Τι μαθαίνουν οι επιστήμονες μελετώντας παθογόνους οργανισμούς

Υπάρχουν περίπου 1.400 γνωστά ανθρώπινα παθογόνα – ιοί, βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα και μετάζωα- που θα μπορούσαν να προκαλέσουν τον τραυματισμό ή τον θάνατο ενός ανθρώπου. Ωστόσο, σε έναν κόσμο με ένα τρισεκατομμύριο μεμονωμένα είδη μικροοργανισμών, όπου οι επιστήμονες έχουν μετρήσει μόνο ένα χιλιοστό του 1%, πόσο πιθανό είναι να έχουν ανακαλύψει και χαρακτηρίσει όλα τα παθογόνα που θα μπορούσαν να απειλήσουν τους ανθρώπους, αναρωτιέται ο Τζέρι Μαλάγιερ, καθηγητής Φυσιολογικών Επιστημών στο Κολέγιο Κτηνιατρικής, στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο Οκλαχόμα, σε άρθρο του στο «Conversation».

Ο Μαλάγιερ έχει εργαστεί σε εργαστήρια βιοσυγκράτησης στις ΗΠΑ και έχει δημοσιεύσει επιστημονικά άρθρα τόσο για βακτήρια όσο και για ιούς, συμπεριλαμβανομένης της γρίπης και του SARS-CoV-2. Στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα, 10 ερευνητικές ομάδες μελετούν παθογόνους μικροοργανισμούς σε εργαστήρια βιοσυγκράτησης. Εντοπίζουν γενετικές παραλλαγές ιών και βακτηρίων, μελετώντας τον τρόπο λειτουργίας τους μέσα στα κύτταρα των ξενιστών τους. Ορισμένες ομάδες ερευνούν τον τρόπο με τον οποίον το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή, ανταποκρίνεται σε αυτούς τους εισβολείς και επηρεάζεται από τις λεγόμενες συννοσηρότητες της παχυσαρκίας, του διαβήτη ή της προχωρημένης ηλικίας. Άλλες πάλι, διερευνούν τον τρόπο ανίχνευσης και εξάλειψης των παθογόνων μικροοργανισμών.

Αυτού του είδους η έρευνα, για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι παθογόνοι μικροοργανισμοί προκαλούν βλάβη, είναι ζωτικής σημασίας για την ανθρώπινη και κτηνιατρική ιατρική, καθώς και για την υγεία των θηλαστικών, των πτηνών, των ψαριών, των φυτών, των εντόμων και άλλων ειδών σε όλο τον κόσμο, αναφέρει ο επιστήμονας στο άρθρο του.

(AP Photo/Patrick Semansky)

Προειδοποίηση σημαίνει προφύλαξη

Η κατανόηση του ρόλου αυτών των μικροοργανισμών βοηθά τους ερευνητές να αναπτύξουν μέτρα για την ανίχνευση, τον μετριασμό και τον έλεγχο της εξάπλωσής τους. Ο στόχος είναι να μπορέσουν να θεραπεύσουν ή να προλάβουν την ασθένεια που προκαλούν τα παθογόνα.

Οι επιστήμονες έχουν βασικά ερωτήματα σχετικά με το πώς συμπεριφέρεται ένα παθογόνο. Τι μηχανισμούς χρησιμοποιεί για να εισέλθει σε ένα κύτταρο ξενιστή και να πολλαπλασιαστεί; Ποια γονίδια ενεργοποιεί, για να φτιάξει ποιες πρωτεΐνες; Αυτού του είδους οι πληροφορίες μπορούν να βοηθήσουν στην εύρεση θεραπειών ή στην ανάπτυξη εμβολίων για την ασθένεια.

