RAPORT:

KORONAWIRUS: MAPY, STATYSTYKI, PORADY

Bakterie zwalczają wirusy

Jeśli zakazić komara bakterią, nie będzie rozprzestrzeniał śmiertelnego wirusa (fot. Shutterstock/nechaevkon)
Jeśli zakazić komara bakterią, nie będzie rozprzestrzeniał śmiertelnego wirusa (fot. Shutterstock/nechaevkon)

Jeśli zakazić komara bakterią, nie będzie rozprzestrzeniał śmiertelnego wirusa. To skuteczny biologiczny sposób na walkę z tropikalną chorobą dengi.

Skąd się biorą białka?

Ewolucyjną tajemnicę pochodzenia białek „z niczego”, a dokładnie z „milczącego DNA” rozszyfrowali uczeni niemieccy i amerykańscy. Wszystko dzięki...

zobacz więcej

Wakacje tuż za zakrętem, zatem piosenka biwakowa „Lato z komarami, lato swędzące bez przerwy, lato z komarami, lato, komary i nerwy…” mode on: śpiewaliśmy ją przy ogniskach istotnie pogryzieni. Niestety, komary to nie tylko Culex pipens, zwany po polsku jakże trafnie komarem brzęczącym, po spotkaniu z którym u większości z nas powstaje swędzący bąbel. Są także znacznie mniej sympatyczne, na szczęście trzymające się od nas znacznie bardziej na południe Aedes argypti, czyli komary egipskie. 

O nich pisałam niedawno na tych łamach,
gdyż stwarzają problemy epidemiologiczne dla ludzi, a wbrew swej nazwie wcale nie są wyłącznie egipskie. Opisałam wtedy skuteczną, ale opartą o inżynierię genetyczną metodę MEDEA, dzięki której populacja komara egipskiego idzie na zatracenie.

To oczywiście zmniejsza szansę, że komar ów zarazi ludzi przenoszonymi przez siebie rozlicznymi wirusami: a to dengi, a to Zachodniego Nilu a to innych zapaleń mózgu. Ale, jak każda metoda powodująca powstanie organizmu GMO, także i ta jest oprotestowywana, choć ów GMO to komar i żaden człowiek nie jada jego ani ptaków, które go jadają.

Naprzeciw owym lękom i protestom wychodzi inne naukowe podejście, sprawozdane co do swej pokaźnej skuteczności w zapobieganiu dendze, oO czym czytamy w najnowszym numerze prestiżowego „The New England Journal of Medicine”. Grupie uczonych reprezentujących specjalnie powołane do zwalczania dengi konsorcjum „AWED Study Group” udało się eksperymentalnie zakażać komary szczepem bakterii Wolbachia pipientis.

Sprawiało to, że nie przenosiły one dengi, za to sama wolbachia (szczep zwany wMel) bardzo ochoczo się rozprzestrzeniała między komarami laboratoryjnymi a tymi w naturze. Skutek: o 77 proc mniej zakażeń w dużym „eksperymencie polowym” przeprowadzonym na terenie Indonezji.

Naukowcy odkryli pod lodami Antarktydy nieznane zwierzęta. Przez przypadek

Głęboko pod lodowcem Antarktydy brytyjscy naukowcy natknęli się na nieznane do tej pory zwierzęta, podobne do gąbek – informuje „Frontiers in...

zobacz więcej

Aby zrozumieć wagę tego odkrycia, trzeba uzmysłowić sobie najpierw kilka rzeczy. Po pierwsze, denga to przenoszone przez komary ostre wielonarządowe schorzenie wirusowe, wywoływane przez dowolny z czterech serotypów wirusa dengi. W 2019 r. Światowa Organizacja Zdrowia uznała dengę za jedno z 10 największych globalnych zagrożeń dla zdrowia.

Szacuje się, że każdego roku na świecie występuje od 50 do 100 mln przypadków objawowych, gdzie podstawowe są wysoka gorączka i silny ból stawów (a 100 do 400 mln ludzi ulega infekcji). Epidemie dengi występują co roku lub w odstępach wieloletnich, a gwałtowny wzrost liczby zachorowań wywiera znaczną presję na służbę zdrowia. Komary Aedes aegypti są głównymi nosicielami dengi.

