Znajdź zawartość

Już wkrótce serwisy randkowe będą zapewne oferować możliwość przetestowania zapachu potencjalnego partnera jeszcze przed pierwszym spotkaniem twarzą w twarz, a wszystko dzięki powstałej niedawno firmie Basisnote z Berna. Jej założyciel, biolog August Hämmerli, podkreśla, że wbrew pozorom, to ważna część profilu, bo nawet jeśli wszystko pasuje, mamy te same zainteresowania i dużo do omówienia, ale nie możemy wytrzymać woni drugiej osoby, ze związku raczej nic nie wyjdzie. Przedstawiciele Basisnote i Politechniki Federalnej w Zurychu wspólnie opracowali szybką metodę identyfikowania własnego zapachu i wprowadzania go w postaci cyfrowego kodu do bazy danych. Podstawą jest przypominające test ciążowy badanie śliny, które można z łatwością przeprowadzić u siebie w domu. Wszystko, łącznie z "wklepaniem" zapachowego kodu do komputera, zajmuje nie więcej niż 20 minut. Jednym z autorów testu jest profesor Paul Schmidt-Hempel, specjalista ds. ekologii eksperymentalnej. Urządzenie trafi na rynek najprawdopodobniej jeszcze w tym roku. Stanie się tak za sprawą providera usług randkowych. Nie tylko myszy sprawdzają genetyczne podobieństwo bądź odmienność partnera na podstawie jego zapachu. W latach 90. ubiegłego wieku Claus Wedekind, biolog z Uniwersytetu w Bernie, udowodnił, że nieświadomie podobnie zachowują się także ludzie. Podczas szwajcarskiego eksperymentu kobiety wąchały koszulki noszone przez różnych mężczyzn. Za najprzyjemniejszą uznawały woń panów, których układ odpornościowy w największym stopniu różnił się od ich własnego. Hämmerli wyjaśnia, że wybierając partnera, cenimy osoby o odmiennym głównym układzie zgodności tkankowej (ang. major histocompatibility complex, MHC), bo to zwiększa możliwości obronne ewentualnego potomstwa. Co ważne, MHC wpływa na skład płynów ustrojowych, a więc i na zapach ciała. Hämmerli dodaje, że jego firma przekształca jedynie T-shirtowy eksperyment Wedekinda w wystandaryzowany system testowy z prawdziwego zdarzenia. Biolog jest do tego stopnia przekonany, że jego pomysł się sprawdzi i spodoba, że porzucił posadę na Politechnice Federalnej. Współzałożycielem Basisnote jest Dominic Senn, ekonomista i politolog. Fizyk Manuel Kaegi odpowiada za wdrożenie odpowiedniego oprogramowania oraz zapewnienie zgodności z interfejsami już istniejących serwisów randkowych. Prace nad produktem zajęły 3 panom aż 2,5 roku.

Dla wielu wirusów mutacja to jedyny sposób na uniknięcie odpowiedzi immunologicznej gospodarza. W przypadku HIV zjawisko to przybiera wyjątkowo interesujący charakter - ukrycie się przed reakcją układu odpornościowego gospodarza osłabia jego zdolność do replikacji, lecz proces ten... szybko odwraca się po przeniesieniu do ciała bardziej podatnego człowieka. Odkrycia, którego autorami są badacze z Uniwersytetu Oksfordzkiego, dokonano podczas badania nosicieli HIV zamieszkujących Zambię. Uczeni zaobserwowali, że tempo replikacji wirusa jest zależne od występowania charakterystycznej mutacji w jednym z genów należących do jego genomu. Jak wykazały dalsze badania, jej obecność znacznie wydłuża czas potrzebny do namnażania patogenu, lecz pozwala mu na skuteczne ukrycie się przed układem odpornościowym. Opisywana mutacja pozwala HIV na uniknięcie interakcji z tzw. układem HLA. Jego zadaniem jest łączenie się z fragmentami białek znajdujących się wewnątrz komórki oraz umieszczanie ich na powierzchni błony komórkowej, gdze mogą zostać zidentyfikowane przez komórki układu odpornościowego. Pozwala to na nieustanną kontrolę stanu komórek i umożliwia wyszukiwanie patologicznych protein znajdujących się w ich wnętrzu. Układ HLA spełnia swoje zadanie bardzo skutecznie, lecz ma także wady. Jedną z nich jest zależność od sekwencji reszt aminokwasowych, czyli fragmentów budujących cząsteczki protein. Jeżeli jest ona niekompatybilna z wariantem HLA obecnym u danej osoby, obie cząsteczki nie połączą się, przez co układ odpornościowy nie wykryje zagrożenia. Jak wykazali badacze z Oksfordu, HIV błyskawicznie wykorzystuje tę słabość. Jak zauważono podczas badań, wariant HLA opisywany jako HLA-B*5703 pozwala na wykrywanie białek wirusa HIV z wyjątkową skutecznością. Niestety, mutacje zachodzące w RNA wirusa szybko prowadzą do zmiany sekwencji aminokwasów w jednym z jego białek, przez co wirus "wymyka się" spod kontroli układu HLA. Na