Παρά την πρόοδο στη θεραπεία, η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο εξαπλώνεται η φυματίωση, ειδικά μέσω αερομεταφερόμενων σταγονιδίων, παραμένει μια σημαντική πρόκληση. Αλλά όπως συμβαίνει με κάθε μολυσματική ασθένεια, η λεπτομερής κατανόηση της μικροβιολογίας παραμένει το κλειδί για τις παγκόσμιες προσπάθειες για τον έλεγχο και την τελική εξάλειψή της.
Τώρα, επιστήμονες στο Hackensack Meridian Center for Discovery and Innovation (CDI), στο Νιου Τζέρσεϊ των ΗΠΑ σε συνεργασία με ομάδες του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (MIT) και του Weill Cornell Medicine, για να μελετήσουν τη μετάδοση της φυματίωσης, ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό πειραματικό σύστημα που αναπαράγει τον ανθρώπινο βήχα με αξιοσημείωτη ακρίβεια.
Η νέα πλατφόρμα, που ονομάζεται Transmission Simulation System, TSS (Σύστημα Προσομοίωσης), μιμείται την αερομεταφερόμενη εξάπλωση του Mycobacterium tuberculosis προσομοιώνοντας τον ανθρώπινο βήχα με απαράμιλλο ρεαλισμό και πρωτοφανή ακρίβεια.
Με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή στο CDI, Martin Gengenbacher, η συνεργατική ομάδα δημοσίευσε τα ευρήματά της σε μια εργασία με τίτλο: «Experimental system enables studies of Mycobacterium tuberculosis during aerogenic transmission» (Το πειραματικό σύστημα επιτρέπει μελέτες του Mycobacterium tuberculosis κατά τη διάρκεια της αερογενούς μετάδοσης», στο επιστημονικό περιοδικό mBio.
Η ομάδα συγγραφής υποστηρίζει ότι το TSS θα μπορούσε να φέρει «επανάσταση» στην ανάπτυξη νέων θεραπειών και εμβολίων που στοχεύουν στην αναχαίτιση της εξάπλωσης της πιο θανατηφόρας μολυσματικής ασθένειας στον κόσμο.
«Τα προηγούμενα εργαστηριακά μοντέλα βασίζονταν στην έκθεση των πειραματόζωων σε μια πυκνή, ανεξέλεγκτη ‘ομίχλη’ βακτηρίων μέσω νεφελοποιητή για να μελετήσουμε τη μετάδοση της φυματίωσης», δήλωσε ο Δρ. Gengenbacher. «Παρότι αυτή η μέθοδος ήταν πολύ πρακτική, ήταν μια ανακριβής τακτική που δεν αντικατόπτριζε επαρκώς την πραγματική μετάδοση».
Ο Δρ. Gengenbacher δήλωσε ότι η σημαντική ανακάλυψη του συστήματος είναι η ικανότητά του να μιμείται τα βασικά χαρακτηριστικά ενός ανθρώπινου βήχα και να προσομοιώνει την προώθηση μολυσμένων σταγονιδίων στον αέρα. Το TSS χρησιμοποιεί επίσης μια προσομοίωση πρόσληψης των μολυσμένων σταγονιδίων «μόνο από τη μύτη» για να ολοκληρώσει τη διαδικασία μετάδοσης, παράγοντας πιο συνεπείς παρατηρήσεις.
«Αυτό το σύστημα μας επιτρέπει να μοντελοποιήσουμε με ακρίβεια ολόκληρη την πορεία της φυματίωσης σε ελεγχόμενο εργαστηριακό περιβάλλον», δήλωσε ο Δρ. Gengenbacher. «Η συγκέντρωση αερολυμάτων του είναι πιο ρεαλιστική από τις παλαιότερες μεθόδους και η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων του αντικατοπτρίζει αυτήν των ασθενών με ενεργό φυματίωση. Μπορούμε τώρα να αρχίσουμε να μελετάμε τα τρωτά σημεία του βακτηρίου ενώ βρίσκεται στον αέρα και να αναπτύξουμε στρατηγικές για να διακόψουμε συγκεκριμένα αυτή την οδό μετάδοσης».
Η σημασία της ανακάλυψης δεν έγκειται μόνο στις επιπτώσεις αυτού του νέου συστήματος στην αναχαίτιση της μετάδοσης της φυματίωσης, αλλά και στη δυνατότητα που δίνει στους εμπνευστές του να οραματιστούν στη συμβολή του στη μελέτη της εξάπλωσης πολλών μολυσματικών ασθενειών.
«Η δυνατότητα αξιόπιστης αναπαραγωγής της διαδικασίας μετάδοσης από άνθρωπο σε άνθρωπο ανοίγει νέα μονοπάτια για τον έλεγχο μολυσματικών νόσων», δήλωσε ο David Perlin, Επικεφαλής Επιστημονικός Διευθυντής και Εκτελεστικός Αντιπρόεδρος του CDI. «Ίσως μια μέρα εφαρμόσουμε παρόμοια τεχνολογία για να κατανοήσουμε και να ελέγξουμε καλύτερα την εξάπλωση άλλων ασθενειών που μεταδίδονται μέσω του αέρα και μέσω σταγονιδίων».
Αυτός ο προσομοιωτής όχι μόνο ενισχύει την έρευνα για τη φυματίωση, αλλά θέτει επίσης τις βάσεις για τη μελέτη άλλων αναπνευστικών παθογόνων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που ευθύνονται για τη γρίπη, την COVID-19 και τις αναδυόμενες αερομεταφερόμενες απειλές. Επιτρέποντας πειράματα ακριβείας, το TSS θα μπορούσε να επιταχύνει την ανάπτυξη εμβολίων, θεραπευτικών και στρατηγικών δημόσιας υγείας που αποσκοπούν στην ανάσχεση της μετάδοσης πριν από την εμφάνιση της λοίμωξης.
