A jégtakaró alatt rejtőző mikrobiális fenyegetések biológiája
A jégolvadás és a permafroszt felengedése következtében a felszínre kerülő mikroorganizmusok alapvetően három nagy csoportba sorolhatók: vírusok, baktériumok és gombák. Ezen csoportok eltérő biológiai felépítése határozza meg a rájuk adható orvosi és terápiás válaszlehetőségeket.
A baktériumok önálló, sejtmag nélküli élőlények, amelyek körkörös DNS-sel, saját sejtstruktúrával és független anyagcserével rendelkeznek. Mivel önálló osztódással szaporodnak, és alapvető biokémiai folyamataik jelentősen eltérnek az emberi sejtekétől, célzottan támadhatók úgy, hogy a terápia az emberi szervezetet nem károsítja. A baktériumok sajátos túlélési mechanizmusa a vastag védőburokkal ellátott spóraképzés. Ebben a vegetatív, alvó állapotban a szélsőséges fagyot, a kiszáradást és a sugárzást is képesek elviselni, így akár több százezer évig is életképesek maradnak.
A gombák jelentik a legösszetettebb fenyegetést az emberi szervezetre. Sejttani szempontból a gombák az emberi sejtekhez rendkívül hasonló felépítésűek: valódi sejtmaggal, kromoszómákkal, mitokondriumokkal és sejtalkotókkal bírnak. Mivel az alapvető biokémiai és metabolikus útvonalaik szinte azonosak az emberi sejtekével, rendkívül nehéz olyan terápiás támadáspontot találni rajtuk, amely szelektíven elpusztítja a kórokozót anélkül, hogy a saját sejteket súlyosan károsítaná.
Tudományos kutatási eredmények a fagyott mintákból
A modern kutatások több helyszínen is igazolták az ősi mikrobák és vírusok életképességét és veszélyességét.
A Marseille-i Egyetem kutatócsoportja 2014-ben egy szibériai mintából azonosította a Pithovirus sibericum nevű, 30 ezer éves vírust, amely a felengedést követően azonnal visszanyerte fertőzőképességét. Ugyanez a kutatócsoport később egy fagyott tófenékről származó mintából egy 48 500 éves óriás Pandoravírust reaktivált, amelynek genomja mintegy 2500 génből áll, és ezek 90 százaléka teljesen ismeretlen a modern tudomány számára. A kockázatok miatt a kutatásokat szigorúan korlátozták, így jelenleg kizárólag olyan vírusokat engedélyezett feléleszteni, amelyek csak egysejtű amőbákat fertőznek.
A tibeti gleccserkutatások során egy kínai kutatócsoport gleccserminták elemzésével 968 új mikroorganizmusfajt azonosított. A megtalált mikrobák 82 százaléka a tudomány számára teljesen ismeretlen volt. A genetikai vizsgálatok mintegy 27 ezer virulenciafaktort, valamint több száz olyan, korábban sosem látott gént mutattak ki, amelyek közvetlenül felelősek az antibiotikum-rezisztenciáért.
A Cambridge-i Egyetem vizsgálatai során több ezer éves állati és emberi leletek elemzésével kimutatták, hogy a fagyott szövetekben a kórokozók örökítőanyaga évezredeken át sértetlenül megmarad. A mintákban azonosították a pestisbaktérium és a hepatitis B vírus épen megőrződött genetikai állományát is, ami rávilágít a korábbi temetkezési helyek és leletek felolvadásának járványügyi kockázataira.
Záró gondolatok
Az ősi mikrobiológiai időkapszulák megnyílása elkerülhetetlen folyamat, amely teljesen új diagnosztikai és terápiás kihívások elé állítja az orvostudományt. Mivel az ismeretlen genomok és a rendkívüli alkalmazkodóképességű kórokozók ellen a szintetikus szerek hatékonysága korlátozott lehet, a jövőbeni védekezés alappillérét az emberi szervezet saját belső védekezőrendszerének és immunállapotának megerősítése jelenti.