Όταν το 2012 ο γνωστός σκηνοθέτης James Cameron ξεκινούσε τη σόλο κατάδυση του στο βαθύτερο σημείο των ωκεανών-στην Τάφρο των Μαριανών-στη θάλασσα της Ιαπωνίας σε βάθος περίπου 11.000 μέτρων, με το υποβρύχιο Deepsea Challenger, ήθελε να δείξει σε όλους μας ότι η βαθιά θάλασσα είναι το τελευταίο σύνορο προς κατάκτηση στον πλανήτη μας.
Η πρόκληση όμως αυτού του εγχειρήματος ενέχει ακόμη μεγαλύτερο ενθουσιασμό εάν σκεφτούμε ένα πολύ μεγάλο «μυστικό» της βαθιάς θάλασσας-που ίσως και λόγω της πρόσφατης πανδημίας-πρέπει να πάψει πια να είναι μυστικό.
Ο Ηράκλειτος είχε πει ότι: « “‛Η φύσις κρύπτεσθαι φιλεῖ” (Η φύση αγαπά να κρύβεται)» αλλά τις τελευταίες δεκαετίες αρχίσαμε να έχουμε αποδείξεις ότι η βαθιά θάλασσα μπορεί να συμβάλει στην καταπολέμηση των ιών. Πώς; με βιοδραστικές ουσίες με αντι- ιϊκή δράση που προέρχονται από μικροοργανισμούς της.
Αυτές τις πληροφορίες αντλώ από ένα εκλαϊκευμένο επιστημονικό άρθρο που έγραψαν φοιτητές από το Τμήμα Γεωπονίας, Ιχθυολογίας & Υδάτινου Περιβάλλοντος, στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας υπό την επίβλεψη του καθηγητή Μικροβιακής Οικολογίας Υδάτινου Περιβάλλοντος, κ. Κώστα Κορμά.
Οι φοιτητές στο πανεπιστήμιο Θεσσαλίας έψαξαν στη θαλάσσια άβυσσο αλλά σίγουρα δεν χάθηκαν μέσα σε αυτή. Η έρευνά τους ανέδειξε μια σημαντική πηγή αντι-ιϊκών ουσιών στο συγκεκριμένο περιβάλλον, εξαιτίας της υψηλής βιοποικιλότητας των μικροοργανισμών και της μεγάλης διακύμανσης των ενδιαιτημάτων του.
«Οι ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες που επικρατούν στη θαλάσσια άβυσσο, η οποία καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος του υδάτινου στοιχείου στον πλανήτη μας, οδήγησε εξελικτικά κάποιους μικροοργανισμούς στο να παράγουν αντιμικροβιακές ενώσεις. Η ποικιλία τόσο των ουσιών αυτών αλλά και των μικροοργανισμών που τις παράγουν παραμένουν εν πολλοίς άγνωστη», εξηγεί η φοιτήτρια του 4ου έτους και μια από τους συγγραφείς του άρθρου, Μαρία Βλάχου.
Ωστόσο, σύμφωνα με τους Έλληνες φοιτητές, τις τελευταίες δεκαετίες έχουν ενταθεί οι μελέτες καθώς η ανάπτυξη της τεχνολογίας, όπως φάνηκε και από την κατάδυση του Cameron, προσφέρει ευκολότερη πρόσβαση σε αβυσσαία περιβάλλοντα. Επιπροσθέτως, η υψηλή ποικιλότητα σε συνδυασμό με τις πολυάριθμες μεταβολικές λειτουργίες των μικροοργανισμών, παρέχουν μοναδικά μονοπάτια μεταβολισμού, προσφέροντας άγνωστες σε μας αντι-ιϊκές ουσίες.
