Jak se ve světě objevují zprávy o pandemii koronavirů, kolektivní znalosti společnosti a zájem o viry se zvyšují. Kdo však objevil první virus? Jak věděli, co mají hledat? Proč jsou viry tak dobré v tom, co dělají?
Viry jsou velmi zvláštní tvorové. Jsou to nesmírně malí tvorové; dokonce menší než bakterie. Nemohou se pohybovat ani rozmnožovat bez pomoci živého hostitele. I když se o tom stále diskutuje, někteří tvrdí, že tato vlastnost viry technicky diskvalifikuje z toho, aby byly „živé“, protože odmítají dvě z pěti vědeckých podmínek života. Viry, pokud neinfikují hostitele, jsou v podstatě považovány za neaktivní nebo „inertní“, ale po infekci se v hostiteli stávají aktivními. Viry jsou schopny takového chování díky své jedinečné biologické struktuře.
Viry jsou dokonalými cestovateli, a proto si osvojily dovednost efektivního „balení“. Virus má zvláštní druh „cestovní výbavy“, kterou nosí neustále s sebou: genom, který kóduje informaci (může to být DNA nebo RNA), spolu s bílkovinným obalem chránícím genetickou informaci, zvaným kapsida. Kapsida je zodpovědná za schopnost viru navázat se na buňku, dostat se dovnitř a infikovat hostitele. Někdy jsou kapsidy pokryty mastnou, olejovitou vrstvou tvořenou buněčnou membránou hostitelské buňky. Této vrstvě se říká „obal“. Viry s obalem (např. COVID-19) jsou obzvláště citlivé na mýdlo, protože rozpouští tuto mastnou vrstvu.
Viry infikují hostitele tak, že pronikají do buněk a vkládají do genomu hostitele své vlastní geny. Poté virus přejde do klidové fáze a využívá zdroje poskytnuté hostitelem k tvorbě dalších virů . Nakonec buď buňka praskne a viry uniknou, nebo se „vyrojí“ v malých bublinkách z kousků vnější části buňky. Se všemi těmito jedinečnými vlastnostmi a maskovacími znaky není divu, že vědcům trvalo až do 19. století, než učinili první objev viru, a ani poté si stále nebyli jisti tím, co objevili!“
Dmitrij Ivanovskij byl v roce 1887 ještě studentem, když začal pracovat na chorobě tabákové mozaiky (později přejmenované na virus tabákové mozaiky), která vedla k prvnímu objevu viru. Zdálo se, že choroba se v rostlinách tabáku uchytila na počátku jejich růstového cyklu a nejčastěji postihovala rostliny tabáku v Holandsku a způsobovala zelenou a hnědou mozaiku na postižených listech. Ivanovsky zahájil svůj výzkum zopakováním a ověřením pokusů provedených Adolfem Mayerem, při nichž vzal nemocné listy, vypustil z nich šťávu a vstříkl ji do souboru zdravých rostlin. V těchto pokusech se pak nakazilo až 80 % zdravých rostlin.
Ivanovsky začal tento pokus rozšiřovat. Zjistil, že rostliny tabáku se nakazí, pokud v jejich půdě rozdrtí odumřelé listy, ale ne, pokud nemocné rostliny pěstuje vedle zdravých. Ivanovsky se původně domníval, že se jedná o bakteriální onemocnění, a proto navrhl pokus, při kterém nemocnou mízu tabákové rostliny přefiltroval přes Chamberlinovu svíčku (tlaková trubice s keramickým/porcelánovým filtrem navrženým a osvědčeným k odfiltrování bakterií, která funguje podobně jako moderní čistička vody). Po přefiltrování mízy ji Ivanovsky vstříkl do zdravých tabákových listů. Jakmile zdravé rostliny začaly vykazovat příznaky infekce, Ivanovsky dokázal, že bakteriální filtrace chorobné šťávy nezabránila onemocnění, a infekční organismus tedy musel být jiný než všechny bakterie, se kterými se dosud setkali. Navíc pokusem o pěstování záhadného původce na bakteriálním potravinovém gelu zvaném agar poskytl Ivanovsky důkaz, že původce, který infikoval rostliny tabáku, byl spíše částicí než tekutinou. Dospěl k závěru, že nemoc byla s větší pravděpodobností způsobena buď živým tvorem, nebo velkou molekulou, která se nepohybovala půdou a neprocházela snadno do buněk.
Ivanovsky dokončil svůj výzkum této problematiky a své tvrzení uvedl ve své práci “ Concerning the Mosaic Disease of the Tobacco Plant“ z roku 1902. Dmitrij ve své práci dospěl ke třem hlavním tvrzením: 1) Míza nemocných rostlin byla infekční. 2) Když se infikovaná míza zahřeje, přestane být infekční (teplo denaturuje RNA a bílkoviny virů a v podstatě je zabíjí, takže to dává smysl) a 3) „že vzhledem k nepřítomnosti hub a jiných parazitů může nemoc způsobit infekce prostřednictvím bakterií“.
Ano, čtete správně. Dokonce i sám Dmitrij Ivanovskij se domníval, že příčinou nemoci tabákové mozaiky je nějaká „mikrobakterie“ nebo toxin vylučovaný bakteriálním původcem. Teprve technologický pokrok na počátku až v polovině 20. století umožnil vědcům pořídit první snímky virů, díky nimž jsme byli schopni virus tabákové mozaiky vizualizovat a identifikovat, a tím jej odlišit od jiných živých tvorů, jako jsou bakterie, paraziti a houby.
Od svého objevu mají viry pověst stále záludnějších, ale právě díky rané práci Dmitrije Ivanovského (a Adolfa Mayera) jsou vědci schopni porozumět virovým onemocněním pokračovat v hledání život zachraňujících vakcín proti nevyléčitelným nemocem, jako je COVID-19 a další, které postihují společnosti po celém světě.
Další odkazy
https://www.britannica.com/biography/Dmitry-Ivanovsky
https://www.apsnet.org/edcenter/apsnetfeatures/Documents/2008/Ivanowski1892.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC408320/pdf/bactrev00200-0002.pdf
1203660cookie-checkJak jsme objevili první virus? Zjištění příčiny onemocnění tabákové mozaiky Dimitrijem Ivanovským nakonec vedlo k objevu prvního viru.ano