ВИРУСОЛОГИЈА

ВИРУСОЛОГИЈА (лат. virus: биљни сок, отров), наука која проучава морфолошке, структурне и биолошке особине вируса, односе вируса и домаћина, те методе за лабораторијску дијагнозу и праћење вирусних обољења. Вируси су откривени тек у XX в. Пре него што се сазнало за њихово постојање, откривене су прве вакцине, које су епидемије вирусних болести ставиле под контролу. Едвард Џенер је 1796. открио вакцину против најтеже карантинске болести, вариоле, а Луј Пастер 1885. вакцину против беснила. „Virus Fixe", направљен у Пастеровој лабораторији, скоро 100 година је коришћен у целом свету за справљање разних модификација вакцине. На тај начин је још једна неизлечива болест могла да се спречи пре појаве клиничких симптома обољења, а смртност је са 100% пала на 1%. Године 1892. руски ботаничар Дмитриј Ивановски открива да сок оболелог лишћа дувана, процеђен кроз бактериолошке филтере, задржава инфективна својства и може да инфицира здраве биљке. Претпоставио је да се ради о токсину, по којем су вируси и добили име (вирус на латинском значи отров). Радећи на проучавању исте болести у Холандији, Мартинус Бјерник је 1898. дошао до сличног открића, али је доказао да се болест може пренети серијским пасажама с једне биљке на друге, чиме је оборио хипотезу да се ради о токсину. Било је јасно да се ради о живом агенсу, али је Бјерник погрешно закључио да је он у течном стању, па га је назвао „Contagium vivum fluidum". Исте године Лофлер и Фрош открили су филтрабилни агенс код животиња оболелих од афтозне грознице. Неколико година касније откривен је и први хумани вирус, проузроковач жуте грознице. Валтер Рид је 1902. доказао да се жута грозница преноси путем комараца и да инфективни агенс, који је изолован на мајмунима, пролази кроз бактериолошке филтере. Убрзо су откривени филтрабилни агенси код инсеката (Фон Провацек, 1907), проузроковач тумора код пилића (Раус, 1911) и бактеријски вируси (Херел, 1917).

У периоду између два светска рата вируси су били предмет интензивних проучавања. Применом технике диференцијалног центрифугирања добијене су пречишћене вирусне суспензије, чијом је хемијском анализом утврђено да се вируси састоје од протеина и дезоксиробонуклеинске киселине (ДНК) или рибонуклеинске киселине (РНК). Стенли је 1953. открио феномен кристализације вируса мозаичне болести дувана и отворио многа филозофска питања о природи живота. Усавршавањем електронског микроскопа после II светског рата, примена технике негативног контрастирања и техника ултратанких резова, затим примена методе дифракције X-зрака и биохемијских анализа, као и употреба културе ћелије за култивисање и изоловање вируса, омогућиле су бројна открића о морфологији, величини и структури вирусне честице и пружиле експерименталну основу за утврђивање физичких принципа грађе вирусне честице. Већ од 1953. Андре Лоф је дефинисао четири основна својства вируса, која их разликују од осталих микроорганизама и свих ћелија: вируси садрже један тип нуклеинске киселине, било РНК или ДНК а никада оба истовремено; вируси се размножавају од своје нуклеинске киселине, а не деобом као бактерије; вируси су апсолутни -- облигатни интрацелуларни паразити. У свом геному садрже само информацију за синтезу компонената које улазе у састав вируса, а све остало узимају од ћелије у којој се размножавају; вируси представљају специфичне структуре, изграђене од протеина и нуклеинске киселине, која их разликује од ћелијских структура прокариота и еукариота.

Немогућност виђења вируса под светлосним микроскопом и немогућност њиховог раста без живих ћелија били су главни диференцијални критеријуми за дијагнозу вирусних обољења пуних 30 година од њиховог открића. Иако су се вируси успешно култивисали на пилећем ембриону и лабораторијским животињама 30-их година XX в., лабораторијска дијагностика постала је стварност тек проналаском културе ћелија, 1949. За откриће ин витро култивисања полиовируса у култури ћелија Ендерс, Велер и Робинсон добијају Нобелову награду за медицину, а вирусолози изузетну методу за култивисање и размножавање великог броја вируса. Тако су изоловани бројни вируси изазивачи хуманих инфекција.

Откриће моноклонских антитела 70-их година XX в. значајно је допринело увођењу нових дијагностичких процедура у вирусолошку лабораторију. Примена обележених моноклонских антитела за директно откривање вирусних антигена у узорку или инфицираној култури омогућила је развој нове генерације брзих имунолошких метода, као што су техника имунофлуоресценције и ЕЛИСА тест. Праву револуцију у в. доноси ПЦР метода, коју је 1985. открио Кари Мулис. За ово откриће добија Нобелову награду. Нове методе су превазишле све претходне недостатке споре и недовољно осетљиве конвенционалне дијагностике и омогућиле откривање многих вируса који се не култивишу у ин витро условима као што су хепатитис Ц вирус, хумани папилома вирус, вирус хумане имунодефицијенције и многи други. Технике молекуларне биологије омогућиле су и праћење активности вируса у реалном времену, одређивање његове резистенције на антивирусну терапију итд.

Србија је пратила најсавременије програме имунизације у свету и дуго била у самом врху светских збивања у области в. Већ 1898. започела је изградња установе за производњу вакцина у Нишу, тако да је већ 1900. Србија имала сопствену производњу две вирусне вакцине, против вариоле и беснила. Под руководством Алберта Хемпта у Новом Саду се 1921. оснива Пастеров завод, који је имао задатак да производи антирабичну вакцину и који убрзо постаје референтни центар за беснило за целу земљу. У Београду се 1927. оснива Централни хигијенски завод који је, поред осталог, имао задатак да се бави производњом серума и вакцина и контролом биолошких продуката.

