്കാൻ കഴിവുണ്ടെങ്കിലും എച്ച്1, എച്ച്2, എച്ച്3 എന്നീ ഉപവിഭാഗങ്ങളിലെ വൈറസുകൾ മാത്രമേ ഇതുവരെ മനുഷ്യനെ ബാധിച്ചതായി സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടുള്ളൂ. ശ്വാസകോശത്തെ ബാധിക്കുന്ന ഈ വൈറസ് പന്നികളിലാണ് പൊതുവെ കാണപ്പെടുന്നത്. പന്നികളുമായി

undefined

അടുത്തിടപഴകുന്നവർക്കാണ് രോഗം വരുന്നത്. എന്നാൽ, അടുത്ത കാലങ്ങളിലായി ഉണ്ടായിരിക്കുന്ന പകർച്ചബാധ മനുഷ്യനിൽനിന്ന് മനുഷ്യനിലേക്കും സംഭവിക്കാമെന്ന് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു.

കൊറോണ വൈറസ് ലോകമാകെ വ്യാപിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കെ ഇന്ത്യയിൽ എച്ച് 1 എൻ 1 പനിയുടെ പുതിയ റിപ്പോർട്ടുകൾ വന്നു തുടങ്ങി. നാഷണൽ സെന്റർ ഫോർ ഡിസീസ് കൺട്രോളിന്റെ (NCDC) കണക്കനുസരിച്ച്, കഴിഞ്ഞ ഒന്നര മാസത്തിനുള്ളിൽ ഇന്ത്യയിൽ 884 ആളുകളിൽ എച്ച് 1 എൻ 1 പനി സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുകയും 14 പേർ മരിക്കുകയും ചെയ്തു 5.

ലോകത്ത് ഏറ്റവും കൂടുതൽ കണ്ടുവരുന്ന, വൈറൽ എൻസഫലൈറ്റിസ് പകർച്ചവ്യാധികൾക്കു കാരണമാകുന്ന രോഗാണുവാണ് ജാപ്പനീസ് എൻസഫലൈറ്റിസ് വൈറസ്. ഡെങ്കു, പടിഞ്ഞാറൻ നൈൽ പനി, മഞ്ഞപ്പനി തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങൾക്ക് കാരണമായ വൈറസുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ഫ്‌ളാവിവൈറസ് ഗണത്തിലാണ് ജാപ്പനീസ് എൻസഫലൈറ്റിസ് വൈറസും. ഏഷ്യ ഭൂഖണ്ഡത്തിൽ തന്നെ പ്രതിവർഷം 68,000 പേരാണ് വൈറൽ എൻസഫലൈറ്റിസ് രോഗബാധിതരാവുന്നത്. കടുത്ത പനിയിൽ തുടങ്ങി വയറുവേദന, കഴുത്തുമരവിപ്പ്, ഡിസോറിയെന്റേഷൻ, ചുഴലിദീനം, പക്ഷാഘാതം എന്നീ ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ കോമയിലും ഒടുവിൽ മരണത്തിലും എത്തുന്നു.

റാബീസ്, ലാസ തുടങ്ങിയവയാണ് മറ്റു മാരക വൈറസുകൾ. കൃത്യസമയത്ത് ചികിത്സ ലഭിച്ചില്ലെങ്കിൽ നൂറുശതമാനം മരണകാരണമായ വൈറസ് രോഗമെന്ന സ്ഥാനം റാബീസിനാണ്. പ്രാണഹാരികളായ വൈറസുകളുടെ പട്ടിക ഭീതിജനകമാണെങ്കിലും വാക്‌സിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തോടെ സ്മോൾപോക്സ് വൈറസുകളെ നിർമാർജനം ചെയ്തതുപോലെ, ഈ മഹാമാരികളെയും ഉന്മൂലനം ചെയ്യാൻ ശാസ്ത്ര ലോകത്തിന് സാധിക്കും എന്ന് പ്രത്യാശിക്കാം.

nipah virus from an infected vero cells
nipah virus from an infected vero cells

2018ലാണ് നിപ വൈറസ് കേരളത്തെ പിടിച്ചുകുലുക്കുന്നത്. അതിനുമുമ്പ് 1998ൽ മലേഷ്യയിലും 2000ൽ ബംഗ്ലാദേശിലുമാണ് നിപ വൈറസ് ബാധ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടത്. ബംഗ്ലാദേശിൽ നിപ ബാധിതരിൽ 70 ശതമാനത്തോളം പേരും മലേഷ്യയിൽ 40 ശതമാനത്തോളം മരിച്ചു. കേരളത്തിൽ രോഗബാധിതരായ 19 പേരിൽ 17 പേർ മരിച്ചതോടെ മരണനിരക്ക് 89 ശതമാനമായി.