Βιοδραστικές ουσίες με αποδεδειγμένη δράση εναντίον της ποικιλομορφίας των ιών
«Μέχρι σήμερα, πάνω από 20 ταξινομικές ομάδες βακτηρίων και μυκήτων έχουν βρεθεί να παράγουν σχεδόν 40 απομονωμένες βιοδραστικές ουσίες με αποδεδειγμένη αντι-ιϊκή δράση εναντίον πολλών ιών που ευθύνονται για κοινές παθολογικές καταστάσεις στον άνθρωπο. Συγκεκριμένα, το σύνολο αυτών των ουσιών αναστέλλει 11 ιϊκές λοιμώξεις, με τον HIV, τον εντεροϊό και τους ιούς της κοινής γρίπης και του έρπητα να αντιμετωπίζονται πλέον αποτελεσματικά», εξηγεί ο φοιτητής Παναγιώτης Τσοτουλίδης.
Η εν λόγω έρευνα διαπίστωσε ότι περισσότεροι από τους μισούς αυτούς μικροοργανισμούς είναι “κοσμοπολίτικοι”, ενώ οι υπόλοιποι είναι μάλλον αυτόχθονα είδη της βαθιάς θάλασσας. Οι μικροοργανισμοί προέρχονται κυρίως από τρία αβυσσαία ενδιαιτήματα, τα ιζήματα, τις υδροθερμικές πηγές (αναβλύσεις στη βαθιά θάλασσα όπου από τον φλοιό της γης βγαίνει με πίεση θερμό νερό) και τις ψυχρές αναβλύσεις (περιοχές στις οποίες υπάρχει διαρροή μεθανίου και υδρόθειου με αποτέλεσμα να σχηματίζονται «αλμυρές λίμνες» στον ωκεανό).
Unsplash
«Μία ξεχωριστή πηγή αντι-ιϊκών ουσιών είναι οι συμβιωτικοί μακροοργανισμοί, όπως οι σπόγγοι, τα κοράλλια και τα ολοθούρια (γνωστά και ως αγγούρια της θάλασσας). Ωστόσο, τα ιζήματα φαίνεται να διαδραματίζουν τον σπουδαιότερο ρόλο, μιας και κατά πλειοψηφία οι βιοδραστικές ουσίες ανιχνεύθηκαν εκεί», παρεμβαίνει μια ακόμη φοιτήτρια που συμμετείχε στην έρευνα, η Ελισάβετ Κάππα.
Όσον αφορά τους μηχανισμούς δράσης των αντι-ιϊκών βιοδραστικών ουσιών, οι φοιτητές διαπίστωσαν πως πρόκειται για αναστολή της ιικής αύξησης (ιοστατικά) και όχι για την εξουδετέρωσή τους (ιοκτόνα). Τονίζεται, επίσης, ότι οι υπό μελέτη βιοδραστικές ουσίες δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μέσο πρόληψης (εμβόλιο) αλλά περισσότερο ως μέτρο αντιμετώπισης των λοιμώξεων.
«Παράλληλα, υπάρχει δυνατότητα καλλιέργειας των μικροοργανισμών και απομόνωσης των προϊόντων που μας ενδιαφέρουν σε εργαστηριακό επίπεδο, δίνοντας την προοπτική ανάπτυξης φαρμακευτικών σκευασμάτων. Παρόλα αυτά, μόλις μία στις 10.000 νέες βιοδραστικές ουσίες μπορεί να οδηγήσει σε εμπορικό σκεύασμα. Εν προκειμένω, το 24% των υπό μελέτη βιοδραστικών ουσιών αποτελούν συστατικό εμπορικών σκευασμάτων, ενώ οι υπόλοιπες δεν χρησιμοποιούνται ακόμη για αυτόν το σκοπό», επισημαίνει η φοιτήτρια Σταυρούλα Παπαδάκη.
Συγκεντρωτικό διάγραμμα των μικροοργανισμών που λαμβάνονται από τη βαθιά θάλασσα με τις παραγόμενες από αυτούς βιοδραστικές ουσίες και τους ιούς – "στόχους" που αντιμετωπίζονται. Γίνεται αντιληπτό πως οι ιοί – στόχοι καταστέλλονται από περισσότερες της μίας ουσίας, ενώ για πολλές βιοδραστικές δεν έχει αποσαφηνιστεί ακόμη από ποιον μικροοργανισμό παράγονται.