У периоду после II светског рата долази до масовне појаве полиомијелитиса, респираторних и других вирусних инфекција у Југославији. Савезни комитет за заштиту народног здравља 1950. у оквиру Савезног епидемиолошког института оснива Одељење за вирусологију и имунохемију, са Александром Терзиним на челу. Ово одељење је постало стручно језгро даљег рада на пољу изучавања вирусних инфекција у Србији. Стручњаци Вирусолошког одељења раде на увођењу метода за изоловање и идентификацију вируса у циљу вирусолошке дијагностике. Милан Миловановић је 1950. изоловао вирус мумпса, а 1951, заједно са А. Терзиним, вирус инфлуенце. Миловановић уводи културу ткива хуманих фибробласта и 1953. изолује први полиовирус у тадашњој Југославији.

Године 1953. и 1956. нашу земљу захватају епидемије полиомијелитиса, што је натерало здравствену службу целе земље да разради стратегију борбе против дечје парализе, уклапајући се у савремене трендове у Европи и САД, у којима је већ била уведена мртва Салкова вакцина. У току 1958. приступа се хитној организацији почетка производње за коју је адаптирана посебна зграда на Торлаку. Крајем 50-их година у Институту „Торлак", под руководством Љубинка Стојковића, почиње производња Салкове инактивисане вакцине. Велика епидемија полиомијелитиса наметнула је потребу за производњом живе, оралне полиовакцине. Стручњаци Вирусолошког одељења, са Љ. Стојковићем на челу, током 1959. ступили су у контакт са А. Сејбином који им је бесплатно уступио своје сојеве, што је 1960. омогућило производњу оралне живе вакцине. Неуровирулентност произведених вакцина испитивана је на мајмунима. Прве количине полиовакцине произведене у Институту „Торлак" извозиле су се у Бразил, Јужну Америку, Европу, Африку и Азију. Институт се укључује у светски програм ерадикације полиомијелитиса, а 1963. започиње и производња инактивисане вакцине против грипа, која се производила на пилећим ембрионима, размножавањем вируса у алантоисној шупљини ембриона.

У оквиру организоване борбе против вариоле, а у сарадњи са СЗО, у Институту „Торлак" је 1963. оформљена лабораторија за брзу дијагностику вариоле. Када се 1972. у земљи појавила вариола, идентификација вируса је извршена у року од три сата од доласка болесничког узорка. Ова лабораторија прераста у лабораторију за хеморагичне грознице, која у периоду од 1976. ради на успостављању протокола за изолацију вируса изазивача хеморагичних грозница. Под руководством Ане Глигић идентификован је генетски специфичан Hantaan вирус, који је под именом Београд ушао у међународни каталог као нови шести серотип хантавируса у фамилији бунyавирида.

Наставу из в. на Медицинском факултету у Београду први је организовао и водио проф. др Милутин Ђуришић, који је написао и први уџбеник Ултравируси (Бг 1948). Савремена в. почиње развој доласком проф. др Славољуба Харисијадеса на Мед. ф. 1954. Као водећи научник, уводи вирусолошке технике и процедуре, почевши од процедуре добијања примарних ћелијских линија до изоловања пасажираног вируса у култури ћелија и његову идентификацију имунолошким методама и техникама електронске микроскопије. Године 1960. Харисијадес изолује први југословенски и први верификовани европски сој агенса трахома, за који се у то време мислило да је вирус. После трагичне Харисијадесове смрти 1973, на факултет 1974. долази већ афирмисани вирусолог, Љубинко Стојковић, који својим огромним вирусолошким знањем значајно подиже квалитет наставе из в., како на основним студијама тако и у оквиру последипломске наставе. Даљи развој базичне и клиничке в. на факултету настављају Љубиша Марковић (1964), Марина Бујко (1977) и Тања Јовановић (1982), који проучавају различите аспекте херпесвирусних латентних и активних инфекција. Мед. ф. започиње и са здравственом дијагностиком вирусних обољења за потребе здравственог система земље.

У периоду 1980--2000. у свету започиње права технолошка револуција у в., која се заснива на примени техника молекуларне биологије. Српска в. није била у могућности да држи корак са светом, како на пољу истраживања тако и на пољу производње вакцина и серума. Било је потребно скоро два века да наша земља достигне технолошку платформу за молекуларну в. Набавка адекватне опреме почетком XXI в. отворила је врата савременим истраживањима. Вирусолошке лабораторије Мед. ф. у Београду, КЦС, ВМА и Института „Торлак" настављају даљи развој в. у Србији. Главни фокус истраживања диктиран је новом епидемиологијом вирусних инфекција, па се наведене лабораторије баве истраживањима у области хроничних вирусних хепатитиса, ХИВ инфекције, грипа, онкогених вируса и вирусних инфекција трансплантираних и имунокомпромитованих пацијената.

ЛИТЕРАТУРА: Љ. Марковић, Т. Јовановић, С. Степановић, Основи вирусологије, Бг 1990; Р. Петровић (ур.), Торлак 1930--1995, Бг 1995; E. Lennette, T. Smith, Laboratory diagnosis of viral infection, New York 1999; B. N. Fields, D. M. Knipe, P. M. Hewley и др., Fields Virology, Philadelphia 2000; Т. Јовановић, Љ. Марковић (ур.), Вирусологија, Бг 2008.

Т. Јовановић