Mokslas ir IT

2020.09.18 22:04

Natūralus ginklas, galintis nušluoti visą civilizaciją: nors turime, kaip priešintis, savigynos būdai tampa neveiksmingi

#ŽiniosLietuvai
LRT.lt2020.09.18 22:04

Mažyčiai mikroorganizmai – bakterijos ir virusai – nusineša tūkstančius gyvybių kiekvienais metais ir viso pasaulio mokslininkus verčia sukti galvą, kaip tai sustabdyti. Weilio Kornelio medicinos koledže dirbantis tyrėjas Povilas Kavaliauskas pasakoja apie mikrobų pasaulį ir kokius pavojus žmonijai kelia infekcinės ligos.

Jis Niujorke ieško naujų tyrimo būdų, kurie padėtų suprasti bendrus infekcinių ligų kilimo, eigos ir baigties dėsningumus. Anot mokslininko, būtent infekcinės ligos yra tas veiksnys, kuris gali išnaikinti visą populiaciją per palyginus trumpą laiką.

„Infekcinės ligos yra tai, su kuo mes gyvename nuo žmonijos ir, ko gero, nuo bet kokios gyvybės pradžios. Gyvybė turi tendenciją kovoti tarpusavyje ir varžytis dėl maistinių medžiagų ir, kai kuriais atvejais, tie sąveikos keliai veda į dalykus, kuriuos mes žinome kaip grėsmę ir atitinkamas ligas“, – pasakojo P. Kavaliauskas.

Patogenas mokosi išgyventi, šeimininkas mokosi kovoti

Anot tyrėjo, dauguma infekcinių susirgimų nutinka dėl to, kad patogenas neapskaičiuoja savo jėgų įeidamas į naujo šeimininko audinius. Savo ruožtu šeimininkas, žmogaus organizmas, nešiojantis patogeną, nepasveria savo imuninio atsako galimybių, todėl pernelyg audringa reakcija į įsibrovėlį gali sukelti net ir mirtį.

Jis taip pat teigė, kad tymai savo infekcinės patogenezės prasme yra labai įdomus virusas – jis užkrečia makrofagus, pirmąjį gynybinį barjerą, kuris turėtų sukelti organizmo kovą prieš infekciją. Kai makrofagai užkrečiami virusu, jie pradeda elgtis neįprastai – iš išorinės pusės jie pradeda judėti į vidinę, taip pernešdami virusą, kuris tuomet gali daugintis, pasklisti po kitus organus ir sukelti tymams būdingą bėrimą.

„Patogenas bando išmokti naujų metodų, kaip įveikti šeimininko gynybines sistemas. Šeimininkas bando išmokti geriau pažinti patogeną. Mūsų organizmas evoliucijos metu išsiugdė skirtingus barjerus, taktikas, kurios leidžia mechaniškai atitolinti patogenus nuo ląstelių, taip užikrinant sąveikos ir tolimesnės invazijos nebuvimą“, – kalbėjo mokslininkas.

Pasak jo, bet koks patogenas, kuris patenka į organizmą, susiduria su imunine sistema. Imuninė sistema yra kelių tipų – įgimta ir įgyta. Įgimta imuninė sistema pati pirma sureaguoja į įsibrovėlius, dažniausiai jos reakcija būna labai stipri. Vėliau šeimininkas išsiugdo imuninę atmintį, kuri leidžia prisiminti patogeną. Tačiau tam, kad išvengtų imuninės sistemos karių, patogenai evoliucijos metu išmoko, kad išvengti šeimininko imuninės sistemos grėsmės gali padėti slapstymasis ląstelių viduje.

Pavyzdžiui, salmonelės bakterijos, patekusios į imlaus šeimininko organizmą, pvz., žmogaus ar gyvūno, sugeba pasislėpti šeimininko ląstelių viduje ir taip apsisaugoti nuo imuninės sistemos atpažinimo. Ląstelės pradeda daugintis ir taip sukelia vietinę sisteminę audinio infekciją arba audinio integralumo, funkcijos pažeidimus.