സുശക്തവും കുറ്റമറ്റതുമായ ആരോഗ്യരക്ഷ സംവിധാനവും പൊതുജനങ്ങളുടെ ആത്മാർത്ഥ സഹകരണവും വഴി കൂടുതൽ ആളുകളിൽ രോഗബാധയുണ്ടാവുന്നത് തടയാനും ലോകത്തിലേത്തന്നെ മികച്ച ഒരുദാഹരണമായി മാറാനും കേരളത്തിന് കഴിഞ്ഞു. പാരാമിക്സോവൈറിഡേ ഫാമിലിയിലെ അംഗമായ ആർ.എൻ.എ വൈറസ് ആണ് നിപ. ടെറോപോഡിഡേ ഫാമിലിയിൽ പെട്ട പഴംതീനി വവ്വാലുകളാണ് നിപ വൈറസുകളുടെ സ്രോതസ്സ്.

മലേഷ്യയിലെ സുങകായ് നിപ എന്ന സ്ഥലത്താണ് ഈ വൈറസ് ബാധ മൂലമുള്ള ആദ്യ സംഭവം രേഖപ്പെടുത്തിയത്. അതുകൊണ്ടാണ് ഈ വൈറസിന് നിപ എന്ന പേരുവന്നത്. മനുഷ്യനിൽനിന്ന് മനുഷ്യനിലേക്കോ, മൃഗങ്ങളിൽനിന്ന് മൃഗങ്ങളിലേക്കോ മൃഗങ്ങളിൽനിന്ന് മനുഷ്യനിലേക്കോ ഈ വൈറസ് പടരാം. അതിതീവ്രമായ ശ്വാസകോശസംബന്ധിയായ അസുഖങ്ങളും മാരകമായ ഇൻസെഫലൈറ്റിസുമാണ് മനുഷ്യരിൽ നിപ ലക്ഷണങ്ങൾ.

ലോകമെങ്ങും പഴയതും പുതിയതുമായ പകർച്ചവ്യാധികൾ വ്യാപിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. പെട്ടെന്നുള്ള ജനസംഖ്യ വർദ്ധനവ്, പരിസ്ഥിതിമാറ്റം, സാമൂഹിക- സാങ്കേതിക മാറ്റം, ജീവിതശൈലീമാറ്റം എന്നിവയുടെ കൂട്ടായുള്ള സ്വാധീനവും കാലാവസ്ഥവ്യതിയാനവും ഇവക്ക് കാരണങ്ങളാണ്.

കാലാവസ്ഥ മാറ്റം പകർച്ചവ്യാധിക്കു കാരണമായേക്കാമെന്ന് പുരാതനകാലം മുതൽക്കേ മനുഷ്യന് അറിവുണ്ട്. റോമാരാജ്യത്തെ ധനികർ മലേറിയയിൽനിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ വേനൽക്കാലം മലകളിലെ സുഖവാസകേന്ദ്രങ്ങളിൽ ചെലവഴിക്കുമായിരുന്നു. കൊടുംചൂടുള്ള വേനലിൽ കറിക്കൂട്ടുകളും സുഗന്ധമസാലകളും ഡയേറിയയെ അകറ്റിനിർത്തുമെന്നു തെക്കനേഷ്യക്കാർക്ക് അറിയാമായിരുന്നു. രോഗകാരികളായ വൈറസുകളോ മറ്റു സൂക്ഷ്മരോഗാണുക്കളോ മാത്രമല്ല, പരിസ്ഥിതിയുടെ ആരോഗ്യവും, ആതിഥേയ ജീവികളുടെ ആരോഗ്യാവസ്ഥയും, ചുറ്റുപാടുകളും പകർച്ചവ്യാധികളുടെ സാന്നിധ്യത്തെയും രോഗസംക്രമണത്തെയും നിർണയിക്കുന്നു.

