Miten Jacques Monod opetti minut ymmärtämään immuunipuolustusta

Moni on kysynyt, mik­si kahdelle samanikäiselle ja yhtä ter­veelle cov-19 on toiselle lievä ja toiselle vaikea. Minus­ta siinä ei ole mitään ihmeel­listä. Kyse on sattumasta.

Luin aikanaan lääketi­eteen Nobel-palkin­non saa­neet ran­skalaisen mikro­bi­olo­gi Jacques Mon­od’n todel­la vaikut­ta­van teok­sen Sat­tuma ja vält­tämät­tömyys. Kir­ja on ilmestynyt ran­skak­si vuon­na 1970 ja suomek­si Anto Leikolan kään­tämänä vuon­na 1973.

Vas­ta-ainei­den tuotan­nos­ta siinä san­o­taan näin:

 Pitkään oletet­ti­in, että vas­ta-aineen spe­si­fiseen liin­tyn­tärak­en­teeseen tarvit­ta­van infor­maa­tion lähde on antigeeni itse. Nykyään on kuitenkin tul­tu siihen tulok­seen, että vas­ta-aineen rakenne ei johdu ollenkaan antigeenista: elim­istöön syn­tyy suuria määriä erikois­tunei­ta solu­ja, joil­la on ain­ut­laa­tu­inen kyky ”pela­ta rulet­tia” erääl­lä täs­mälleen määrätyl­lä osal­la niistä geeni­jak­soista, jot­ka määräävät vas­ta-aineen rak­en­teen. Tämän erikois­tuneen ja äärim­mäisen nopean geneet­tisen ruletin toim­intaa ei ole vielä yksi­tyisko­htais­es­ti selvitet­ty, mut­ta toden­näköis­es­ti siinä tapah­tuu sekä rekom­bi­naa­tioi­ta että mutaa­tioi­ta, jot­ka kuitenkin kaik­ki ovat sat­tuman­varaisia ja vail­la mitään yhteyt­tä antigeenin rak­en­teeseen. Antigeeni puolestaan toimii val­it­si­jana suosien niiden solu­jen lisään­tymistä, jot­ka sat­tuvat tuot­ta­maan tätä antigee­nia tun­nistavaa vasta-ainetta. 

Tämä mikro­bi­ologi­nen seli­tys on var­maankin van­hen­tunut. Siitä tiedet­täneen paljon enem­män. Olen­naista tässä on tämä sat­un­naisu­us. Ellei sitäkin ole kumot­tu, vas­taus kysymyk­seen on yksinker­tainen: kyse on sattumasta.

Min­ua tämä malli viehät­tää, kos­ka se sopii havain­toi­hin. Havain­toi­hin sopimi­nen on tilas­toti­eteessä merk­ki siitä, että malli ei toden­näköis­es­ti ole kokon­aan väärä, vaik­ka voi tietysti olla.

Jos kyse ei olisi sat­un­nais­gen­er­aat­torista vaan insinöörimäis­es­tä suun­nit­telus­ta, jos­sa antigee­nia mitat­taisi­in ja analysoitaisi­in ja laa­dit­taisi­in sit­ten suun­nitel­ma sen nitistämisek­si, pro­jek­tille olisi jokin arvioitu aika. Olen­naista on, että kun aikaa on kulunut, tuo­ta arvioitua aikaa on jäl­jel­lä vähemmän.

Tuo sat­un­nais­gen­er­aat­tori taas syn­nyt­tää Pois­son-pros­essin. Jos tilas­totiede on tun­tem­aton­ta, sitä voi kuva­ta vaik­ka nopan heitol­la, jota jatke­taan niin kauan, kunnes tulee ensim­mäi­nen kuto­nen. Kuin­ka mon­ta ker­taa pitää nop­paa heit­tää? Keskimäärin kuusi ker­taa, mut­ta vain keskimäärin. Kuto­nen voi tul­la ensim­mäisel­lä ker­ral­la (se on itse asi­as­sa toden­näköisin tulos eli moo­di), mut­ta voi käy­dä niin, että kah­denkymme­nen ker­ran jäl­keen ei ole tul­lut ensim­mäistäkään kutos­ta. Olen­naista on, että pros­es­si on itsen­sä uno­hta­va. Jos ensim­mäiset kak­sikym­men­tä yri­tys­tä ei ole tuot­tanut yhtään kutos­ta, onnis­tu­mi­nen ei ole tul­lut yhtään lähem­mäs. Edelleen jäl­jel­lä on keskimäärin kuusi heit­tok­er­taa, mut­ta siis yhä vain keskimäärin.

Ident­ti­sistä kak­so­sista toinen voi saa­da kutosen ensim­mäisel­lä yri­tyk­sel­lä, toisel­la onnis­tu­mi­nen voi kestää niin kauan, että tau­ti­in ehtii kuol­la ennen sitä. Niin­pä Cov-19 tuot­taa toisille vaka­van ja toisille lievän taudin pelkän sat­tuman seu­rauk­se­na. Jos virus nitis­tetään ennen kuin se on siir­tynyt hen­gi­tys­tei­hin, selviää pienel­lä kurkkukivulla.

Sat­un­naisu­u­den lisäk­si on kyse sys­temaat­tisu­ud­es­ta. Riip­puu ihmisen yleiskun­nos­ta ja hänen syömän­sä ravin­non ter­veel­lisyy­destä, mis­sä kun­nos­sa tuo sat­un­nais­gen­er­aat­tori on. Hyväkun­toisel­la se suoltaa kokeilu­ja nopeam­mas­sa tahdis­sa, joten hyväkun­toinen selviä toden­näköis­es­ti paremmin.