szczęście dla nosicieli HLA-B*5703, mutacje pozwalające HIV na zakamuflowanie się wewnątrz komórek prowadzą do 20-krotnego spowolnienia jego replikacji. Co ciekawe jednak, przeniesienie wirusa do organizmu nosiciela innej wersji HLA pozwala na odwrócenie tego procesu. Brytyjscy uczeni zauważyli, że szybko dochodzi wówczas do odtworzenia pierwotnej wersji genomu wirusa, zapewniającej optymalne tempo jego namnażania. Zaobserwowane zjawisko jest nie tylko interesującym dowodem na prawdziwość darwinowskiej teorii doboru naturalnego. Jest ono istotne także dla badaczy pracujących nad szczepionką przeciwko HIV. Wygląda bowiem na to, że jej skład musi uwzględniać indywidualne cechy osób o różnych uwarunkowaniach genetycznych. Może to znacząco utrudnić pracę nad tym oczekiwanym od dawna lekiem.

Wybierając partnera, ludzie często podświadomie kierują się nosem - wiadomo o tym od dawna. Okazuje się jednak, że proces ten wygląda zadziwiająco odmiennie u przedstawicieli różnych grup etnicznych. Już kilka lat temu udowodniono, że liczne organizmy, w tym ludzie, dobierając partnera do rozrodu kierują się genami kodującymi tzw. główny kompleks zgodności tkankowej (ang. major histocompatibility complex - MHC). Jest to grupa białek pełniących niezwykle ważną funkcję w układzie immunologicznym - prezentują one informacje o bieżącej sytuacji wewnątrz komórki - możliwe jest dzięki temu "poinformowanie" komórek odpornościowych o obecności wewnątrzkomórkowych patogenów. Im więcej różnych cząsteczek MHC posiada dana osoba, tym więcej różnych mikroorganizmów jest w stanie wykryć jej organizm i tym wyższa jest skuteczność całego procesu. Logicznym byłoby więc twierdzenie, że podczas poszukiwania partnera do rozrodu korzystne jest poszukiwanie takiego, który będzie pod tym względem możliwie różny od nas samych. Prawidłowość tę potwierdzono m.in. u ryb, jaszczurek, ptaków, a nawet myszy. Co ciekawe jednak, u ludzi sytuacja wcale nie jest tak oczywista. W celu wytłumaczenia preferencji dotyczących głównego układu zgodności tkankowej przeprowadzono eksperyment, do którego zaproszono huterytów - członków protestanckiej grupy religijnej preferującej życie w zamkniętych społecznościach. Badanie wykazało (zgodnie z oczekiwaniem), że kobiety należące do tej grupy częściej wychodziły za mąż za mężczyzn odmiennych od siebie pod względem MHC. Okazuje się jednak, że bardziej pociągający był dla nich zapach koszulek noszonych uprzednio przez mężczyzn posiadających te same warianty genów kodujących te białka. Wyniki badania, szczególnie jego drugiej części, mogą się wydawać zaskakujące, lecz wyraźnie pokazują, że człowiek jest zdolny do wykrycia MHC drugiej osoby. W zwiążku z niejasnościami wynikającymi z badań na huterytach dwoje naukowców, Raphaëlle Chaix z Narodowego Centrum Badań Naukowcy w Paryżu oraz Peter Donnelly z Uniwersytetu Oxfordzkiego, postanowiło przeprowadzić podobne badania. Wzięło w nich udział 30 małżeństw ludzi odmiany kaukaskiej ("białej") z amerykańskiego stanu Utah oraz 30 małżeństw należących do nigeryjskiego plemienia Yoruba. Ich geny zostały przebadane znacznie dokładniej, niż poprzednio - pod uwagę wzięto aż 9000 drobnych różnic w obrębie genów kodujących białka głównego kompleksu zgodności tkankowej oraz trzy miliony innych różnic w genomie. Wyniki badania znów okazały się zaskakujące. Podobnie jak poprzednio wykazano, że geny odpowiedzialne za syntezę MHC grają rolę przy doborze partnera, lecz w sposób zupełnie przeciwny dla obu badanych grup. Podczas, gdy Amerykanie wybierali małżonka o MHC odmiennym od własnego, Afrykanie mieli dokładnie odwrotne preferencje. Dlaczego tak się dzieje? Badacze spekulują, że Nigeryjczycy naturalnie wykazują większe zróżnicowanie w obrębie omawianych genów, więc ewolucyjna presja wymuszająca "mieszanie genów" jest znacznie słabsza. Innym możliwym wytłumaczeniem tego fenomenu są kwestie kulturowe - co prawda plemię Yoruba otwarcie potępia kazirodztwo, lecz społeczność ta ma charakter klanowy. Oznacza to, że członkowie dwóch "zaprzyjaźnionych" rodzin wiążą się ze sobą znacznie częściej, niż z osobami zupełnie obcymi. Sytuacja taka sprzyja zawężaniu puli obecnych w danej populacji genów i zwiększa prawdopodobieństwo wyboru partnera znacznie bliższego pod względem genetycznym, niż w przypadku większości cywilizowanych społeczeństw.

