Znajdź zawartość

Zespół badaczy z Chin i Australii opracował metodę, która może pozwolić na skuteczne opanowanie epidemii dengi - ciężkiej choroby tropikalnej przenoszonej przez komary. Opisywane schorzenie powodowane jest przez wirusy z rodziny Flaviviridae i należy do gorączek krwotocznych - poważnych, często śmiertelnych chorób charakteryzujących się m.in. bardzo wysoką temperaturą ciała. Ponieważ denga przenoszona jest na ludzi przez komary z gatunku Aedes aegypti, badacze wciąż szukają nowych metod eliminacji tych insektów w nadziei na opanowanie epidemii. O nowym pomyśle na zmniejszenie szkodliwości owadów donoszą na łamach czasopisma Science badacze z australijskiego Uniwersytetu Queensland oraz Uniwersytetu Normalnego Chin Środkowych. Do swojego eksperymentu naukowcy zastosowali specjalnie zmodyfikowane bakterie z rodzaju Wolbachia (widoczne na zdjęciu jako okrągławe wtręty we wnętrzu komórek owada), którym nadano zdolność do infekowania komarów. Mikroorganizmy te posiadają wiele cech czyniących je idealnym czynnikiem ograniczającym liczebność i długość życia badanych owadów. Należą do nich: stała obecność w organizmie po jednorazowej infekcji, przenoszenie przez matkę na potomstwo obu płci, zaburzanie proporcji płci potomstwa oraz obumieranie zarodków w sytuacji, w której tylko jedno z rodziców jest zakażone bakterią lub dwa szczepy pasożyta występujące u obojga partnerów są ze sobą "niezgodne". Australijsko-chiński zespół udowodnił w warunkach laboratoryjnych, że wprowadzenie Wolbachii do organizmów moskitów prowadzi do skrócenia ich życia o połowę, co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo przeniesienia wirusa dengi pomiędzy ludźmi. Co więcej, infekcja bakteriami była stabilna (tzn. jednorazowe jej wprowadzenie do organizmu insekta owocowało dożywotnim nosicielstwem), a większość potomstwa otrzymywała od swojej matki szkodliwy "posag". Oczywiście, droga do opanowania epidemii gorączek krwotocznych jest wciąż daleka. Konieczne jest nie tylko udoskonalenie samych technik, lecz także dokładne określenie konsekwencji ich stosowania. Mimo to, wielu może cieszyć fakt, że uczyniono istotny krok ku zmniejszeniu zagrożenia tymi niezwykle groźnymi chorobami.

Naukowcy z Uniwersytetu im. Waszyngtona w Saint Louis donoszą o ciekawym odkryciu dotyczącym wirusa Zachodniego Nilu. Naukowcy zaobserwowali, że prawdopodobieństwo infekcji tym mikroorganizmem maleje, gdy w otoczeniu wzrasta... różnorodność ptactwa. Wirus Zachodniego Nilu (ang. West Nile Virus - WNV), spokrewniony m.in. z wirusami powodującymi dengę i żółtą febrę, należy do mikroorganizmów mogących powodować groźne dla człowieka gorączki krwotoczne. Powodowana przez WNV choroba, gorączka Zachodniego Nilu, jest co prawda schorzeniem rzadkim, lecz jej śmiertelność jest stosunkowo wysoka. Wirus jest przenoszony na ludzi niemal zawsze przez komary, które z kolei "otrzymują" go wraz z krwią ptaków. Ponieważ nie istnieje szczepionka przeciw WNV, wykonuje się wiele badań na temat jego rozprzestrzeniania. Zdaniem amerykańskich badaczy istotnym elementem profilaktyki może być dbanie o różnorodność ptaków. Podsumowując, tam, gdzie na waszych podwórkach występuje więcej gatunków ptaków, macie znacznie niższe ryzyko zostania zakażonymi wirusem Zachodniego Nilu - podsumowuje wnioski ze swoich badań ich autor, doktorant Brian Allan. Młody naukowiec dodaje: mechanizmy są podobne do tych opisywanych w przypadku ekologii choroby z Lyme [inaczej: boreliozy, ciężkiej choroby bakteryjnej przenoszonej przez kleszcze - przyp. red.]. Tam, gdzie istnieje więcej gatunków ptaków, bardzo nieliczne komary zostają zakażone, więc ludzie są narażeni na mniejsze ryzyko. Tylko nieliczne gatunki ptaków są dogodnym rezerwuarem wirusa, lecz występują one często w obszarach miejskich i podmiejskich, gdzie różnorodność ptactwa jest silnie ograniczona. Z punktu widzenia ryzyka zagrożenia infekcją największym zagrożeniem dla człowieka są niepozorne rudziki - ptaki chętnie żyjące w otoczeniu człowieka, przeważnie mile przez niego widziane. Do innych gatunków istotnych pod tym względem należą m.in. kruki, gwarki, zięby czy sójki. Jak pokazują Amerykanie, im więcej przedstawicieli różnych gatunków żyje na danym terenie, tym większa jest szansa, że ukąszone przez komara zostaną te spośród nich, które są dla nas mniejszym zagrożeniem. Badacze zaobserwowali jeszcze jedną istotną zależność. Okazuje się, że prawdopodobieństwo przeniesienia WNV na człowieka zależy nie tylko od liczby gatunków żyjących na określonym obszarze, lecz także od stosunkowej liczebności osobników każdego z nich. Allan tłumaczy to następująco: to połączenie bogactwa, czyli liczby gatunków, oraz równości, czyli ich wzajemnych proporcji. Na terenach miejskich i podmiejskich można zaobserwować mniejsze bogactwo gatunków i niższy stopień równości ich liczebności. Można na przykład spotkać przedstawicieli pięciu gatunków, ale na sto zwierząt dziewięćdziesiąt należy do tego samego gatunku. Właśnie dlatego liczba gatunków stanowi tylko połowę równania. Obserwacje prowadzone przez badaczy z Saint Louis trwały aż pięć lat. Prowadziło je 16 zawodowych naukowców i cała rzesza magistrantów, co czyni projekt wyjątkowym, lecz jednocześnie jest to zrozumiałe z uwagi na złożoność badań. Pod opieką ekologów znajdowało się aż osiemset hektarów różnorodnych terenów miejskich, podmiejskich i dzikich. Badacze chwytali do specjalnych pułapek różne gatunki komarów i studiowali ich zdolność do przenoszenia wirusa. W ciągu całego badania zidentyfikowano co prawda trzy miejsca, w których odnaleziono moskity będące nosicielami wirusa Zachodniego Nilu, lecz oznacza to, że zainfekowany był maksymalnie jeden owad na tysiąc. Allan zauważa jeszcze jedną oczywistą korzyść wynikającą z dbania o różnorodność ptaków w naszym otoczeniu: to sytuacja, w której zwyciężamy podwójnie: chronimy środowisko i zdrowie publiczne. Trudno się z tym nie zgodzić.

Brytyjska firma biotechnologiczna Oxitec, twierdzi, że znalazła sposób na poradzenie sobie z dengą – tropikalną gorączką rozpowszechnioną w części Azji i Ameryki Południowej. Sama denga ma bardzo nieprzyjemny, bolesny przebieg, jednak nie jest chorobą śmiertelną. Śmiertelna może natomiast być jej ostra odmiana – gorączka krwotoczna. Amerykańskie Centra Zapobiegania i Kontroli Chorób szacują, że na dengę zapada 100 milionów osób rocznie, a umiera nawet 5 milionów. W niektórych krajach jest ona jedną z głównych przyczyn śmierci dzieci. Dengę przenoszą komary z gatunku Aedes aegypti. Oxitec znalazł sposób na znaczne ograniczenie ich populacji. Naukowcy tej firmy zmienili genetycznie samca komara tak, by nosił w sobie „geny śmierci” przekazywane potomstwu. Po wypuszczeniu na wolność samce zapładniałyby partnerkę, a ich młode ginęłyby przed osiągnięciem dojrzałości płciowej. Kolejne pokolenia nie będą mogły się więc rozmnażać i populacja komarów ulegnie zmniejszeniu. Na razie Oxitec uzyskał dobre wyniki w laboratorium. Jeśli uda się je powtórzyć w warunkach polowych, to w najbliższym czasie populację Aedes aegypti można by zredukować nawet o połowę. Firma planuje uzyskać wszelkie niezbędne pozwolenia i w ciągu najbliższych