Οι άνθρωποι μπορεί να συναντήσουν νέα παθογόνα καθώς μετακινούνται σε διαφορετικά μέρη του κόσμου ή αλλάζουν τα οικοσυστήματα. Μερικές φορές ένα παθογόνο προσαρμόζεται σε έναν νέο φορέα – που σημαίνει ότι μπορεί να μεταφερθεί από έναν διαφορετικό οργανισμό – επιτρέποντάς του να εξαπλωθεί σε νέες περιοχές και να μολύνει νέους πληθυσμούς. Περίπου το 70% των αναδυόμενων μολυσματικών ασθενειών σε όλο τον κόσμο μεταδίδονται από τα ζώα στους ανθρώπους και ονομάζονται ζωονοσογόνες ασθένειες.

«Η τεράστια ποικιλομορφία του μικροβιακού κόσμου και ο ρυθμός με τον οποίο οι οργανισμοί αυτοί αναπτύσσουν νέες στρατηγικές για την άμυνα και την επιβίωσή τους, καθιστά επιτακτική τη μελέτη και την κατανόηση του καθενός καθώς ανακαλύπτεται», τονίζει ο ερευνητής.

Μπορεί αυτή η έρευνα να γίνει με ασφάλεια;

Δεν υπάρχει μηδενικός κίνδυνος σε οποιαδήποτε προσπάθεια, αλλά με την πάροδο πολλών ετών, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ασφαλείς εργαστηριακές μεθόδους για την εργασία με επικίνδυνους παθογόνους μικροοργανισμούς.

«Κάθε μελέτη θα πρέπει να τεκμηριώνει εκ των προτέρων τι πρόκειται να γίνει, πώς, πού και από ποιον. Αυτές οι περιγραφές εξετάζονται από ανεξάρτητες επιτροπές για να διασφαλιστεί ότι τα σχέδια περιγράφουν τον ασφαλέστερο τρόπο εκτέλεσης της εργασίας. Εκπαιδευμένοι επαγγελματίες από το εκάστοτε ερευνητικό ίδρυμα, και σε ορισμένες περιπτώσεις, από τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων και το Υπουργείο Γεωργίας, επιβλέπουν την έρευνα για να διασφαλίσουν ότι οι ερευνητές ακολουθούν τις εγκεκριμένες διαδικασίες και τους κανονισμούς», εξηγεί ο Μαλάγιερ.

Όσοι εργάζονται με επικίνδυνους παθογόνους μικροοργανισμούς τηρούν δύο σύνολα αρχών. Υπάρχει η βιοασφάλεια, η οποία περιλαμβάνει όλους τους μηχανολογικούς ελέγχους για την προστασία των ερευνητών και των χώρων. Αυτό σημαίνει κλειστοί, αεριζόμενοι χώροι εργασίας που ονομάζονται ερμάρια βιοασφάλειας, κατευθυνόμενες ροές αέρα και προθάλαμους για τον έλεγχο της κίνησης του αέρα μέσα στο εργαστήριο. Ειδικά φίλτρα αέρα με σωματίδια υψηλής απόδοσης (HEPA) καθαρίζουν τον αέρα που κινείται μέσα και έξω από το εργαστήριο.

«Τηρούμε τις ορθές εργαστηριακές πρακτικές εργασίας και όλοι φορούν εξοπλισμό ατομικής προστασίας, όπως ρόμπες εργασίας, μάσκες και γάντια. Μερικές φορές χρησιμοποιούμε ειδικές αναπνευστικές συσκευές για να φιλτράρουμε τον αέρα που αναπνέουμε ενώ βρισκόμαστε στο εργαστήριο. Επιπλέον, συχνά αδρανοποιούμε το παθογόνο που μελετάμε – ουσιαστικά το αποσυναρμολογούμε ώστε να μην είναι λειτουργικό – και δουλεύουμε τα κομμάτια ένα ή λίγα κάθε φορά» εξηγεί ο επιστήμονας.

Η βιοασφάλεια αναφέρεται στα μέτρα που αποσκοπούν στην πρόληψη της απώλειας, της κλοπής, της απελευθέρωσης ή της κακής χρήσης ενός παθογόνου. Περιλαμβάνουν ελέγχους πρόσβασης, ελέγχους αποθεμάτων και πιστοποιημένες μεθόδους απολύμανσης και διάθεσης αποβλήτων.