Specjalny komputerowy algorytm pomógł w odkryciu triku, który stosuje jeden z wirusów w celu zamaskowania własnej obecności w organizmie. Opracowana przez izraelską doktorantkę Naamę Elefant metoda ma szansę stać się ważnym narzędziem, którego zastosowanie ułatwi zrozumienie interakcji pomiędzy wirusem i jego ofiarą. Obiektem badań pani Elefant, absolwentki studiów medycznych z niewątpliwym talentem informatycznym, były geny kodujące tzw. mikroRNA (miRNA). Są to krótkie nici kwasu rybonukleinowego (RNA), które mają zdolność do tzw. interferencji, czyli zakłócania produkcji białek przez komórkę. W naturalnych warunkach produkcja miRNA jest dla komórek niezbędna i pomaga im w rozwoju oraz utrzymaniu równowagi fizjologicznej, lecz manipulowanie tym procesem przez wirusa może zaburzyć naturalne procesy komórkowe i "zmusić" organizm do działania na korzyść intruza. W ramach eksperymentu izraelska badaczka analizowała sekwencję genomu ludzkiego wirusa cytomegalii (HCMV, od ang. Human Cytomegalovirus) i porównywała ją z sekwencją ludzkich genów przy uwzględnieniu wielu innych parametrów, takich jak np. konfiguracja przestrzenna powstających cząsteczek RNA. Aby umożliwić wykonanie tak złożonej analizy, pani Elefant stworzyła samodzielnie program komputerowy specjalny program, który nazwała RepTar, a następnie - w oparciu o dostępne dane na temat genów HCMV oraz ludzkich - poleciła mu poszukiwanie wspólnych sekwencji w genach obu gatunków. Analiza z użyciem RepTar wykazała, że wirus cytomegalii produkuje miRNA zdolne do znacznego obniżenia aktywności genów kodujących cząsteczki tzw. pierwszej klasy głównego układu zgodności tkankowej (MHC - od ang. Main Histocompatibility Complex). Są to struktury białkowe, których zadaniem jest prezentowanie na powierzchni komórki fragmentów protein znajdujących się w jej wnętrzu. Zahamowanie aktywności syntezy MHC oznacza, że komórka nie jest w stanie "poinformować" układu odpornościowego o obecności w jej wnętrzu białek wirusowych, przez co niemożliwa jest skuteczna reakcja na infekcję. Aby uwiarygodnić wyniki, przeprowadzono dodatkowe doświadczenie, tym razem ną żywych komórkach zainfekowanych wirusem. Wyniki eksperymentu potwierdziły przewidywania wszechstronnie utalentowanej lekarki - zaatakowane komórki rzeczywiście wykazywały znacznie obniżoną produkcję cząsteczek układu zgodności tkankowej. Pani Elefant jest pierwszym naukowcem, któremu udało się udowodnić fakt syntezy miRNA przez wirusy. Odkrycie to jest niezwykle ważne, gdyż może mieć znaczący wpływ na prace nad terapiami zwalczającymi nieuleczalne dziś choroby. Gdyby, na przykład, udało się utrzymać prawidłowy poziom produkcji MHC przez zaatakowane komórki, organizm miałby znacznie większe szanse na samodzielne zwalczenie infekcji. Oczywiście, istnieje wysokie prawdopodobieństwo, że analogiczne procesy zachodzą także w przypadku innych zakażeń (niekoniecznie wirusowych), lecz wymaga to dalszych badań. Wysiłki młodej lekarki zostały docenione przez rodaków, którzy przyznali jej Nagrodę Barenholza - wyróżnienie dla wybitnych naukowców narodowości izraelskiej. Wyniki jej badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Science.