Η διαρκής εξερεύνηση των θαλάσσιων αβυσσαίων ενδιαιτημάτων εγείρει πολλά νέα ερευνητικά ερωτήματα, εξάπτοντας παράλληλα το ενδιαφέρον μεγάλου μέρους της ερευνητικής κοινότητας. Οι βιοδραστικές ουσίες που συμπεριέλαβαν οι φοιτητές σε σχετικό διάγραμμα αποτελούν τεκμήριο της επιτυχίας αντιμετώπισης, εργαστηριακά, επιβλαβών ιικών λοιμώξεων. Εάν μάλιστα κάποιος αναλογιστεί την έκταση της βαθιάς θάλασσας, με την εντατικοποίηση της έρευνας εκεί συμπεραίνει τη σπουδαιότητά της στην ανάσχεση μίας πληθώρας μικροσκοπικών εχθρών.
Σημείωση: Αξίζει να σημειωθεί πως η συγκεκριμένη έρευνα (και κατ’ επέκταση το εκλαϊκευμένο επιστημονικό άρθρο που προέκυψε και χρησιμοποιήθηκε ως δημοσιογραφική πηγή) είναι διπλά σημαντική γιατί δεν εκπονήθηκε από ερευνητές υψηλής βαθμίδας αλλά από νέους προπτυχιακούς φοιτητές.
Αναγνωρίζοντας ότι η πανεπιστημιακή εκπαίδευση πρέπει να περιλαμβάνει πια και την ανάπτυξη της ικανότητας των φοιτητών να επικοινωνούν την επιστήμη τους, στο περασμένο ακαδημαϊκό έτος και στα πλαίσια του μαθήματος επιλογής «Εφαρμογές υδρόβιων μικροοργανισμών» του Τμήμα Γεωπονίας, Ιχθυολογίας & Υδάτινου Περιβάλλοντος, στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, ο καθηγητής Κορμάς σε συμφωνία με τους παραπάνω φοιτητές του 4 ου έτους ξεκίνησαν μια εργασία με λίγο διαφορετικό σκοπό από τα συνηθισμένα. Οι φοιτητές επέλεξαν ένα θέμα σχετικό με το αντικείμενο του μαθήματος που δεν ήταν ευρέως γνωστό στο γενικό κοινό αλλά είχε ενδιαφέρον, με τελικό στόχο τη συγγραφή ενός εκλαϊκευμένου άρθρου για την επιστήμη. Σύμφωνα με τον Καθηγητή Κορμά, είναι η πρώτη φορά που το «τελικό προϊόν» ενός μαθήματος στο οποίο βασίζεται η αξιολόγηση των φοιτητών, είχε ως τελικό στόχο την ενημέρωση του κοινού για το συγκεκριμένο θέμα, το οποίο στηρίχτηκε στην αναζήτηση και σύνθεση της επιστημονικής πληροφορίας με αμιγώς επιστημονικό τρόπο.
«Εκπαιδευόμαστε να δουλεύουμε στα εργαστήρια, να επιδιώκουμε μικρές και μεγάλες συνεργασίες, να παρουσιάζουμε τη δουλειά μας σε άρθρα επιστημονικών περιοδικών και σε συνέδρια με σαφήνεια και σκοπό και γενικά να απολαμβάνουμε τη συνομιλία μεταξύ μας. Η επικοινωνία όμως είναι θεμελιώδες μέρος της επιστημονικής ζωής. Ωστόσο, όταν οι επιστήμονες προσπαθούν να προσελκύσουν το κοινό, δυσκολεύονται να μεταδώσουν το μήνυμά τους και συχνά τα μηνύματα που λαμβάνει το κοινό φιλτράρονται μέσα από τα ΜΜΕ και αλλοιώνονται. Ως αποτέλεσμα, πιστεύω ότι το κοινό χάνει σιγά σιγά την εμπιστοσύνη του στην επιστήμη επειδή δεν αντιμετωπίζει τους επιστήμονες ως αξιόπιστες πηγές», εκτιμά ο Δρ. Κορμάς, ο οποίος πιστεύει ότι η επικοινωνία είναι κάτι που μαθαίνεται πολύ νωρίς-από τα πανεπιστημιακά έδρανα-αρκεί οι φοιτητές και μελλοντικοί επιστήμονες να αποφασίσουν να κάνουν την αρχή.
