Virussen kunnen niet zelfstandig overleven, dus vermenigvuldigen ze zich door te parasiteren op hun gastheren. Deze eigenschap maakt ze ziekteverwekkend, maar de moderne geneeskunde heeft ze benut als een belangrijk instrument om geneeswijzen en vaccins te produceren door gebruik te maken van genetische recombinatietechnieken.
Virussen zijn gewoonlijk ongeveer een honderdste keer zo groot als bacteriën en bestaan volledig uit eiwitten en nucleïnezuren. Ze hebben niet de structuur van een cel, dus ze kunnen niet zelfstandig metaboliseren. Deze kleine deeltjes overleven echter dankzij een zeer slimme biologische strategie. Om zichzelf te kunnen vermenigvuldigen en verspreiden, moeten virussen levende organismen of gastheren parasiteren. De gastheer is het organisme dat de parasiet voedt en een plek geeft om te leven. Virussen dringen de cellen van de gastheer binnen, injecteren hun genetisch materiaal en gebruiken de hulpbronnen van de gastheer om zich te vermenigvuldigen en te vermenigvuldigen. Dit proces is kostbaar voor de gastheer.
Dit zou prima zijn als virussen alleen andere organismen zouden gebruiken om te overleven, maar hun ‘parasitaire’ manier van overleven is problematisch omdat het onvermijdelijk schade aan de gastheer veroorzaakt. Door de gastheercellen te vernietigen of te veranderen, wordt het gastheerorganisme vatbaar voor een verscheidenheid aan ziekten. Hoe beschadigen virussen hun gastheren? Ten eerste hechten virussen zich aan het oppervlak van de cellen van hun gastheren – micro-organismen, planten en dieren – en introduceren hun genetisch materiaal in de cel. Eenmaal in de cel gebruikt het genetische materiaal de eiwitsynthesemachinerie van de gastheercel om de enzymen te maken die nodig zijn voor virale replicatie. Het virus gebruikt deze enzymen om zijn genetisch materiaal massaal te repliceren, en uit het gerepliceerde genetische materiaal wordt een nieuw virus gevormd via een assemblageproces waarbij het genetische materiaal van het virus de eiwitomhulling binnendringt. Het aantal virussen dat zich in één enkele gastheercel kan vermenigvuldigen is enorm. Door dit replicatieproces te herhalen, verspreidt het virus zich snel binnen de gastheer, waardoor het gastheerorganisme aan een ernstige ziekte lijdt.
De vermenigvuldigde virussen breken vervolgens uit de gastheercel en komen opnieuw in andere naburige gastheercellen terecht. Uiteraard sterft de oorspronkelijke gastheercel. Zodra de gastheercel door het virus is vernietigd, worden de lichaamsfuncties van de gastheer ernstig aangetast en kunnen er verschillende virusziekten optreden. Als de gastheer een mens is, kan dit proces vele malen plaatsvinden, resulterend in de vernietiging van een groot aantal gastheercellen en de ontwikkeling van verschillende virale ziekten zoals waterpokken, epidemische oogziekten, griep en AIDS. In tegenstelling tot bacteriële ziekten zijn er weinig medicijnen om virusziekten te behandelen. Om virale ziekten te behandelen, moet je het virus dat het lichaam is binnengedrongen elimineren, en het is moeilijk om alleen het virus te doden terwijl de gastheercellen intact blijven. Om deze reden worden virussen van oudsher gezien als negatieve entiteiten.
Recente belangstelling voor genetische recombinante technologie heeft echter aangetoond dat virussen nuttige dingen voor mensen kunnen doen. Genetische recombinatietechnologie opent nieuwe mogelijkheden in de biotechnologie en de geneeskunde door de eigenschappen van virussen te benutten. De synthese van nuttige genen door het creëren van bruikbaar DNA (het genlichaam dat zich combineert met eiwitten om een belangrijk onderdeel van de chromosomen in een cel te vormen) uit een organisme en dit in een gastheercel, zoals E. coli, te plaatsen, wordt genetische recombinatie genoemd. technologie. Eén van de gendragers die bij dit proces wordt gebruikt, is een bacteriofaag, een soort virus. Bacteriofagen hechten zich aan het celoppervlak van bacteriën en introduceren vervolgens hun genetisch materiaal in de bacteriecel, waar ze zich in grote aantallen vermenigvuldigen en uiteindelijk de gastheer vernietigen.
De moderne geneeskunde maakt gebruik van deze genetische recombinatietechniek om insuline te produceren om diabetes te behandelen. Bacteriofagen worden in E. coli ingebracht met het DNA dat nodig is om insuline te synthetiseren, dat vervolgens wordt gerepliceerd om kunstmatig grote hoeveelheden insuline te produceren om insuline-injecties te maken. Hoewel insuline-injecties alleen insulinetekorten aanvullen, zijn ze een doorbraak in vergelijking met traditionele behandelingen waarbij insuline uit dieren wordt verkregen. Bovendien wordt deze technologie niet alleen gebruikt om insuline te produceren, maar ook verschillende medicijnen en vaccins, wat aantoont dat virussen kunnen worden gebruikt als hulpmiddel om ziekten te behandelen en deze ook te veroorzaken. Dit is de reden waarom virussen, die ooit werden gezien als negatieve entiteiten die ziekten veroorzaken en gastheercellen vernietigen, een belangrijk aandachtspunt van de moderne geneeskunde worden.