Przeciwko wirusowi denga nie ma szczepionki, infekcję bowiem charakteryzuje zjawisko tzw. antibody-dependent enhancement. W skrócie: osoby, które już przeszły dengę niskoobjawowo, mogą zostać zarażone ponownie, a wtedy będą cierpieć znacznie bardziej lub umrą ze względu na to, ze przeciwciała wytworzone podczas pierwszego zakażenia będą szkodzić choremu, zamiast go chronić. Stąd nie da się uzyskać na razie bezpiecznej szczepionki przeciw tej chorobie. Śmiertelność wynika z wystąpienia u zakażonych gorączki krwotocznej i oscyluje wokół 2,5 proc. zainfekowanych. Wirus zabija w krajach tropikalnych w Azji, Afryce, Ameryce Południowej. Jest jasne, że dotyka obszarów o niekoniecznie najwyżej rozwiniętej infrastrukturze medycznej.

Zobacz także: Alkohol wychodzi... uszami 

Teraz, skoro o komarach już trochę było w moim tekście z 10 maja, czas na wolbachię. Jest to rodzaj Gram-ujemnych bakterii, chorobotwórczych pasożytów wielu bezkręgowców, w tym owadów. Wolbachia żyje w cytoplazmie komórek zakażonego owada, a na następne pokolenia przekazywana jest w komórkach jajowych, czyli jedynie w linii matczynej.

Biologiczna „tablica Mendelejewa”, czyli po co w nauce uogólnienia

W nauce biologii nie cierpimy od czasów szkolnych jednej podstawowej rzeczy: że są tam same szczegóły i żadnego systemu, który pozwalałby to...

zobacz więcej

Jej interakcje z owadzim gospodarzem są skomplikowane, a w niektórych przypadkach ewoluowały raczej w kierunku korzystnej symbiozy niż pasożytnictwa.

Niektóre gatunki żywicieli nie mogą się rozmnażać, a nawet przeżyć bez kolonizacji wolbachią. Jedno z badań wykazało, że ponad 16 proc. południowoamerykańskich gatunków owadów tropikalnych jest nosicielami bakterii tego rodzaju i szacuje się, że aż 25 do 70 proc. wszystkich gatunków owadów jest potencjalnymi żywicielami tej bakterii.

Gdy jest chorobotwórcza, wpływa na rozmnażanie się gospodarzy, np. zabijając embriony samców lub zamieniając je w samice. Może powodować wymieranie embrionów powstałych w wyniku zapłodnienia niezainfekowanej samicy przez zainfekowanego samca.

W sprawozdawanych właśnie badaniach w Yogyakarcie (Indonezjia), wydzielono z obszaru miejskiego na 24 kwartały, gdzie w wybranych losowo 12 wypuszczano komary zakażone wolbachią, a w pozostałych nie. Wszystkie te obszary stosowały taką walkę z komarami, jaka zawsze miała miejsce (opryski, kary za choćby najmniejsze „oczka” stojącej wody, gdzie komary mogłyby się mnożyć, etc.).

Zobacz także: Na tle zaćmienia Słońca uchwycono obiekt z kosmosu. „Imperium atakuje”?

Jak to opisują sami autorzy badania, „Podstawowym stwierdzanym punktem końcowym było objawowe VCD (virus confirmed dengue – czyli denga potwierdzona testem na obecność wirusa; przyp. MK-S) o dowolnym nasileniu spowodowane przez dowolny serotyp wirusa dengi.”. Czyli po introdukcji komarów zakażonych wolbachią zliczano, ilu mamy objawowych pacjentów z VCD w obszarach, gdzie były wypuszczane komary z wolbachią, a ilu w obszarach kontrolnych.

Po co nam archaiczny DNA – czyli o zębie sprzed 1,6 mln lat

Udało się poznać sekwencję DNA sprzed 1,6 mln lat. I niekoniecznie archeogenetyka stanęła tym samym pod ścianą typu „starszego się już nie da”. Czy...

zobacz więcej

Tu była wspomniana wyżej skuteczność owej interwencji na poziomie. 77 proc. W ograniczaniu hospitalizacji z powody dengi zauważono jeszcze bardziej rażące, statystycznie istotne różnice, stąd skuteczność ta wyniosła ponad 86 proc. To ma znaczenie, bo podstawowym problemem z dengą jest jej epidemiczne występowanie, które potrafi załamać lokalnie system opieki zdrowotnej, co jeszcze bardziej zwiększa śmiertelność.

W detalach wyglądało to tak, że w badaniu tym zarejestrowano 8144 uczestników; 3721 mieszkało w klastrach interwencyjnych, a 4423 mieszkało w klastrach kontrolnych. Potwierdzona metodami molekularnymi gorączka denga wystąpiła u 67 z 2905 uczestników (2,3 proc.) w klastrach interwencyjnych i u 318 z 3401 (9,4 proc.) w klastrach kontrolnych.

Dlaczego to działa? Bakteria Wolbachia pipientis naturalnie kolonizuje i zakaża wiele owadów, z wyjątkiem niestety komarów egipskich, głównych winowajców dengi. Jak sama nazwa wskazuje, wykryto ją u innego komara, naszego dobrego znajomego z pierwszego akapitu, czyli Culex pipens.

W komórkach komara egipskiego natomiast bakteria może blokować replikację wirusów, w tym dengi.
To sprawia, że ​​owady są mniej podatne na rozprzestrzenianie choroby, gdy ich samice kąsają ludzi.

To spowodowało, że zakażanie wolbahią stało się obiecującą strategią zwalczania dengi. W regionach tropikalnych, gdzie wirusy przenoszone przez komary są powszechne, inne strategie, takie jak insektycydy, nie pozwoliły w pełni kontrolować tej choroby.

Powstał czujnik do mierzenia poziomu stresu

Dzięki nowej technologii i pracy inżynierów, już niedługo będzie można przekonać się o poziomie stresu. Naukowcy i inżynierowie opracowali bowiem...

zobacz więcej

Strategia zwalczania gorączki denga za pomocą komarów uzbrojonych w bakterie przeszła najbardziej rygorystyczny test: duże, randomizowane, kontrolowane badanie. Naukowcy donieśli dziś o dramatycznym zmniejszeniu liczby zakażeń denga i hospitalizacji na obszarach indonezyjskiego miasta, gdzie wypuszczano zwalczające choroby komary.

Zespół badawczy oczekuje, że Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) formalnie zarekomenduje to podejście do szerszego zastosowania. Wynik tak silnie kontrolowanego badania, z podwójną ślepą próbą, jest nie do podważenia.

Nie dziwi zatem, że już w grudniu 2020 r. zrzeszające ich konsorcjum naukowe przedstawiło swoje dane grupie doradczej WHO, a organizacja opracowuje obecnie zalecenia dotyczące komarów wolbachia jako metody zwalczania dengi. Koszt tego podejścia wynosi już mniej niż 10 dolarów na osobę chronioną, a badacze dążą do obniżenia tego kosztu poniżej 1 dolara. Kolejnych samców komarów z wolbachią nie trzeba będzie wypuszczać, ten akurat szczep bakterii jest zakaźny dla Aedes aegypti, a zatem będzie się rozprzestrzeniał sam z siebie pomiędzy komarami.

Jak możemy przeczytać na łamach najnowszego „Science”, biolog z University of Melbourne Ary Hoffmann, który pracował nad wcześniejszymi uwolnieniami wolbachii w Yogyakarcie, komentując ten wielce obiecujący wynik naukowy mówi, że ważne jest, aby monitorować poziomy bakterii i wskaźniki dengi na obszarach doświadczalnych. Wolbachia utrzymywała się na wysokim poziomie od 10 lat w miejscach, w których przeprowadzano wcześniejsze badania z komarami bez wypuszczania większej liczby owadów.

Hoffmann zauważa jednak, że genom komarów, bakterii lub wirusa dengi może potencjalnie wyewoluować w celu zmniejszenia poziomu ochrony przed dengą zapewnianej przez wolbachię. „To świetna technologia”, stwierdza, „ale musimy myśleć o dłuższej perspektywie”.

Zobacz także:Owoce mogą obniżać ryzyko cukrzycy typu 2. Zaskakujące badanie 

Owszem, to jest zawsze ważne. Ewolucja jest nieunikniona i rzadko mamy szansę wpłynąć na jej tempo czy kierunek. Z drugiej strony nie korzystać z jakiejś metody, bo może wyewoluować odporność na nią, to tak jakby całkowicie zrezygnować z antybiotyków, bo bakterie się uodparniają. Wszędzie jest potrzebny rozum, umiar, ale i odwaga.

Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne
źródło:
Zobacz więcej