Egészségügy | Betegségek » Müller Viktor - Balszerencse vagy szükségszerűség

A HIV-JÁRVÁNY EREDETE BALSZERENCSE VAGY SZÜKSÉGSZERŰSÉG? Az emberi betegségek közül évről évre a humán immundeficiencia vírus (HIV) okozta AIDS szedi a legtöbb áldozatot. A vírus alig száz évvel ezelőtt került át majomról emberre Afrika őserdőiben, és szívós nyomozómunkával egyre közelebb kerülünk a járvány eredetének megértéséhez. Fontos megértenünk, mekkora szerepet játszottak az emberi tényezők, illetve mekkora szerepe volt a vak véletlennek Tanulhatunk-e a múltból, hogy a jövőben elkerüljük az újabb járványokat? A z orvostudomány éppen harminc évvel ezelőtt, 1981-ben figyelt fel az új, addig ismeretlen betegségre, amely az Egyesült Államok nagyvárosaiban (San Franciscóban, Los Angelesben és New Yorkban) ütötte fel a fejét. Fiatal, korábban egészséges férfiak betegedtek meg olyan tünetekkel, amilyeneket korábban csak igen ritkán, erősen legyengült immunrendszerű embereknél tapasztalhattak az orvosok.

Hamar kiderült, hogy az esetek között összefüggés van, és új, ismeretlen kórokozó állhat a kibontakozó járvány hátterében. Az új betegség a szerzett immunhiányos tünetegyüttes (an- gol betűszóval AIDS) nevet kapta, és vissza. A betegség hosszú lappangási elkezdődött a versenyfutás az idővel: idejét figyelembe véve az észak-ameriminél előbb megtalálni a kórokozót, kai járványnak a hetvenes évek elején kellett kezdődnie. De mi amely egyre több halálos áldozatot követelt. Alig Az írás az OTKA – Élet és indíthatta el? Ha a vírus két év kellett a vírus felegyetlen, addig ismert Tudomány cikkismertető emberi kórokozóra sem fedezéséhez, ami komoly pályázaton II. díjat nyert hasonlít, akkor honnan tudományos bravúr, hiérkezhetett? szen a HIV minden addig ismert emberi vírusA vírus nyomában tól jelentősen különbö(NF72791) A nyomok Afrikába vezött. Időközben a terjedés zettek. A fertőzést kimuútjai is

kirajzolódtak – nemi úton és vérrel adható át a fertőzés –, tató tesztek kidolgozásával lehetővé vált és világossá vált az is, hogy a járvány a vírus terjedésének követése, és kidegyökerei a távolabbi múltba nyúlnak rült, hogy a legtöbb fertőzött Afrika középső területein él (azóta Dél-Afrika elhódította ezt a kétes dicsőséget), és itt a legnagyobb a vírus genetikai változatossága: mindkét tényező arra utal, innen indulhatott a járvány. Ugyanakkor a HIV ezen a területen sem ősi betegség: a vírus evolúcióját elemezve meglehetős bizonyossággal megállapítható, hogy a vírus alig száz éve van jelen az emberi fajban: ekkor létezett az a vírus, amelyből a HIV legöregebb leszármazási vonalának összes fertőzése ered. 1. ábra A HIV-járványok származási területe A HIV-1 Közép-Afrikából (A), a HIV-2 pedig Nyugat-Afrikából (B) indult útjára. Pirossal kiemeltük azoknak az országoknak a nevét, ahol a

vírus négy, járványosan terjedő törzse (HIV-1 M és O, HIV-2 A és B) először megjelent. Színezéssel és sávozással jelöltük a HIV változataihoz legközelebb álló SIVvírusokat hordozó majomfajok (illetve alfajok) elterjedési területét, és színes körökkel azokat a lelőhelyeket, ahonnan a járványos HIV-törzsek legközelebbi SIV rokonai előkerültek. 8 ■ ÉLET ÉS TUDOMÁNY ■ 2012/1 2. ábra Szimulációnk nyomon követi a modellezett népesség tagjainak lényeges jellemzőit (HIV-fertőzés, bakteriális nemi betegségek stb.) és 3. ábra A HIV átadódását segítő nemi betegségek gyakoriságának változása Kinshasában (diagnózisok az adott évben). A harmincas évek közepétől kapcsolatait (amelyek a szimuláció során felbomolhatnak, és újabbak folytatott gyógyszeres kezelések néhány évtized alatt a járványok csúcsához köttethetnek), valamint a vírus (piros körrel jelölve) terjedését a képest

