Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 198

Jaderné technologie v honbě na viry

Spí hlavou dolů, ožívá v noci a nosí virus Ebola. Co je to? Netopýr. Poté, co Siera Leone zažila zničující epidemii v roce 2014, cvičí veterinární vědci ze Sierra Leone své kolegy z celé Afriky, jak včas zachytit a diagnostikovat nebezpečí pomocí technik využívajících jadernou vědu. „Bohužel jsme si prošli strašnou epidemií,“ říká Dickson Kargbo, místní veterinář, když se svítilnou v ruce v hlubinách džungle za soumraku odhrnuje větve z cesty skupině svých kolegů. „Ale aspoň máme nyní technologie a zkušenosti, o které se můžeme podělit.“

Fotogalerie (3)
Každoročně se v netopýrech objeví na deset nových kmenů virů (foto: L. Gil/IAEA, www.iaea.org)

Veterináři a odborníci na výživu zvířat, kteří se zúčastňují školení vedeného Mezinárodní agenturou pro atomovou energii (MAAE), pocházejí ze sedmi afrických zemí: Burkina Faso, Burundi, Kamerun, Středoafrická republika, Ghana, Libérie, Nigérie a Togo. Jejich cílem je získat dohled nad nemocí. S podporou MAAE a Organizace spojených národů pro výživu a zemědělství (FAO) se učí porozumět chování netopýrů, aby je mohli chytit, odebrat vzorky a provést správná opatření v oblasti biologické bezpečnosti. „Myšlenkou je, aby získali praktické zkušenosti a správné vědecké poznatky, aby mohli netopýry prověřit, aniž by je zabili, a opět je vrátili do přírody,“ říká technický důstojník Hermann Unger ze Společného oddělení jaderných aplikací FAO / MAAE v potravinách a zemědělství. „Při celém procesu musíte chránit jak sebe, tak zvíře.“

Během dvou týdnů tréninku veterináři, lesníci a specialisté na volně žijící živočichy odchytili v džunglích Njala v centrální Sierra Leone více než 30 netopýrů pro laboratorní analýzu. V laboratoři byla zvířata identifikována, změřena a vzorky krve a výkalů vyšetřeny na analýzu stovek virů včetně Eboly, které mohou netopýři přenášet na další zvířata nebo lidi. Techniku a vybavení poskytl program technické spolupráce MAAE. Dohled je stále důležitější, jelikož Demokratická republika Kongo nebo KDR čelí nové krizi Ebola a riziku dalšího šíření.

V džungli

Vědci zkoumají živočichy v jejich přírodním, divokém prostředí. Protože netopýři jsou noční savci, lovci virů pracují v noci a respektují rytmus zvířat. „Není to lehké. Pro diagnostiku a identifikaci viru potřebujete vysokohodnotný vzorek, který se správně odebral a odeslal správným způsobem,“ řekl Unger. Chcete-li chytit netopýra, musí přijít do džungle tým nejméně šesti lidí, postavit tyče a sítě, počkat do tmy, kdy se objeví první netopýři. Cílem je co nejméně narušit ekosystém. Po odchycení se netopýři pečlivě vloží do speciálního vaku, převezou zpět do laboratoře pro odběr vzorků a analýzu. „Jsou to podivná stvoření. Vylétají v noci, jedí hmyz nebo ovoce a lidé se jich bojí. Ale jsou klíčoví pro ekosystém - pokud odstraníte netopýry, ovlivníte všechny ostatní druhy,“ řekl Temidayo Adeyanju, expert na divokou přírodu z Nigérie. „Na jedné straně jsou základním kamenem ekosystému, na druhou stranu představují hrozbu. Každý rok v nich objevíme na deset nových virů, z nichž některé, jako právě Ebola, se mohou přenést na člověka kontaktem se zvířetem, jeho krví nebo sekrety.“

Hlad je silnější než strach

Lidé se bojí Eboly,“ dodává Hawa Walker, specialistka na ochranu přírody z Libérie, země sousedící se Sierrou Leone, která také v roce 2014 trpěla epidemií. „Umývají si ruce a umývají i celé své domy. Ale v mnoha domácnostech slouží netopýři stále jako potrava. Jsou zdrojem obživy pro ty, kteří nemají jinou možnost.“

Místní vědci současně provádějí výzkum nově objeveného kmene viru Ebola, kmene Bombali. Poprvé byl hlášen v červenci loňského roku v Sierra Leone. O jeho patogenní povaze je málo známo, kromě toho, že má schopnost infikovat lidské buňky. „Jedním z problémů během epidemie Ebola v západní Africe v letech 2014-2015 byla nedostatečná připravenost,“ říká Michel Warnau, projektový manažer MAAE, který dohlíží na vzdělávací kurzy. „Prostřednictvím těchto kurzů chceme před vypuknutím dalších epidemií vybudovat kapacity pro studium a diagnostiku zoonotických chorob volně žijících živočichů, aby bylo možné lépe předjímat rizika pro lidské obyvatelstvo.

Jaderné a odvozené techniky pro detekci zvířecích nemocí

Dvě techniky odvozené od jaderné energie, běžně používané pro diagnostiku onemocnění, jsou enzymová imunoanalýza (ELISA) a polymerázová řetězová reakce (PCR). Obě metody původně pracovaly s radioizotopy, nyní používají enzymy, což pomohlo MAAE a jejím partnerům zdokonalit a zefektivnit testovací proces.