Η ερευνητική κοινότητα αναγνωρίζει τέσσερα επίπεδα πρακτικών βιοασφάλειας. Τα επίπεδα βιοασφάλειας BSL-1 και BSL-2 εφαρμόζονται σε γενικούς εργαστηριακούς χώρους όπου υπάρχει χαμηλός έως μηδενικός κίνδυνος. Δεν θα εργάζονται με μικροοργανισμούς που αποτελούν σοβαρή απειλή για τους ανθρώπους ή τα ζώα.

Το BSL-3 αναφέρεται σε εργαστήρια όπου υπάρχει υψηλός ατομικός κίνδυνος αλλά χαμηλός κοινοτικός, δηλαδή υπάρχει ένα παθογόνο που μπορεί να προκαλέσει σοβαρή ανθρώπινη ασθένεια αλλά υπάρχουν διαθέσιμες θεραπείες.

Το BSL-4 αναφέρεται σε εργασίες με παθογόνους μικροοργανισμούς που ενέχουν υψηλό κίνδυνο σημαντικής ασθένειας σε ανθρώπους, ζώα ή και στα δύο, η οποία μεταδίδεται μεταξύ ατόμων και για την οποία μπορεί να μην υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία.

Διαβάστε την έρευνα του ertnews.gr για τη μη τήρηση των επιπέδων ασφάλειας στα εργαστήρια.

Τι θα γίνει αν η επιστήμη αγνοήσει αυτά τα μικρόβια

Είναι ζωτικής σημασίας για τους επιστήμονες να συνεχίσουν να μελετούν τα νέα παθογόνα στα εργαστήρια καθώς τα ανακαλύπτουν, και να κατανοούν πώς αυτά μεταπηδούν από ξενιστή σε ξενιστή και επηρεάζονται από τις συνθήκες- ποιες παραλλαγές αναπτύσσονται με την πάροδο του χρόνου- και ποια αποτελεσματικά μέτρα ελέγχου μπορούν να αναπτυχθούν. Εκτός από τους πιο γνωστούς ιούς, όπως η λύσσα, ο ιός του Δυτικού Νείλου και ο Έμπολα, υπάρχουν αρκετοί κρίσιμα σημαντικοί παθογόνοι μικροοργανισμοί που κυκλοφορούν σήμερα στον κόσμο και αποτελούν σοβαρή απειλή. Ερευνητές σε διάφορα εργαστήρια μελετούν τους ιούς Χάντα, Ζίκα και Νίπα καθώς και το δάγκειο πυρετό, ώστε να κατανοήσουν περισσότερα σχετικά με τον τρόπο μετάδοσής τους, να αναπτύξουν ταχεία διάγνωση και να παράγουν εμβόλια και φάρμακα.

Οι μικροοργανισμοί είναι η πιο άφθονη μορφή ζωής στον πλανήτη και εξαιρετικά σημαντική για την ανθρώπινη υγεία και την υγεία των φυτών και των ζώων. Σε γενικές γραμμές, οι άνθρωποι έχουν προσαρμοστεί στην παρουσία τους και το αντίστροφο. Για εκείνα τα μικρόβια που έχουν την ικανότητα να προκαλέσουν πραγματική ζημιά, είναι λογικό να μελετηθούν όσο το δυνατόν περισσότερα από αυτά μπορούν οι επιστήμονες τώρα, πριν χτυπήσει η επόμενη πανδημία, καταλήγει ο Μαλάγιερ.

ΠΗΓΗ: The Conversation

 

 

Περισσότερα Εδω

Related posts

Ελληνική Καρδιολογική Εταιρεία: Πώς θα προστατευτούν οι καρδιοπαθείς από τον καύσωνα

Πόσες ώρες πρέπει να κοιμόμαστε ανάλογα με την ηλικία μας

Έρευνα-Κορονοϊός: Ένα μελλοντικό στέλεχος θα μπορούσε να είναι εξίσου θανατηφόρο με τον ιό MERS