Det dödliga SARS-CoV-2-viruset som har stoppat globalt liv är bara ett kluster av genetiskt material, omgivet av utskjutande spikformade proteiner som är 1/1000:e tjockleken på ett ögonbryn, som liknar en krona. (därav namnet). "corona", vilket betyder krona). Forskare tävlar för att hitta ett botemedel och ett vaccin mot sjukdomen, men de står inför ett formidabelt virus.
Coronaviruset har vänt upp och ner på världen. De är som zombies, nästan utan tecken på levande varelser. Men så fort de kommer in i de mänskliga luftvägarna återaktiveras viruset, attackerar cellerna och multiplicerar miljontals kopior.
Sättet som SARS-CoV-2 fungerar kan betraktas som ett "geni", enligt en kommentar från Washington Post : Gå in i människokroppen och innan människor visar symtom, förökar de sig snabbt och sprider sig till någon annan.
De är skadliga, förödande för lungorna, orsakar död hos vissa patienter, men endast milda symtom hos andra, så de kan alltid spridas.
Utanför "falsk död", gå in i människokroppen och aktivera igen
Luftvägsvirus invaderar och förökar sig ofta på två ställen i kroppen. Antingen i näsa och svalg, där de är mer smittsamma, eller i nedre delen av lungorna, där de är svåra att sprida men kan vara dödliga.
Men den nya stammen av coronavirus SARS-CoV-2 är som de två ovan kombinerade. De bor i den övre delen av luftvägarna, varifrån de lätt kan infektera nästa offer efter varje hosta och nysning. Men hos vissa patienter kan det nya viruset resa djupt ner i lungorna, vilket leder till döden.
Således har SARS-CoV-2 både förmågan att sprida den vanliga influensan och döden av dess "släkting" SARS, som orsakade en epidemi i Asien 2002-2003.
Men till skillnad från SARS har SARS-CoV-2 en lägre dödlighet. I sin tur kommer symtomen att visa sig mindre, längre än med SARS. Således smittar personer som är infekterade med SARS-CoV-2 ofta andra innan de vet att de är smittade.
Med andra ord har SARS-CoV-2 tillräckligt med smyg för att spridas över världen.
SARS-CoV-2 på ytan av celler som odlas i laboratoriet
Virus har varit ansvariga för de dödligaste epidemierna de senaste 100 åren: 1918, 1957 och 1968 influensa, SARS, MERS och ebola. Liksom coronavirus är dessa virus av animaliskt ursprung och kodar för genetiskt material i RNA-sekvenser.
Utanför värdens kropp är sådana RNA-virus ofta "immobiliserade". De visar inga tecken på liv som ämnesomsättning, rörelse eller reproduktion. Och så kan de stanna ganska länge.
SARS-CoV-2 bryts vanligtvis ned inom minuter eller timmar utanför värden, men vissa partiklar kan förbli smittsamma längre - till exempel 24 timmar på ytan av ett lock, eller till och med till tre dagar på plast- och rostfria stålytor.
År 2014 kunde ett virus fryst i 30 000 år, upptäckt och återupplivat av forskare, fortfarande infektera en amöba (en encellig livsform).
På - av mellan att leva och inte leva
Efter att ha kommit in i värden använder de proteinerna som omger dem för att "låsa upp" och komma in i cellerna, och använder sedan intracellulära mekanismer för att montera de nödvändiga materialen och fortsätta att replikera.
"De har förmågan att slå på och av mellan levande och icke-levande," sa Gary Whittaker, professor i virologi vid Cornell University, till Washington Post . Han beskriver viruset som en hybrid av kemikalier och biologi.
Coronavirus-stammar som SARS-CoV-2 är en av många familjer av RNA-virus. Bland RNA-virus är koronavirus större i storlek och har mer komplexa mekanismer.
En av dessa "överlägsna" mekanismer inkluderar "felkontrollerande" proteiner, som gör att coronaviruset självt kan korrigera fel under replikering. Som ett resultat förökar de sig snabbare än vanliga bakterier, men replikerar fortfarande inte felet och "dör i förtid".
Anpassningsförmåga hjälper i allmänhet patogener att anpassa sig till nya miljöer och sprids från en art till en annan. Forskare tror att SARS har sitt ursprung i fladdermöss och överförts till människor genom rökelseplogar som såldes på marknaden. Det nuvarande SARS-CoV-2-viruset kan också ha sitt ursprung i fladdermöss och tros överföras till människor via en mellanvärd.
Kampen mellan viruset och immunsystemet är extremt grym, de omgivande cellerna är "infekterade"
Bekämpa SARS-CoV-2 med immunsystemet och antivirala läkemedel
Väl inne i cellen kan viruset föröka sig 10 000 kopior av sig själv inom några timmar. Efter några dagar kommer en infekterad person att ha hundratals miljoner virusmolekyler i bara några droppar blod.
Att förstå virusets förödande mekanism såväl som kroppens försvarsmekanism är avgörande för att bekämpa viruset
Den kraftiga spridningen av viruset får immunsystemet att gå till motangrepp och utsöndra kemikalier. Kroppstemperaturen stiger, vilket orsakar feber. De "legionerna" av vita blodkroppar dras till det infekterade området. Dessa reaktioner gör patienten sjuk.
Andrew Pekosz, en virolog vid John Hopkins University, liknar viruset vid en destruktiv bandit.
Han kommer in i ditt hus, äter din mat, använder dina möbler och föder 10 000 barn. "Riv huset", sa han.
Tyvärr har människor inte många sätt att bekämpa dessa banditer ännu.
För närvarande, för bakterier, verkar de flesta antibakteriella läkemedel genom att störa bakteriernas mekanism. Till exempel kommer penicillin, världens mest populära antibiotikum, att "blockera" molekylen som bakterier använder som cellväggar.
Tack vare det gjorde penicillin mirakel när det fördes till fronten under andra världskriget, mot tusentals bakterier. Dessutom använder mänskliga celler inte denna molekyl, så vi kan säkert använda penicillin.
Men virus skiljer sig från bakterier. De har inga egna maskiner eller celler, så de arbetar genom mänskliga celler. Deras protein är också mänskligt protein. Läkemedel som kan döda virus kommer också att skada oss.
Av denna anledning måste antivirala läkemedel ofta vara mycket specifika och exakta, enligt Stanford Universitys virolog Karla Kirkegaard.
Antivirala läkemedel måste rikta in sig på rätt proteiner som viruset behöver för att replikera. Dessa proteiner är unika för varje virus, vilket innebär att ett botemedel mot ett virus är svårt att använda för ett annat.
Ännu värre, eftersom viruset utvecklas ganska snabbt, om forskarna hittar ett botemedel, är det osannolikt att det har bestående effekter. Det är därför som forskare ständigt utvecklar nya läkemedel för att behandla HIV-viruset, och varför patienter måste ta en "cocktail", som är en blandning av flera antiretrovirala läkemedel, för att behandla viruset samtidigt, flera virusvarianter.
"Modern medicin måste hela tiden hålla jämna steg med virala varianter," sa Kirkegaard.
Men med tiden kommer det virala RNA:t gradvis att förändras. Kanske en dag, inte långt borta, kommer det att bli en av de vanliga säsongsbetonade influensastammarna, som dyker upp varje år och får oss att hosta, nysa och inget allvarligare, enligt Washington Post .