വൈറസുകളുടെ സാമൂഹ്യജീവിതം: മനുഷ്യന് പുതിയ വെല്ലുവിളി

undefined

ജനിതക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോട്ടേം സോറിക് ഇസ്രായേലിലെ വെയ്‌സ്മാൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സയൻസിലെ തന്റെ റിസർച്ച് ലാബിൽ ചില ബാക്ടീരിയ സാമ്പിളുകളിൽ വൈറസിനെ കുത്തിവെച്ചിരുന്നു. ബാക്ടീരിയ എങ്ങനെയാണ് വൈറസ് ആക്രമണത്തെ പ്രതിരോധിക്കുക, അവ പരസ്പരം സന്ദേശങ്ങൾ കൈമാറുമോ അതോ ഒറ്റക്കൊറ്റക്കു പ്രവർത്തിക്കുകയാണോ ചെയ്യുക എന്നായിരുന്നു അദ്ദേഹത്തിന് നിരീക്ഷിക്കേണ്ടിയിരുന്നത്.

ബാക്റ്റീരിയയുടെ സന്ദേശങ്ങൾ അവലോകനം ചെയ്യാൻ ഒരുങ്ങിയ ശാസ്ത്രജ്ഞനെ കാത്തിരുന്നത് മറ്റൊരു അത്ഭുതം ആയിരുന്നു. തികച്ചും അപ്രതീക്ഷിതമായി അദ്ദേഹത്തിന് മുന്നിൽ തുറക്കപ്പെട്ടത് വൈറസുകളുടെ ഒരു രഹസ്യ സാമൂഹ്യജീവിതം ആയിരുന്നു. തങ്ങൾക്കുമാത്രം ഡീകോഡ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന മോളിക്യൂലാർ ഭാഷയിൽ എപ്പോൾ ആക്രമിക്കണം, എപ്പോൾ നിഷ്‌ക്രിയരാവണം, എപ്പോൾ പകർപ്പുണ്ടാക്കണം എന്നൊക്കെയുള്ള തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുകയായിരുന്നു വൈറസുകൾ. തികച്ചും ആകസ്മികമായ ഈ കണ്ടുപിടുത്തം വൈറസുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ കാഴ്ചപ്പാടിൽ അടിസ്ഥാന മാറ്റം വരുത്തി.

ബാക്ടീരിയയെ ആക്രമിക്കുന്ന ബാക്റ്റീരിയോ ഫേജ് (bacteriophage) വൈറസുകളുടെ ഈ ജാഗ്രതാ സംവിധാനത്തിന്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമത അതിവിദഗ്ധമാണ്. അന്നേവരെ ഗവേഷകർ കരുതിപ്പോന്നിരുന്നത്, നിഷ്‌ക്രിയത്വം ആണ് പൊതുവെ ഫേജുകളുടെ രീതി, ബാക്റ്റീരിയൽ ഡിസ്ട്രെസ്സ് (bacterial distress) അല്ലെങ്കിൽ ക്ലേശാവസ്ഥയായിരിക്കും നിഷ്‌ക്രിയരായ ഫേജുകളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുക എന്നായിരുന്നു. പക്ഷെ ഫേജുകൾ ബാക്ടീരിയൽ കോശത്തേ ആക്രമിക്കുമ്പോൾ ഒരു സൂക്ഷ്മ പ്രോട്ടീൻ (അഞ്ചോ ആറോ അമിനോ ആസിഡുകൾ മാത്രം വലുപ്പമുള്ള ഒരു പെപ്‌റ്റൈഡ് ) പുറത്തുവിടുകയും അത് മറ്റു ഫേജുകൾക്കുള്ള സന്ദേശമായി വർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതായി സോറെക്കും കൂട്ടരും കണ്ടെത്തി. ഫേജുകൾ കൂടുതൽ കോശങ്ങളെ ആക്രമിയ്ക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത്തരം സന്ദേശങ്ങളുടെ എണ്ണവും വലുപ്പവും വർധിച്ചു.