Suprasti infekciją reikia molekuliniame lygmenyje

Mokslininkas pabrėžė, kad detalus molekulinių procesų, vykstančių infekcijos metu, supratimas yra kritinis.

„Jeigu mes žinome atitinkamus patogeno veiksmus, kurie yra kritiškai svarbūs infekcijos eigai, mes galime galvoti atitinkamas strategijas, kaip tuos veiksmus galėtume nuslopinti, kaip galėtume jais moduliuoti, kaip galėtume valdyti šeimininko atsakus į vienus ar kitus patogenų sąlygotus veiksnius. Ir taip kovoti su infekcija“, – dėstė tyrėjas.

Anot jo, mokslininkai nuo pat senųjų laikų, kai kilo didieji infekcijų protrūkiai, svarstė, ką galėtų padaryti, kokį cheminį ar sintetinį junginį panaudoti kovai su infekcinėmis ligomis.

„Paulis Erlichas yra ko gero moderniosios antimikrobinės terapijos pradininkas. Jis pagal savo išsilavinimą buvo organinis chemikas, darė tą patį, ką ir šiuolaikinės didžiosios farmacijos kompanijos, mūsų laboratorijos, mokslininkai, dirbantys infekcinių ligų kovos srityje. Jis sintetino eiles skirtingų cheminių medžiagų ir sukūręs strategiją, kaip tos organinės molekulės gali būti testuojamos dėl jų biologinio aktyvumo. Surado vieną junginį, kuris buvo vadinamas „Junginiu 606“, pasižymėjusiu ypatingai stipriu antimikrobiniu aktyvumu. Tai buvo arseno darinys, kas šiais laikais, atsižvelgiant į arseno toksiškumą, niekada nebūtų pritaikytas tokiam plačiam gydymui. Jis buvo pakankamai netobulas ir darė tiek pat žalos, kiek ir naudos“, – pasakojo P. Kavaliauskas. Visgi, tai buvo moderniosios chemoterapijos ir antimikrobinės terapijos pradžia.

Mikroorganizmai nuolat įgyja atsparumą vaistams

Šiuo metu žmonės turi daugybę skirtingų klasių cheminių medžiagų, skirtingų molekulių, kurios veikia bakterijas ir virusus. Tačiau bet koks mikroorganizmas turi tendenciją įgyti mikrobinį atsparumą terapinei priemonei. Ši problema nuolat auga, bakterijų atsparumas vaistams vis didėja.

„Ši bėda yra globali, paplitusi visur, kas verčia ieškoti naujų terapijos priemonių. Jeigu mes pažiūrėtume į bendrąjį mokslą, kaip visa pažanga juda, tai mokslininkai ir medikai, toje srityje dirbantys tyrėjai su tuo nesusitaiko – mes nenorime priimti žinios, kad šiuolaikinis mokslas, šiuolaikinė medicina tampa bejėgė. <...> Mes ir toliau sintetiname eiles skirtingų cheminių medžiagų, cheminių struktūrų, chemiškai modifikuojame esamas ir turimas medžiagas, siekiame išgauti geresnį antimikrobinį atsparumą“, – tvirtino P. Kavaliauskas.

Jis atkreipė dėmesį, jog kad ir kokią cheminę medžiagą sukurs mokslininkai, mikroorganizmai vis tiek ras būdą juos pergudrauti. Mikroorganizmai – bakterijos, virusai – vis tiek įgis atsparumą, o mokslininkams iš naujo reikės ieškoti vaistų nuo mirtį sėjančių infekcijų.

Tekstas publikuojamas bendradarbiaujant su projektu #ŽiniosLietuvai. Jis sumanytas ir įgyvendinamas Mariaus Jakulio Jason fondo.

Tekstą parengė Patricija Kilminavičienė

Visą paskaitą galite žiūrėti čia: