Czy biologiczne zombie uratują nasz świat?

Artykuł ELEMENTUM

Czy biologiczne zombie uratują nasz świat?- artykuł ELEMENTUM.

Wirusy… chyba każdemu na sam dźwięk tego jednego słowa od razu rodzą się w głowie tylko złe skojarzenia. Sama definicja wirusów, a mianowicie “mikroskopijne cząstki zakaźne, które potrafią wnikać do komórek organizmów” brzmi groźnie i przywodzi na myśl wszelkiego typu choróbska, tak pospolite jak grypa i tak groźne jak AIDS.

Co ciekawe również część chorób bakteryjnych “zawdzięczamy” wirusom, a dokładniej bakteriofagom łagodnym, które w procesie konwersji lizogennej, integrując swój materiał genetyczny z genomem bakterii, wprowadziły do nich pewne geny kodujące toksyny, które spowodowały zmianę niechorobotwórczych bakterii w patogeny. W ten sposób na świecie pojawiła się chociażby błonica, zatrucie jadem kiełbasianym czy szkarlatyna.

Nie można też zapominać, że wśród retrowirusów chowają się onkowirusy, czyli wirusy wywołujące nowotwory! Takie wirusy onkogenne albo integrują do genomu komórki w pobliżu protoonkogenów, zmieniając ich ekspresję i powodując ich przekształcenie w onkogeny, które bezpośrednio aktywują proces nowotworzenia (mutageneza insercyjna) albo same od razu niosą w swoim własnym materiale genetycznym onkogeny, które następnie podsuwają zainfekowanej komórce do odczytania (transdukcja onkogenu → powoduje efektywniejszą transformację nowotworową). W obu przypadkach następuje indukcja procesu nowotworowego, który prowadzi m.in. do unieśmiertelnienia komórki i jej niekontrolowanej, ciągłej proliferacji. Z tego też względu warto zaznaczyć, że choć nowotwory ogólnie nie są uznawane za zaraźliwe, tak trzeba mieć na uwadze to, że wirusy, które stanowią czynnik ryzyka w przypadku pewnych nowotworów (np. wirus HBV zwiększa ryzyko wystąpienia raka wątroby) – już tak!

Pozytywna funkcja wirusów

I mimo że wirusy rzeczywiście odpowiadają za liczne i poważne schorzenia oraz problemy zdrowotne gnębiące ludzkość, to nie możemy im odmówić tego, że mają one dla nas również pozytywne znaczenie. Oprócz tego, że mają korzystne działanie w przyrodzie, biorąc udział w obiegu składników odżywczych i zróżnicowaniu biologicznym (regulują liczebność np. bakterii i napędzają ich ewolucję w wyścigu zbrojeń), to znajdują również szereg zastosowań na wielu polach działalności człowieka.

Swoiste wirusy, o wąskim zakresie gospodarza mogą być wykorzystywane w walce z gatunkami inwazyjnymi – miało to miejsce chociażby w Australii podczas plagi królików. Posłużono się wówczas m.in. wirusem myksomatozy, który jako ofiarę wybrał sobie właśnie wyłącznie “kicające uszaki”. Ze względu na swoją budowę wirusy są też intensywnie wykorzystywane w biologii molekularnej i biotechnologii, zarówno do badań nad kwasami nukleinowymi jak i do bardziej zaawansowanych procesów, jak modyfikacje genetyczne (np. terapie genowe).

Coraz większą rolę wirusy zdobywają również w medycynie. W obliczu światowego kryzysu związanego z opornością bakterii na wszystkie znane antybiotyki naukowcy ponownie spoglądają na bakteriofagi, jako alternatywę w leczeniu chorób bakteryjnych.

Terapia fagowa

Terapia fagowa jest tym bardziej kusząca, gdyż wiemy, że konkretne bakteriofagi atakują bardzo wąski przekrój bakterii (czyli leczenie nimi może być bardzo precyzyjne i nie uszkadza naturalnej flory bakteryjnej człowieka), natomiast nigdy nie atakują komórek ludzkich, a do tego podczas kuracji bakteriofagi same zwiększają swoją dawkę, gdyż namnażają się w bakteriach i w momencie całkowitego zwalczenia infekcji są usuwane z organizmu.

 

Naukowcom udało się też znaleźć naturalne oraz uzyskać, poprzez genetyczne projektowanie, sztuczne wirusy onkolityczne. Niesamowitą cechą tego typu wirusów jest to, że infekują one i zwalczają tylko i wyłącznie komórki nowotworowe (np. czerniaka), które różnią się od komórek zdrowych szeregiem cech, jak np. bardzo wysoka aktywność białka Ras. Ta cecha swoistości jest tu niezmiernie ważna, gdyż umożliwia ona ekspresję białek przeciwnowotworowych bezpośrednio w ognisku nowotworowym, co odróżnia wirusy onkolityczne od standardowych leków przeciwnowotworowych, które oddziałują na cały organizm pacjenta i docierają do miejsca rozwoju guza w zmniejszonej dawce.

 

Mimo wciąż licznych pytań i problemów, badania nad wykorzystaniem wirusów, zwłaszcza w medycynie, nie zwalniają tempa i bez wątpienia nie raz jeszcze o nich usłyszymy – być może już jako o wybawicielach od wszelkich chorób bakteryjnych i nowotworowych.

Zachęcamy również do przeczytania naszego ostatniego artykułu ELEMENTUM pt.: “Nieodwracalne cierpienie spowodowane chwilą ukojenia – stereochemia w praktyce“, a także jeśli zainteresował Cię temat i chciałbyś dowiedzieć się więcej to zapraszamy do umówienia się na lekcję z biologii do naszego eksperta!

Autor: Kinga Piątek-Bajan, ELEMENTUM.

Bibliografia:
Tomczyk T. et al.: Immune Consequences of in vitro Infection of Human Peripheral Blood Leukocytes with Vesicular Stomatitis Virus. J Innate Immun 2018;10:131-144. doi: 10.1159/000485143
Maroun J. et al.: Designing and building oncolytic viruses. Future Virol. 2017; 12(4):193–213.http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/Retrowirusy/ http://agro.icm.edu.pl/agro/element/bwmeta1.element.agro-ffa0bd19-8ab9-496c-85cc-4cd742e14b4b/c/2.pdf http://laboratoria.net/artykul/17330.html https://biotechnologia.pl/biotechnologia/terapia-fagowa-za-i-przeciw,16090

Maciej Młodziejewski jest przedsiębiorcą a także nauczycielem i trenerem. Ukończył studia magisterskie z chemii. Od kilku lat współpracuje z uczniami, którzy chcą lepiej zrozumieć fascynującą naturę chemii i realizować swoje marzenia dostając się na wybrane kierunki. Autor licznych artykułów o tematyce popularno-naukowej z chemii oraz zadań chemicznych. Przygotowuje uczniów do egzaminu maturalnego oraz egzaminów z chemii na uniwersytetach medycznych, przyrodniczych itd. Posiada doświadczenie wieloletniej pracy z uczniami na każdym poziomie niezależnie od wieku, a także 5-letni staż pracy w laboratorium zakładu chemii bionieorganicznej oraz laboratorium przemysłu paliw lotniczych. Jego pasją są sztuki walki. Uwielbia pomagać ludziom, motywować ich do działania i samorealizacji. Nie boi się wyzwań i uważa, że najlepszym przewidywaniem przyszłości jest tworzenie jej.

Napisz komentarz

Subskrypcja

Dołącz do naszej listy mailingowej, aby otrzymywać najnowsze wiadomości i aktualizacje od naszego zespołu i odbierz prezent.

Dziękujemy za zapisanie się na naszą subskrypcję!