körülbelül századára szorították vissza e betegségek gyakoriságát kapcsolatok hálózatán keresztül. Az ábra egyszerűsített séma – ezzel alighanem gátat szabva újabb HIV-törzsek elterjedésének. Ha ennyire fiatal a kórokozó, akkor csakis állati fertőzésből „ugorhatott át” emberre. Végül a perdöntő bizonyítékot a majom immundeficiencia vírusok (angol betűszóval: SIV) megtalálása jelentette, amelyek afrikai majmokból kerültek elő. A SIV genetikai anyagának elemzése alapján egyértelmű, hogy a HIV ilyen vírusok átugrásával alakult ki – méghozzá nem is egyszer, hanem többször is. A ma ismert emberi HIVváltozatok két fő ágra oszthatók: a HIV-1 a csimpánzok és a gorillák vírusaival, a HIV-2 pedig a kormos mangábék vírusával mutatja a legközelebbi rokonságot, vagyis a HIV őse nem egyetlen majomvírus, hanem többször történt átugrás (különböző) majmokról emberre. Sőt: a HIV-1 maga sem egységes

eredetű, hanem négy, független átugrás eredménye, a HIV-2 esetében pedig nem kevesebb mint nyolc átugrást ismerünk! Úgy tűnik tehát, hogy a majomvírusok átugrása nem is olyan ritka esemény. Vajon minek köszönhető akkor, hogy az összes ismert HIV-változat közül egyetlen sem öregebb száz évnél? Van-e okunk azt hinni, hogy a huszadik századnál korábban nem kerülhetett át emberre SIV, vagy a magyarázat máshol keresendő? Az átugrás módjáról van megalapozott elképzelésünk. A SIV-vel fertőzött majomfajokra vadásznak: elég egy karcolás a vadász testén ahhoz, hogy a feldarabolt préda véréből átjuthasson a vírus. Ez megtörténhetett a huszadik században is többször, és semmi okunk azt hinni, hogy ne történhetett volna meg számtalanszor korábban, már a történelem előtti időkben is. A korábbi átugrásokból azonban nem lett járvány. A megoldás kulcsát tehát a terjedés feltételeiben kell keresnünk: átugrások

alighanem mindig is történtek, de a huszadik század elején történt még valami, ami lehetővé tette, hogy az átugró vírusok némelyike továbbterjedjen, és megkapaszkodjék az emberi népességben. E kulcsfontosságú változás vizsgálatába kapcsolódott be portugál–belga–magyar kutatócsoportunk. Hogyan indulhatott el a járvány? A HIV-1 és a HIV-2 két-két független törzse volt képes járványos méretekben elterjedni: a genetikai adatok alapján mind a négy átugrás egy szűk időtartományon belül, a huszadik század első évtizedeiben történhetett. Ismerjük a helyszínt is: a HIV-1 Közép-Afrika, a HIV-2 Nyugat-Afrika kialakuló nagyvárosaiban ütötte fel először a fejét (1. ábra) Mi volt az a változás ezeken a helyeken és ebben az időben, ami lehetővé tette az emberre (véletlenül éppen akkor) átugró majomvírusok továbbterjedését? A válasz egy része meglehetősen egyértelmű. A HIV forrásterületein a XX. század előtt

