Guardian: «Κλειδί» για την αντιμετώπιση ενδεχόμενης μελλοντικής πανδημίας οι νυχτερίδες
«Οι νυχτερίδες έχουν τη δυνατότητα να μας διδάξουν πολλά για το πώς να καταπολεμήσουμε τις ασθένειες», δήλωσε η ερευνήτρια Έμμα Τίλινγκ
Οι νυχτερίδες, τα μόνα ιπτάμενα θηλαστικά, δεν προσβάλλονται από κοροναϊούς. Ερευνητές εκτιμούν πως τα συγκεκριμένα ζώα θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να αντιμετωπίσουμε μελλοντικές πανδημίες.
Το Bat1K είναι ένα παγκόσμιο πρόγραμμα γενετικής που βρίσκεται εν εξελίξει και διερευνά το πώς οι νυχτερίδες αποφεύγουν τις χειρότερες επιπτώσεις ορισμένων από τους πιο ολέθριους ιούς στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του ιού που ευθύνεται για τον Covid-19.
«Οι νυχτερίδες έχουν τη δυνατότητα να μας διδάξουν πολλά για το πώς να καταπολεμήσουμε τις ασθένειες», δήλωσε η ερευνήτρια Έμμα Τίλινγκ, του University College Dublin, η οποία έπαιξε καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία του προγράμματος Bat1K.
Οι νυχτερίδες είναι αξιοσημείωτες για πολλούς λόγους, δήλωσε στην Guardian η ερευνήτρια. Είναι τα μόνα θηλαστικά που μπορούν να πετάξουν και πολλές από αυτές χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για να εντοπίζουν τη λεία τους. Υπάρχει επίσης μια μεγάλη ποικιλία σχημάτων και μεγεθών, από τη νυχτερίδα-μπούμπουρα (Craseonycteris thonglongyai) που έχει μέγεθος ενός εντόμου, μέχρι τις αυστραλιανές φρουτονυχτερίδες (Pteropus poliocephalus) που έχουν άνοιγμα φτερών δύο μέτρων.
Ορισμένες νυχτερίδες τρέφονται με ψάρια, άλλες με έντομα και τρία είδη πίνουν αίμα.
«Άλλα είδη νυχτερίδων έχουν εξελίξει μακρύτερες γλώσσες σε σχέση με άλλα θηλαστικά, ώστε να μπορούν να τις χώσουν μέσα σε τεράστια μακρόστενα λουλούδια, για να πάρουν το νέκταρ τους», πρόσθεσε η Τίλινγκ.
Ωστόσο, ο λόγος για το σημερινό ενδιαφέρον των επιστημόνων για τις νυχτερίδες προέρχεται από την ανακάλυψη ότι αυτά τα θηλαστικά μπορούν να φιλοξενήσουν έναν εκπληκτικό αριθμό δυνητικά θανατηφόρων ιών – συμπεριλαμβανομένων των κορονοϊών που προκάλεσαν τις επιδημίες Sars και Mers, καθώς και των ιών Μάρμπουργκ, Νίπα και Χέντρα – χωρίς όμως να υποστούν εμφανείς αρνητικές επιπτώσεις.
«Υπάρχει ένα είδος συνθήκης ειρήνης μεταξύ των νυχτερίδων και των παθογόνων που φιλοξενούν», δήλωσε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό «Nature» ο ιολόγος Τζόσουα Χέιγουορντ, του Ινστιτούτου Burnet στη Μελβούρνη.
Οι νυχτερίδες πιστεύεται επίσης ότι είναι η αρχική πηγή του ιού Sars-CoV-2 που προκαλεί τον Covid-19.
«Οι πεταλοειδείς νυχτερίδες από την Ασία θεωρούνται η αρχική δεξαμενή του ιού που εξελίχθηκε σε Sars-CoV-2, ο οποίος πιθανότατα μεταπήδησε σε ένα ενδιάμεσο είδος θηλαστικού», δήλωσε η ερευνήτρια. «Αυτό το ζώο μολύνθηκε από μια νυχτερίδα, πιθανώς σε μια αγορά, αλλάζοντας τον ιικό πρόγονο του Sars-CoV-2 σε έναν παράγοντα που θα μπορούσε να εξαπλωθεί μέσω του ανθρώπου. Το τελικό αποτέλεσμα ήταν η πανδημία Covid-19», σημείωσε.
Ως εκ τούτου, η Τίλινγκ θεωρεί πολύ πιθανό ότι ο Sars-CoV-2 δεν δημιουργήθηκε σε εργαστήριο, δεδομένου του πλήθους των πρόσφατων στοιχείων που υποδηλώνουν ότι πιθανότατα συνέβη τυχαία στην αγορά ζώων.
Ωστόσο, οι ανακαλύψεις αυτές εγείρουν ένα βασικό ζήτημα. Πώς οι νυχτερίδες λειτουργούν ως δεξαμενές για τόσους πολλούς ιούς που είναι επιβλαβείς για άλλα ζώα, αλλά οι ίδιες μένουν ανεπηρέαστες; Πρόκειται για έναν γρίφο που οι επιστήμονες εργάζονται τώρα για να λύσουν.
«Η απάντηση έχει να κάνει με την ικανότητά τους να πετούν», δήλωσε η ερευνήτρια.
Για να πετάξει η νυχτερίδα χρειάζεται να δαπανήσει τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Η απελευθέρωση αυτής της ενέργειας μέσα στο σώμα ενός θηλαστικού στη συνέχεια οδηγεί στη διάσπαση ορισμένων κυττάρων του. Θραύσματα DNA αποσπώνται και αιωρούνται γύρω από το σώμα του.
Στα μη ιπτάμενα θηλαστικά, αυτά τα θραύσματα γενετικού υλικού αναγνωρίζονται από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και συχνά αντιμετωπίζονται ως σημάδια εισβολής από οργανισμό που προκαλεί ασθένεια. Ξεκινάει μια αντεπίθεση και αυτό μπορεί να προκαλέσει έντονη φλεγμονή. Σε πολλές περιπτώσεις -συμπεριλαμβανομένων εκείνων του Covid-19- η φλεγμονή αυτή είναι συχνά η βασική αιτία σοβαρών αντιδράσεων που μπορεί να οδηγήσουν σε θάνατο.
«Ωστόσο οι νυχτερίδες δεν έχουν αυτή την έντονη αντίδραση», εξήγησε η Τίλινγκ. «Κατά τη διάρκεια της εξέλιξής τους – η οποία ξεκίνησε πριν από περίπου 80 εκατομμύρια χρόνια – διαμόρφωσαν το ανοσοποιητικό τους σύστημα έτσι ώστε να μειωθούν οι αντιδράσεις στους ιούς. Η φλεγμονή δεν εμφανίζεται σχεδόν τόσο συχνά ή έντονα. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να μεταφέρουν όλους αυτούς τους ιούς χωρίς να υφίστανται επικίνδυνες αντιδράσεις», πρόσθεσε.
Με άλλα λόγια, οι νυχτερίδες – επειδή εξελίχθηκαν για να πετούν – έπρεπε να αναπτύξουν ανοσοποιητικά συστήματα που είναι πολύ λιγότερο πιθανό να υποστούν βλαβερές φλεγμονές. Με αυτόν τον τρόπο, είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν τους ιούς χωρίς να υποφέρουν από τις έντονες αντιδράσεις που ταλαιπωρούν άλλα είδη θηλαστικών. Ο ακριβής τρόπος με τον οποίο το κάνουν αυτό δεν είναι ακόμη ξεκάθαρος, αλλά αποτελεί πλέον αντικείμενο έντονης διερεύνησης.
Μια βασική προσέγγιση περιλαμβάνει το πρόγραμμα Bat1K, το οποίο σύστησε η Τίλινγκ μαζί με την καθηγήτρια Σόνια Βέρνες του Πανεπιστημίου St Andrews και με τη συμμετοχή άλλων ιδρυμάτων όπως το Ινστιτούτο Μοριακής Κυτταρικής Βιολογίας και Γενετικής Max Planck στη Δρέσδη και το Ινστιτούτο Sanger κοντά στο Κέιμπριτζ.
Ο στόχος του προγράμματος είναι φιλόδοξος αλλά απλός: να δημιουργήσει υψηλής ποιότητας γονιδιώματα για όλα τα είδη νυχτερίδων. Έτσι, οι ερευνητές θα μπορέσουν να μελετήσουν το σύνολο των οδηγιών του DNA που φέρουν τα περίπου 1.450 είδη νυχτερίδων που ζουν σε ολόκληρο τον πλανήτη μας.
Μέχρι σήμερα, έχουν αλληλουχηθεί ελάχιστα γονιδιώματα νυχτερίδων, αν και οι επιστήμονες είναι βέβαιοι ότι από αυτές τις αναλύσεις θα είναι σύντομα δυνατό να προσδιορίσουν τους ακριβείς τρόπους με τους οποίους τα θηλαστικά αυτά αποφεύγουν τη μόλυνση, με απώτερο στόχο να χρησιμοποιήσουν αυτή τη γνώση για την ανάπτυξη φαρμάκων που θα μπορούσαν να μιμηθούν αυτή τη συμπεριφορά στον άνθρωπο.
«Οι νυχτερίδες δεν είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση ασθενειών στους ανθρώπους», πρόσθεσε η Τίλινγκ.
«Εμείς έχουμε καταπατήσει τη ζωή τους, όχι το αντίθετο. Το πιο σημαντικό είναι ότι πρέπει να είμαστε προετοιμασμένοι για την επόμενη πανδημία και αν οι νυχτερίδες μπορούν να μας αποκαλύψουν μεθόδους τροποποίησης των ανοσολογικών μας αντιδράσεων, αυτό θα αποδείξει πόσο σημαντικές είναι για τον κόσμο μας», κατέληξε η ερευνήτρια.
Το Bat1K είναι ένα παγκόσμιο πρόγραμμα γενετικής που βρίσκεται εν εξελίξει και διερευνά το πώς οι νυχτερίδες αποφεύγουν τις χειρότερες επιπτώσεις ορισμένων από τους πιο ολέθριους ιούς στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του ιού που ευθύνεται για τον Covid-19.
«Οι νυχτερίδες έχουν τη δυνατότητα να μας διδάξουν πολλά για το πώς να καταπολεμήσουμε τις ασθένειες», δήλωσε η ερευνήτρια Έμμα Τίλινγκ, του University College Dublin, η οποία έπαιξε καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία του προγράμματος Bat1K.
Οι νυχτερίδες είναι αξιοσημείωτες για πολλούς λόγους, δήλωσε στην Guardian η ερευνήτρια. Είναι τα μόνα θηλαστικά που μπορούν να πετάξουν και πολλές από αυτές χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για να εντοπίζουν τη λεία τους. Υπάρχει επίσης μια μεγάλη ποικιλία σχημάτων και μεγεθών, από τη νυχτερίδα-μπούμπουρα (Craseonycteris thonglongyai) που έχει μέγεθος ενός εντόμου, μέχρι τις αυστραλιανές φρουτονυχτερίδες (Pteropus poliocephalus) που έχουν άνοιγμα φτερών δύο μέτρων.
Ορισμένες νυχτερίδες τρέφονται με ψάρια, άλλες με έντομα και τρία είδη πίνουν αίμα.
«Άλλα είδη νυχτερίδων έχουν εξελίξει μακρύτερες γλώσσες σε σχέση με άλλα θηλαστικά, ώστε να μπορούν να τις χώσουν μέσα σε τεράστια μακρόστενα λουλούδια, για να πάρουν το νέκταρ τους», πρόσθεσε η Τίλινγκ.
Ωστόσο, ο λόγος για το σημερινό ενδιαφέρον των επιστημόνων για τις νυχτερίδες προέρχεται από την ανακάλυψη ότι αυτά τα θηλαστικά μπορούν να φιλοξενήσουν έναν εκπληκτικό αριθμό δυνητικά θανατηφόρων ιών – συμπεριλαμβανομένων των κορονοϊών που προκάλεσαν τις επιδημίες Sars και Mers, καθώς και των ιών Μάρμπουργκ, Νίπα και Χέντρα – χωρίς όμως να υποστούν εμφανείς αρνητικές επιπτώσεις.
«Υπάρχει ένα είδος συνθήκης ειρήνης μεταξύ των νυχτερίδων και των παθογόνων που φιλοξενούν», δήλωσε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό «Nature» ο ιολόγος Τζόσουα Χέιγουορντ, του Ινστιτούτου Burnet στη Μελβούρνη.
Οι νυχτερίδες πιστεύεται επίσης ότι είναι η αρχική πηγή του ιού Sars-CoV-2 που προκαλεί τον Covid-19.
«Οι πεταλοειδείς νυχτερίδες από την Ασία θεωρούνται η αρχική δεξαμενή του ιού που εξελίχθηκε σε Sars-CoV-2, ο οποίος πιθανότατα μεταπήδησε σε ένα ενδιάμεσο είδος θηλαστικού», δήλωσε η ερευνήτρια. «Αυτό το ζώο μολύνθηκε από μια νυχτερίδα, πιθανώς σε μια αγορά, αλλάζοντας τον ιικό πρόγονο του Sars-CoV-2 σε έναν παράγοντα που θα μπορούσε να εξαπλωθεί μέσω του ανθρώπου. Το τελικό αποτέλεσμα ήταν η πανδημία Covid-19», σημείωσε.
Ως εκ τούτου, η Τίλινγκ θεωρεί πολύ πιθανό ότι ο Sars-CoV-2 δεν δημιουργήθηκε σε εργαστήριο, δεδομένου του πλήθους των πρόσφατων στοιχείων που υποδηλώνουν ότι πιθανότατα συνέβη τυχαία στην αγορά ζώων.
Ωστόσο, οι ανακαλύψεις αυτές εγείρουν ένα βασικό ζήτημα. Πώς οι νυχτερίδες λειτουργούν ως δεξαμενές για τόσους πολλούς ιούς που είναι επιβλαβείς για άλλα ζώα, αλλά οι ίδιες μένουν ανεπηρέαστες; Πρόκειται για έναν γρίφο που οι επιστήμονες εργάζονται τώρα για να λύσουν.
«Η απάντηση έχει να κάνει με την ικανότητά τους να πετούν», δήλωσε η ερευνήτρια.
Για να πετάξει η νυχτερίδα χρειάζεται να δαπανήσει τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Η απελευθέρωση αυτής της ενέργειας μέσα στο σώμα ενός θηλαστικού στη συνέχεια οδηγεί στη διάσπαση ορισμένων κυττάρων του. Θραύσματα DNA αποσπώνται και αιωρούνται γύρω από το σώμα του.
Στα μη ιπτάμενα θηλαστικά, αυτά τα θραύσματα γενετικού υλικού αναγνωρίζονται από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και συχνά αντιμετωπίζονται ως σημάδια εισβολής από οργανισμό που προκαλεί ασθένεια. Ξεκινάει μια αντεπίθεση και αυτό μπορεί να προκαλέσει έντονη φλεγμονή. Σε πολλές περιπτώσεις -συμπεριλαμβανομένων εκείνων του Covid-19- η φλεγμονή αυτή είναι συχνά η βασική αιτία σοβαρών αντιδράσεων που μπορεί να οδηγήσουν σε θάνατο.
«Ωστόσο οι νυχτερίδες δεν έχουν αυτή την έντονη αντίδραση», εξήγησε η Τίλινγκ. «Κατά τη διάρκεια της εξέλιξής τους – η οποία ξεκίνησε πριν από περίπου 80 εκατομμύρια χρόνια – διαμόρφωσαν το ανοσοποιητικό τους σύστημα έτσι ώστε να μειωθούν οι αντιδράσεις στους ιούς. Η φλεγμονή δεν εμφανίζεται σχεδόν τόσο συχνά ή έντονα. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να μεταφέρουν όλους αυτούς τους ιούς χωρίς να υφίστανται επικίνδυνες αντιδράσεις», πρόσθεσε.
Με άλλα λόγια, οι νυχτερίδες – επειδή εξελίχθηκαν για να πετούν – έπρεπε να αναπτύξουν ανοσοποιητικά συστήματα που είναι πολύ λιγότερο πιθανό να υποστούν βλαβερές φλεγμονές. Με αυτόν τον τρόπο, είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν τους ιούς χωρίς να υποφέρουν από τις έντονες αντιδράσεις που ταλαιπωρούν άλλα είδη θηλαστικών. Ο ακριβής τρόπος με τον οποίο το κάνουν αυτό δεν είναι ακόμη ξεκάθαρος, αλλά αποτελεί πλέον αντικείμενο έντονης διερεύνησης.
Μια βασική προσέγγιση περιλαμβάνει το πρόγραμμα Bat1K, το οποίο σύστησε η Τίλινγκ μαζί με την καθηγήτρια Σόνια Βέρνες του Πανεπιστημίου St Andrews και με τη συμμετοχή άλλων ιδρυμάτων όπως το Ινστιτούτο Μοριακής Κυτταρικής Βιολογίας και Γενετικής Max Planck στη Δρέσδη και το Ινστιτούτο Sanger κοντά στο Κέιμπριτζ.
Ο στόχος του προγράμματος είναι φιλόδοξος αλλά απλός: να δημιουργήσει υψηλής ποιότητας γονιδιώματα για όλα τα είδη νυχτερίδων. Έτσι, οι ερευνητές θα μπορέσουν να μελετήσουν το σύνολο των οδηγιών του DNA που φέρουν τα περίπου 1.450 είδη νυχτερίδων που ζουν σε ολόκληρο τον πλανήτη μας.
Μέχρι σήμερα, έχουν αλληλουχηθεί ελάχιστα γονιδιώματα νυχτερίδων, αν και οι επιστήμονες είναι βέβαιοι ότι από αυτές τις αναλύσεις θα είναι σύντομα δυνατό να προσδιορίσουν τους ακριβείς τρόπους με τους οποίους τα θηλαστικά αυτά αποφεύγουν τη μόλυνση, με απώτερο στόχο να χρησιμοποιήσουν αυτή τη γνώση για την ανάπτυξη φαρμάκων που θα μπορούσαν να μιμηθούν αυτή τη συμπεριφορά στον άνθρωπο.
«Οι νυχτερίδες δεν είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση ασθενειών στους ανθρώπους», πρόσθεσε η Τίλινγκ.
«Εμείς έχουμε καταπατήσει τη ζωή τους, όχι το αντίθετο. Το πιο σημαντικό είναι ότι πρέπει να είμαστε προετοιμασμένοι για την επόμενη πανδημία και αν οι νυχτερίδες μπορούν να μας αποκαλύψουν μεθόδους τροποποίησης των ανοσολογικών μας αντιδράσεων, αυτό θα αποδείξει πόσο σημαντικές είναι για τον κόσμο μας», κατέληξε η ερευνήτρια.