trzech lat chce wypuścić olbrzymie ilości zmodyfikowanych komarów w Malezji. Badania Oxiteca spotkały się z olbrzymim zainteresowaniem. Światowe Forum Ekonomiczne przyznało badaczom Nagrodę Pionierów Technologii. Fundacja Billa i Melindy Gatesów wspomoże brytyjską firmę kwotą 5 milionów dolarów w ciągu najbliższych pięciu lat. Kolejne miliony napłyną z firm inwestycyjnych East Hill Management Company i Oxford Capital Partners. Technologia Oxiteca to odmiana stosowanej wcześniej z powodzeniem “radiologicznej sterylizacji insektów”. Wysterylizowane samce niektórych gatunków wypuszczano na wolność, gdzie łączyły się z samicami, ale do reprodukcji nie dochodziło. Technika naświetlanie nie działała jednak w przypadku komarów, które ginęły w wyniku jej zastosowania. Dlatego też konieczne było dokonanie manipulacji genetycznej. Zdaniem części naukowców propozycja Oxiteca jest znacznie lepsza, gdyż genetycznie zmodyfikowane zwierzęta mają zginąć, a nie opanować istniejące populacje. Jednak wypuszczeniu na wolność milionów genetycznie zmodyfikowanych owadów sprzeciwiają się organizacje ekologiczne oraz organizacje podobne do ETC Group, która specjalizuje się w obserwowaniu poczynań przemysłu. Ciekaw jestem, jaką odpowiedzialność ma zamiar wziąć na siebie Oxitec, gdy coś pójdzie nie tak – pyta Jim Thomas z ETC Grooup. Zwraca on uwagę na jeszcze jedno niebezpieczeństwo. Substancją, która umożliwiła zmutowanie komarów jest tetracyklina. Przyjęto założenie, że genetycznie zmodyfikowane komary nie zetkną się w przyrodzie z tetracykliną. Jednak substancja ta jest szeroko stosowana w rolnictwie – dodaje Thomas. Jego zdaniem wypuszczenie na wolność komarów Oxiteca może spowodować katastrofę. Brytyjczycy pracują też nad zmodyfikowanymi muszkami owocowymi czy zmienionym genetycznie szkodnikiem bawełny Pectinophora gossypiella.

Naukowcy z University of Wisconsin usunęli z wirusa Ebola jeden z jego ośmiu genów o nazwie VP30, uniemożliwiając tym samym namnażanie w komórkach zarażonego gospodarza. Dzięki temu zabiegowi będzie można bez obaw pracować nad szczepionką (Proceedings of the National Academy of Sciences). Jednak profesor Susan Fisher-Hoch nadal uważa, że nowa metoda nie gwarantuje całkowitego bezpieczeństwa. Domaga się dowodów, że większe dawki wirusa nie wywołają choroby u żywych małp. Obecnie wirus Ebola jest przechowywany w najbezpieczniejszych laboratoriach świata. Aby można było z nim pracować, wymagany jest 4. poziom biobezpieczeństwa, a ten są w stanie zapewnić nieliczne jednostki badawcze na świecie. Tak szczególne środki ostrożności mają nie dopuścić do wystąpienia epidemii. Wśród zarażonych aż 70-80% umiera na gorączkę krwotoczną. Uważa się, że rezerwuarem dla wirusa z rodziny Filoviridae są najprawdopodobniej ssaki. Naukowcy pracują w specjalnych kombinezonach z własnym systemem dostarczania tlenu, ponadto w pomieszczeniu jest niższe ciśnienie niż na zewnątrz, co w razie jakiegokolwiek rozszczelnienia laboratorium oznacza napływ powietrza do środka, a nie w odwrotnym kierunku. Po usunięciu z wirusa genu będą go mogły badać słabiej zabezpieczone laboratoria. Naukowcy nadal chcą, by wirus się replikował, ponieważ wtedy zapewnią sobie stały dopływ materiału do badań. W tym celu uzyskali komórki małpiej nerki, w których znajduje się potrzebne mu białko. Ponieważ dysponuje nim nerka, a nie sam wirus, może się on namnażać tylko w tych komórkach. Zmieniony wirus nie wzrasta w normalnych komórkach. System ten może być wykorzystywany podczas badań przesiewowych leków oraz produkcji szczepionki – wyjaśnia Yoshihiro Kawaoka.