hagyományos törzsi közösségekben, egymástól elzárt apró falvakban éltek az emberek: ilyen körülmények között a „hagyományos” nemi betegségek sem tudtak terjedni, a jóval kevésbé fer- tőző HIV-nek semmi esélye sem volt. A XX. század elején azonban az európai gyarmatosítással alapjaiban változott meg a helyzet: a gyarmatosítás nemcsak a hagyományos közösségi szerkezetet zilálta szét, hanem közigazgatási központokat létesített, amelyek némelyike gombamód növekvő, torz népességszerkezetű várossá nőtte ki magát. Ezek egyike volt Kinshasa (akkoriban Leopoldville), Belga Kongó központja – a kutatások alapján a globális járványért felelős HIV-törzs bölcsője. A városba férfi munkaerőt toboroztak, nők nélkül, ami megágyazott a prostitúciónak és ezzel a nemi betegségek terjedésének is. Az ekkor érkező SIV/HIV kedvező feltételekre talált, megkapaszkodhatott a szorosra fűzött kapcsolati háló

csomópontjaiban, és évtizedes felkészülés, alkalmazkodás után innen vágott neki, hogy szétterjedjen a világban (Amerikába például Haitin keresztül érkezett). Hasonló történet játszódhatott le Kamerun és Elefántcsontpart legnagyobb városaiban, ahonnan a HIV többi – szerencsére kevésbé hatékonyan terjedő – törzse elindult. A felvázolt kép alapján tehát nem az átugrás, hanem a további terjedés feltételei változtak meg a huszadik század elején. Ez a kép azonban még nem teljes Megértettük, miért nem alakulhatott ki HIV-járvány a huszadik század előtt – de meg kell még magyaráznunk, hogy a sikeres átugrások miért korlátozódtak a század első évtizedeire: miért nem folytatódott a sor? Ha az ed- ÉLET ÉS TUDOMÁNY ■ 2012/ 1 ■ 9 4. ábra Szimulációs eredmények: a járvány terjedését legerősebben a HIV átadását segítő bakteriális nemi betegségek gyakorisága befolyásolja (AZ ÁBRÁK FORRÁSA: DE

SOUSA ÉS MTSAI, PLOS ONE E9936) dig felsorolt tényezőket tekintjük – a városok növekedését, a prostitúciót, vagy akár a közlekedési hálózat fejlődését vagy a potenciális vírusforrást jelentő majmok vadászatát –, akkor azt látjuk, hogy mindezek hatása a huszadik században végig erős maradt, sőt többnyire tovább erősödött. Kinshasa a HIV kialakulásának idején 10-20 ezres kisváros volt, ma hatmilliós metropolisz, és rengeteg további város nőtt ki a földből. A népességszerkezet csak lassan normalizálódott, a majmok vadászata pedig egyre nagyobb méreteket öltött. Nehéz megmagyarázni, miért nem látjuk egyetlen sikeres átugrás nyomát sem a harmincas-negyvenes évek után. Ennek a kérdésnek eredtünk nyomába éveken át tartó levéltári kutatás és számítógépes modellezés segítségével. Olyan tényezőkre összpontosítottunk, amelyek a mai szakirodalom alapján jelentősen befolyásolják (közvetve vagy

közvetlenül) a HIV terjedését. Ilyenek a városok lakosságának mérete (ami a járvány hosszú távú fennmaradásában játszhat szerepet) és összetétele (ami a kapcsolati háló szerkezetét befolyásolja); a körülmetélés gyakorisága (ami a nőről férfira terjedés esélyét jelentősen csökkenti, és közvetve a teljes népességben is gátolja a járvány terjedését); végül a bakteriális nemi betegségek (amelyek fekélyt okozva „kaput nyitnak” a HIV számára, és drámaian megemelhetik a vírus átadásának kockázatát). Az egykori gyarmati hatóságok levéltáraiból kirajzolódtak a népességmozgások adatai, a körülmetélési szokások változásai, valamint a nemi betegségek (szifilisz, lágysánker stb.) adatai a vizsgált időszakban és területeken Kiderült, hogy valamennyi független HIV-járvány epicentruma (kiinduló pontja) több feltételnek is eleget tett: torz népességszerkezet 10 ■ ÉLET ÉS TUDOMÁNY ■ (3-4 férfi