ബാക്ടീരിയയെ ആക്രമിക്കുന്ന ബാക്റ്റീരിയോ ഫേജ്
ബാക്ടീരിയയെ ആക്രമിക്കുന്ന ബാക്റ്റീരിയോ ഫേജ്

ബാക്ടീരിയകളുടെ എണ്ണം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ചു ഫേജുകൾ ആക്രമണം നിർത്താനുള്ള സന്ദേശങ്ങൾ പുറത്തുവിടുകയും തുടർന്ന് റെപ്ലിക്കേഷൻ നിർത്തിവെച്ച് മന്ദമായ ഒരുതരം നിദ്രാവസ്ഥ (ലൈസോജനി) യിൽ പ്രവേശിക്കുന്നതായും കണ്ടെത്തി. വൈറസുകൾ തങ്ങളുടെ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുന്നത് ബാക്റ്റീരിയൽ ക്യൂസ് (cues) നെ ആശ്രയിച്ചല്ല, മറിച്ച് സ്വന്തം ഭാഗധേയത്തെ സ്വയം തീരുമാനിക്കുന്നതായാണ് ഇതിൽനിന്ന് മനസ്സിലാക്കിയത്. റോട്ടേം സോറെക് ഈ വൈറൽ പെപ്‌റ്റൈഡിന് ലാറ്റിൻ ഭാഷയിൽ ഡിസിഷൻ എന്നർത്ഥം വരുന്ന 'അർബിട്രിയം' (arbitrium) എന്ന് പേരിട്ടു 6.

ബാക്ടീരിയകൾ തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയ മാധ്യമമായ 'കോറം സെൻസിംഗി' (quorum sensing ) നോട് സാമ്യമുള്ള പ്രവർത്തനം തന്നെയാണ് എങ്കിലും ആദ്യമായാണ് വൈറസുകളിൽ ഇത്തരമൊരു മോളിക്യൂലർ ആശയവിനിമയമാധ്യമത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം തെളിയിക്കപ്പെട്ടത്. അന്നേവരെ കരുതിയതിലും സങ്കീർണമായ നിലനിൽപ്പുകളാണ് വൈറസുകൾ എന്ന് ശാസ്ത്രലോകം തിരിച്ചറിഞ്ഞതും ഇതേ കണ്ടുപിടിത്തത്തോടുകൂടിയാണ്. പല വൈറസുകളും ഒറ്റക്കെട്ടായി കോ -ഇൻഫെക്ഷൻ രീതികൾ അവലംബിച്ച് ആന്റി വൈറൽ ഇമ്യൂൺ ഡിഫൻസുകളെ തകർക്കുന്നതാണ് പിന്നെ കണ്ടെത്തിയത്. വൈറസുകളുടെ ഈ പ്രത്യേകഭാഷ ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ കാൻസർ, സൂപ്പർ ഇൻഫെക്ഷൻസ് തുടങ്ങിയ ദുരിതാവസ്ഥകൾക്ക് പരിഹാരം കണ്ടെത്താൻ കഴിയും എന്ന് വൈറോളജിസ്റ്റുകൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

Reference

Li, H. et al. Preprint at ChinaXiv http://chinaxiv.org/abs/202002.00062 (2020).

Jaimes, J. A., André, N. M., Millet, J. K. & Whittaker, G. R. Preprint at bioRxiv (2020))

Human endogenous retroviruses and cancer; María Gonzalez-Cao,*,1 Paola Iduma,2 Niki Karachaliou,1 Mariacarmela Santarpia,3 Julià Blanco,2,4 and Rafael Rosell1,5,6

The Neuronal Gene Arc Encodes a Repurposed Retrotransposon Gag Protein that Mediates Intercellular RNA Transfer. Elissa D.Pastuzyn1Cameron E.Day1Rachel B.Kearns1MadeleineKyrke-Smith1Andrew V.Taibi1JohnMcCormick2NathanYoder1David M.Belnap34SimonErlendsson56Dustin R.Morado6John A.G.Briggs6CédricFeschotte27Jason D.Shepherd

https://ncdc.gov.in/showfile.php?lid=280

Erez, Z. et al. Nature 541, 488493 (2017).

Comments