Odkażanie regionów skażonych wąglikiem z wykorzystaniem ukierunkowanego ataku bakteryjnego
Brak skutecznych urządzeń weterynaryjnych i dostępu do szczepionek, a także grzebanie w ziemi nieleczonych, zakażonych zwierząt, doprowadziło do skażenia dużych obszarów bakteriami wąglika (Bacillus anthracis). Zanieczyszczenie to jest trwałe, ponieważ zarodniki mogą przetrwać w glebie przez setki lat. Zespół finansowanego ze środków UE projektu AEDNet podjął wyzwanie odkażenia tych obszarów za pomocą specjalistycznej mieszanki wirusów. Fagi, nazywane też bakteriofagami, to wirusy atakujące wyłącznie bakterie. Są one już używane w leczeniu różnych chorób, ale naukowcy z projektu AEDNet postanowili wykorzystać je w zupełnie inny sposób. „Pomysł wykorzystania ich do rozwiązywania problemów środowiskowych jest całkiem nowy”, mówi koordynator projektu, Les Baillie z Wydziału Biomedycyny i Nauk Biologicznych na Uniwersytecie w Cardiff. „Chociaż na rynku dostępnych jest już kilka produktów opartych na tej zasadzie działania, usuwanie skażenia wąglikiem stanowi przykład nowatorskiego zastosowania”. Suplementy diety niszczą zarodniki wąglika Aby zarodniki wąglika zostały zaatakowane przez fagi, muszą zostać wybudzone ze stanu uśpionego, w którym są niewrażliwe na atak. Poprzez ich ponowne przekształcenie w biologicznie aktywną postać naukowcy byli w stanie przemienić zarodniki wąglika w bakterie wegetatywne, czyniąc je podatnymi na działanie fagów. Zarodniki przekształcają się w bakterie, gdy dostępna jest odpowiednia ilość składników odżywczych. „Opracowaliśmy proste podejście, z wykorzystaniem środków chemicznych dostępnych w każdym sklepie”, mówi prof. Baillie. „Zasadniczo są to suplementy diety”. Rozwiązanie jest przekonujące: obecnie systemy odkażania mogą doprowadzić do skażenia środowiska, które mają uzdrowić. „W tej chwili nie ma rozwiązań, które są przystępne cenowo i bezpieczne dla środowiska. Wszystkie one opierają się na żrących chemikaliach, które mogą powodować ogromne szkody w środowisku”, wyjaśnia. „Wykorzystane fagi są bardzo specyficzne – zakażają tylko docelową bakterię. Wyniki badań podwójnego zastosowania Prace prowadzone w ramach projektu AEDNet są dobrym przykładem nauki podwójnego zastosowania. „Próbujemy rozwiązać problem, który dotyka głównie rolników produkujących żywność na własne potrzeby za granicą, pomagając im w poradzeniu sobie z konkretnym wyzwaniem rolnym i gospodarczym. Tworzymy również rozwiązanie, które potencjalnie może być użyteczne w UE, w przypadku ataku terrorystycznego na dużą skalę z wykorzystaniem anonimowych listów zakażonych wąglikiem, takich jak te, które miały miejsce w USA w 2001 r., krótko po wydarzeniach z 11 września”. Skuteczność badań zależy od prostych linii komunikacji z innymi osobami pracującymi w tej samej dziedzinie. Chociaż w regionie realizowanych jest wiele projektów poświęconych usuwaniu skażenia wąglikiem przy wykorzystaniu fagów, przed uruchomieniem projektu nie istniała żadna dedykowana sieć naukowa, która ułatwiałaby dzielenie się najlepszymi praktykami i nawiązywanie kontaktów z naukowcami w sąsiednich krajach borykających się z podobnymi problemami. Inicjatywa AEDNet połączyła te projekty, aby zmaksymalizować bieżące inwestycje i stworzyć przyjazny dla środowiska system odkażania. We współpracy z instytucjami w czterech państwach członkowskich UE zespół projektu AEDNet angażuje partnerów w Gruzji, Turcji i na Ukrainie, gdzie nadal występuje zagrożenie skażenia środowiska wąglikiem. Od lutego 2017 r. około 50 naukowców z uczestniczących instytucji skorzystało z możliwości przeprowadzenia badań w jednym z innych laboratoriów biorących udział w projekcie. Prof. Baillie wyjaśnia, żepartnerzy projektu są zainteresowani współpracą z potencjalnymi partnerami przemysłowymi, którzy mogliby produkować zestawy do odkażania w oparciu o wyniki ich prac. Ponieważ składniki nie są ani drogie ani złożone, ma on nadzieję, że cena rozwiązania będzie przystępna dla lokalnych rolników i władz.
Słowa kluczowe
AEDNet, zdrowie, medycyna, wąglik, rolnictwo, odkażanie, broń bakteriologiczna, broń biologiczna, bezpieczeństwo