jutott egy nőre), nagy arányú prostitúció, körülmetélést nem gyakorló népcsoport jelenléte és döbbenetes mértéket elérő nemibetegség-járványok jellemezték ezeket a városokat a huszadik század elején. Ahhoz, hogy megértsük, mely tényezők voltak a legfontosabbak a HIV kezdeti terjedésében, számítógépes modellezéshez folyamodtunk. Vírusok a számítógépben A modell egyszerűsített leírását adja a férfiak és nők kapcsolati hálózatán terjedő járványnak (2. ábra) „Egyed alapú modell”, vagyis külön-külön számon tartja a szimulált népesség valamennyi tagját, az egyének nemét és „kategóriáját” (házas, független, szexmunkás stb.), HIV-vel és bakteriális nemi betegségekkel való fertőzöttségét, valamint férfiak esetén a körülmetéltséget; emellett követi a férfiak és nők közötti rövidebb és hosszabb távú kapcsolatokat, amelyeken keresztül a vírus – a számon tartott feltételektől függő

valószínűséggel – átterjedhet. A modellt Kinshasa szimulációjára állítottuk be (erről a városról volt a legtöbb adatunk), különböző időpontokban: mind a HIV eredetére becsült kritikus „időablakban”, mind előtte és utána; a járványt pedig egyetlen fertőzött férfivel (a városba érkező, majomtól fertőződött vadász) indítottuk el. Mivel a szimulációkban „véletlen” folyamatoknak is jut szerep, sok ismétléssel kaphattunk képet a modellezett rendszer viselkedéséről Az eredmények megerősítették a várakozásunkat: a XX. század első évtizedeiben lényegesen megemelkedett eséllyel indulhatott meg a járvány – mind a korábbi, mind a későbbi időpontokat tükröző szimulációk szinte kivétel nélkül a vírus gyors kihalásához vezettek. Azon senki sem lepődik meg, 2012/1 hogy egy hagyományos erdei faluban (ezt tükrözte a korai modell) nem tud terjedni a HIV; annál érdekesebb az az eredményünk, hogy a kritikus

„időablak” után is lényegesen romlottak a járvány terjedésének feltételei. Mivel több tényező változott egyszerre (a népesség folyamatosan nőtt, de a szerkezete stabilizálódott; a körülmetélés aránya nőtt; a bakteriális nemi betegségeket széles körű gyógyszeres kezeléssel visszaszorították (3. ábra)), a második lépésben célzott szimulációkat végeztünk, amelyekben egy-egy feltételt változtattunk egyszerre. A meglepő eredmény: a legerősebb közvetlen hatást a bakteriális nemi betegségek visszaszorítása érhette el (4. ábra) Ezek a betegségek (nemi szervi fekélyeket okozva) olyan mértékben megnövelik a vírus átadásának esélyét, hogy a népesség szintjén ez jelenthette a különbséget (a vírus szempontjából) „sikeres” járvány, illetve legfeljebb néhány átadódás után kihaló „sikertelen próbálkozás” között. Kordában kell tartani Úgy tűnik, hogy a SIV átugrása emberre nem kivételes esemény

– az emberek közötti terjedésükhöz, járvány kialakulásához azonban különleges feltételek kellenek, amelyeket az afrikai gyarmatosítás teremtett meg a XX. század elején Ugyanakkor a véletlen szerepe sem elhanyagolható: a tizenkét ismert átugrás közül egyetlenegy, a HIV-1 M típusa okozott világjárványt – úgy tűnik, a többi változat sokkal kevésbé sikeresen alkalmazkodott az emberhez, rendszerint kevésbé súlyos betegséget okoznak, és terjedésük nem vagy alig terjedt túl Afrikán. Ha a HIV-1 M őse nem éppen a kritikus időszakban ugrik át csimpánzról emberre (vagy ennek a törzsnek sem „sikerül” az alkalmazkodás), a többi változat a kedvező körülmények összjátéka ellenére is megmaradt volna viszonylag szelíd, helyi járványnak, amikkel csak az egzotikus trópusi betegségek specialistái foglalkoznának, és ez a cikk sem született volna meg. Bizonyos értelemben tehát mégis kozmikus balszerencse a világjárvány. A

jövőre nézve pedig világos figyelmeztetés, hogy a HIV terjedését segítő egyéb fertőzéseket kordában kell tartani, különben újra megteremthetjük az újabb átugrások feltételeit, és onnantól vak véletlen, mikor érkezik meg a következő életképes változat. MÜLLER VIKTOR