Nyt seu­raa tek­stiä, jota ei löy­dy Monodin kir­jas­ta. Olen tämän oppin­ut jostain muual­ta, toden­näköis­es­ti epi­demi­olo­gian luen­nol­la. Ja huo­mat­takoon, että tietoni ovat todel­la van­hen­tunei­ta. Vas­tuu siis siir­tyy nyt lukijalle.

Suuri altistus vaar­al­lisem­pi kuin pieni.

On havait­tu, että voimakas altistus COV-19-viruk­selle on vaar­al­lisem­pi kuin lievä altistus. Tämä ei ole ihan itses­tään selvää, mut­ta lop­ul­ta ymmär­ret­tävää. Mik­si on eri asia, saako viruk­sia vähän vain tuhatk­er­taisen määrän, kos­ka jos virusten määrä kaksinker­tais­tuu ajas­sa t, se on tuhatk­er­tais­tunut ajas­sa 10t, jol­loin ollaan samas­sa tilanteessa kuin jos viruk­sia olisi heti saatu tuhatk­er­tainen määrä. Mod­onin kuvaaval­la sat­un­nais­gen­er­aat­to­ril­la on kuitenkin ollut tuo 10 t enem­män aikaa. Se on tässä olennaista.

Entä immu­ni­teetin kesto?

Immu­ni­teetin osalta ei tämän ehkä van­hen­tuneen teo­ri­an mukaan ole olen­naista paljonko vas­ta-ainet­ta on. Jos sitä ylipään­sä on, sitä syn­tyy heti lisää, kun tarvi­taan. Vas­ta-aineet näyt­tävät säi­lyvän todel­la pitkään. Ker­ran sairastet­tu vesirokko suo­jaa yleen­sä koko elin­iän. Vuo­den 2009 sikain­flu­enssa säästi paljon hyvin iäkkäitä, jot­ka oli­vat lapsi­na sairas­ta­neet 90 vuot­ta aikaisem­min espan­jan­taudin. Virus voi kuitenkin tul­la uud­estaan vähän muun­tuneena, jol­loin van­ha resep­ti ei päde enää. Myös viruk­set muun­tu­vat sat­un­nais­es­ti. Kun virus kehit­tää mutaa­tion, johon van­hat keinot eivät tep­si, se alkaa taas lev­itä. Har­mit­tomat nuhaku­umet­ta tuot­ta­vat koron­aviruk­set ovat täl­laisia. Ne pyörivät las­ten kesku­udessa jatku­vasti alati vähän muuntuvina.

Uusi melkein saman­lainen antigeeni selätetään helpommin

Jostakin olen oppin­ut, joskaan en tiedä, päteekö tämä enää, että Monodin kuvaa­ma rulet­ti ei ole täysin sat­un­nainen, vaan käyt­tää lähtöko­htanaan van­ho­ja hyväk­si koet­tu­ja resepte­jä ja tekee niihin sat­un­naisia muu­tok­sia. Sik­si uusi influ­enssavirus ei ole yhtä vaar­alli­nen sille, joka on joskus sairas­tanut jonkin influ­enssan, mut­ta tekee laa­jaa tuhoa väestössä, jos yhtään influ­enssa ei ole sairastet­tu. Amerikan inti­aane­ja eivät tuhon­neet espan­jalais­ten aseet vaan hei­dän tuo­mansa inti­aaneille kokon­aan uuden­laiset taudit.

Tuon van­han teo­ri­an mukaan antigeenin ilmaantues­sa tuote­taan ensin vas­ta-aineit­ta van­ho­jen kaavo­jen mukaan ja jos jokin niistä toimii, sitä monis­te­taan. Tämän mukaan immu­ni­teet­ti ei edel­lytä lainkaan vas­ta-ainei­ta ver­essä. Riit­tää, että säilössä on sitä tuot­tavia solu­ja. Tämä on ilmeis­es­ti kumot­tu, kos­ka immu­ni­teet­tia ja sen heiken­tymistä koske­vat artikke­lit puhu­vat vas­ta-ainei­den määrästä ver­essä Tosin aina­han jokin sota ihmisen elim­istössä on meneil­lään, joten kaikkia vas­ta-ainei­ta, joi­ta osa­taan tuot­taa, ver­essä myös on.

Iso resep­tikir­jas­to on hyväksi

Mitä enem­män eri­laisia infek­tioi­ta ihmi­nen on elämässään läpi käynyt, sitä vahvem­pi hän on otta­maan vas­taan eri­laisia sairauk­sia. Liialli­nen hygien­ia on vaaraksi.

Liialli­nen hygien­ia tekee immuu­nipuo­lus­tusjär­jestelmän vain­o­harhaisek­si. Jos oikei­ta vas­tus­ta­jia ei ole, sel­l­ainen kek­sitään vaik­ka siitepölystä. Liika hygien­ia altistaa allergioille.

Seu­raa tutkimushy­po­teesi: kun lievä cov-19 infek­tio ei näytä syn­nyt­tävän vas­ta-ainei­ta, voisiko se johtua siitä, että kun tau­ti voitet­ti­in melkein heti, vas­ta-ainei­ta tarvit­ti­in todel­la vähän. ”Resep­ti” on kuitenkin immuu­nipuo­lus­tusjär­jestelmän ”resep­tikir­jas­sa”.

= = = =

Tässä kir­joituk­ses­sa esi­in­tyvät tiedot ovat var­masti van­hen­tunei­ta. Halusin täl­lä kir­joituk­sel­la vain osoit­taa, miten omak­sut­tu tilas­tolli­nen malli aut­taa jäsen­tämään havain­to­ja. Jos­sain vai­heessa malli joutuu havain­to­jen kanssa ris­tiri­itaan. Sil­loin on aika kehit­tää uusi malli.