ELISA (angl. zkratka enzyme-linked immuno sorbent assay), se využívaná ke kvantitativnímu stanovení různých antigenů. Je založena na vysoce specifické interakci antigenu a protilátky, přičemž na jednoho z těchto partnerů se naváže enzym (nejčastěji peroxidáza nebo alkalická fosfatáza). Enzym katalyzuje chemickou přeměnu substrátu, který se přidá do reakční směsi, na produkt, který je barevný - výsledek se měří spektrofotometricky. Koncentrace produktu je úměrná koncentraci antigenu nebo protilátky ve vzorku. Test ELISA se snadno nastavuje a používá, což je vhodné pro jakoukoliv veterinární laboratoř. Vědci umístí zředěný sérový vzorek ze zvířecí krve na připravenou misku. Pokud vzorek obsahuje podezření na chorobu, enzym v tekutině mění barvy kapaliny, což potvrzuje přítomnost onemocnění. ELISA se často používá pro počáteční testy, ale má omezenou citlivost a specificitu a nemůže se použít k identifikaci kmenů viru.

Předobrazem enzymové imunoanalýzy byla radioimunoanalýza (RIA) , jejímž základem je imunochemická reakce antigenu se specifickou protilátkou, prováděná in vitro v přítomnosti vhodné radioaktivně značené sloučeniny jako radioindikátoru, který umožňuje kvantifikaci stanovení díky své radioaktivitě; ta se snadno detekuje a měří.

Polymerázová řetězová reakce (PCRPolymerase Chain Reaction) je metoda rychlého a snadného zmnožení úseku DNA. PCR slouží k vytvoření až milionů přesných kopií vzorového fragmentu DNA, což umožňuje provést analýzu i z velmi malého vzorku. Výsledkem PCR je obrovské množství kopií původní sekvence DNA. Metoda je tak citlivá, že dokáže odhalit i jedinou molekulu DNA ve vzorku. PCR je technikou, která zahrnuje více sofistikovaných zařízení a postupů než metoda ELISA, a je vysoce citlivá a přesná, takže je vhodná pro identifikaci virových kmenů a bakterií. Používá enzym k replikování nebo amplifikaci specifické genetické oblasti patogenní DNA jednou miliardou krát za půl hodiny. Vědci potom detekují a monitorují tuto amplifikaci DNA buď radioizotopy, nebo počítáním fluorescenčních molekul připojených specificky k vytvořeným genovým sekvencím.

Zvířátko velikosti netopýra může přenášet až 137 různých kmenů virů

Mnoho z nich, včetně nebezpečné Eboly, je přenosných na člověka. Po mnoha letech studií různých afrických zvířat centrální Afriky se dnes vědci spojili v rámci MAAE projektu, aby společně zabránili šíření nemocí. Kolem 75 % lidských nemocí pochází ze zvířat, takže je nanejvýš důležité zastavit jejich šíření již na zvířecí úrovni. A pomoc odvozená od jaderných technologií je v tom neocenitelná.

Během epidemie Eboly v r. 2014 reagovala MAAE velmi rychle a poskytla Sierra Leone specializovaná zařízení pro boj s infekcí. Po odeznění krize se nyní pomoc soustřeďuje na dlouhodobou prevenci. Vybavuje africké laboratoře a školí jejich personál. PCR, polymerázová řetězová reakce, je například schopná identifikovat virus typu Ebola během několika hodin a s vysokou mírou přesnosti. Časná diagnóza pomůže zabránit šíření nemoci izolací napadených zvířat a pacientů.

Zdroje:

https://www.iaea.org/newscenter/news/hunting-for-viruses-in-sierra-leone-with-the-help-of-nuclear-technology

https://www.iaea.org/newscenter/multimedia/photoessays/the-ebola-hunters-of-sierra-leone-the-nuclear-angle

Marie Dufková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Z Nigérie do Číny – přeprava použitého jaderného paliva

Přísná bezpečnostní opatření provázela přepravu ozářeného paliva z reaktoru v nigerijské Zarii zpět do Číny. Je to už 17. odvoz paliva z výzkumných reaktorů po celém světě, na kterém se významně podílela česká společnost ÚJV Řež.

Jak se u Temelína cvičila obrana proti teroristům

Tři dny od středy 20. do pátku 22. března cvičily tři stovky vojáků, policistů a specialistů společností ČEPS a ČEZ ochranu Jaderné elektrárny Temelín proti teroristickému útoku. Cvičení ukončily dynamické ukázky, během kterých vojáci odvraceli simulovaný ...

Jsou psi opravdu barvoslepí?

Psi vidí svět zvláštním způsobem. Ale není pravda, že by neviděli barvy, i když se tento omyl široce traduje. Vidí barvy stejně jako jejich páníčkové a paničky, jen nevidí tolik odstínů. Uvádí se, že lidské oko je schopno rozeznat až 10 milionů odstínů ...

Indonésie vyvinula radiofarmakum pro diagnózu mimoplicní tuberkulózy

Zatímco ve většině rozvinutých zemí je tuberkulóza pod kontrolou, v rozvojových zemích patří k nejčastějších příčinám úmrtí. Jen v Indonésii se každý rok objeví 360 000 případů onemocnění a odhaduje se, že dalších 600 000 případů ročně zůstane neodhaleno. ...

Víno z Marsu

Ještě nevíme, jak tam doletět, ale už plánujeme, že odtamtud budeme dovážet víno. Nevíme, jak se vypořádat s absencí ozonové vrstvy a magnetického pole, čili s nedostatečnou ochranou marťanských kolonistů před zářením, ale těšíme se na marťanské vinné dýchánky.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail