اخبار علمی, مطالب
مبارزه با ویروس‌ها بوسیله جلبک
سال گذشته، هنگامی‌که همه‌گیری ویروس کرونا جهان را به آشوب کشاند، گروهی از محققان زیست‌انرژی در آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام(PNNL ) به راهی غیرمتعارف برای مبارزه با همه‌گیری پی بردند و آن راه، جلبک‌ها بودند.
جلبک‌ها گروه متنوعی از موجودات فتوسنتزی هستند که از تعدادی سلول منفرد که یک ساختار رشته‌ای را برروی دریاچه تشکیل می‌دهند گرفته تا جلبک دریایی به طول درخت سکویا را در برمی‌گیرند. درطول هزاران سال، جلبک‌ها مجموعه‌ای از ترکیبات را ایجاد کرده‌اند تا در برابر طیف وسیعی از عوامل استرس‌زای محیطی از آنها محافظت کنند. بسیاری از آنها( جلبک‌ها) در اقیانوس زندگی می‌کنند، جایی‌که تنها چند قطره آب می‌تواند تا 10 میلیون ویروس را در خود جای دهد.
مایکل هوسمن( Michael Huesemann)، محقق ارشد زیست‌انرژی و محقق اصلی پروژه DISCOVR، کنسرسیوم آزمایشگاه ملی وزارت انرژی ایالات متحده برای پیشبرد توسعه سوخت‌های زیستی جلبک گفت:” مزیت در نظرگرفته نشده جلبک‌ها تنوع بیولوژیکی بسیار زیاد آنهاست.” ” هنگامی‌که افراد به طور جدی به دنبال داروهای درمانی برای مبارزه با همه‌گیری بودند، ما دریافتیم که فرصتی برای درک بیش‌تر خواص ضد ویروسی کلی جلبک‌ها وجود دارد.”
آنچه دنبال شد، جست‌وجوی اساسی در مقاله‌هایی از سال 1956بود که جلبک‌ها و ضدویروس‌ها را به یکدیگر مرتبط می‌ساخت. کارآموز آزمایشگاه دوره کارشناسی علوم پایه در PNNL، دیمن رینولدز(Daman Reynolds ) برای درک بهتر داده‌ها، مطالعات را براساس بازه زمانی که ویروس برای ایجاد عفونت دنبال می‌کند، مرتب کرد. با انجام این کار مشخص شد که ترکیبات موجود در جلبک‌ها پتانسیل استثنایی- وکاملاً بکر- برای مبارزه با بیماری‌های ویروسی نشان می‌دهند.
رینولدز(Reynolds) گفت:” اکثریت ترکیبات جلبک در مراحل اولیه تحقیق هستند.” ” برخی از ترکیبات در فازهای مختلف آزمایشات بالینی‌‌اند و برخی از آنها در اروپا به عنوان اسپری بینی برای محافظت از سیستم تنفسی در برابر سرماخوردگی به بازار عرضه می‌شوند. به تعدادی از آنها تنها یکبار استناد شده بود، بنابراین نکته هیجان‌انگیز این است که هزاران ترکیب دیگر( در جلبک) وجود دارد که می توانند با ویروس‌هایی که ما هنوز در مورد آنها اطلاعی نداریم مبارزه کنند.”
پیشگیری در طی مسیر
ویروس کرونا از طریق دهان یا بینی وارد سیستم تنفسی می‌شود، اما ویروس‌های دیگر از طریق تماس پوست به پوست یا درون وریدی منتقل می‌شوند. با بررسی یافته‌های رینولدز، مجموعه‌ای از ترکیبات مشتق‌شده از جلبک‌ها یافت شد که می‌توانند به عنوان محافظ در ورودی مسیرهای احتمالی عفونت ویروسی عمل کنند. اثبات شده است که برخی ترکیبات نوعی پوشش محافظتی را برای جلوگیری از ورود ویروس به بدن ایجاد می‌کنند.
اما اگر به‌طور اتفاقی ویروسی وارد میزبان شود، در آزمایشگاه نشان داده شد که ترکیبات مشتق از جلبک، ویروس‌ها را غیرفعال یا تجزیه می‌کنند.
چندین مطالعه آزمایشگاهی مقدماتی نیز نشان داد که محصولات جلبکی از چسبندگی ویروس‌ها به گیرنده‌های سلولی جلوگیری می‌کنند که موجب می‌شود برای ویروس، ورود به سلول میزبان یا ایجاد عفونت سخت‌تر شود.
هم‌چنین برخی از تحقیقات آزمایشگاهی آشکار کرد که ترکیبات موجود در جلبک‌ها باعث می‌شود ویروس نتواند به ساختار داخل سلولی نفوذ کرده و شروع به تکثیر کند. علاوه بر این، به عنوان موانعی عمل می‌کنند که ویروس‌های تکثیرشده را به دام می‌اندازد تا در بدن منتشر نشده و گسترش نیابند. ترکیبات مشتق‌شده از جلبک‌ها می‌توانند واکنش ایمنی طبیعی بدن را در برابر عفونت ویروسی- چه قبل و چه بعد از قرار گرفتن در معرض ویروس- افزایش دهند.
نقش محتمل(جلبک‌ها) جهت تولید سوخت های زیستی مقرون به صرفه
زیست شناس، اسکات ادموندسون( Scott Edmundson) که بیش از 15 سال کشت جلبک فتوسنتزی را برای تولید محصولات زیستی مطالعه کرده‌است، پیشنهاد می‌کند که اگر داروهای ضد ویروسی مشتق از جلبک در آزمایشات بالینی امیدوارکننده باشند، استخراج آنها می‌تواند تولید سوخت‌های زیستی را از نظر اقتصادی امکان‌پذیرتر کند.
او می‌گوید:” ما ثابت کردیم تولید سوخت‌های پیشرفته( سوخت جایگزین که به سوخت پیشرفته نیز معروف است، گازهای گلخانه‌ای کمتری نسبت به سوخت‌های معمول تولید می‌کند.) از جلبک‌هایی که در نور خورشید و CO2 جو رشد می‌کنند، عملاً امکان‌پذیر است.” ” گام بعدی این است که این فرآیند ازنظراقتصادی موثر واقع شود.”
یک ترکیب درمانی قابل استخراج قبل از فرآوری جلبک‌ها برای سوخت زیستی، گامی در این روند خواهد بود.
بخشی از بودجه این تحقیق از سازمان انرژی آمریکا، اداره علوم، اداره توسعه کار برای معلمان و محققان تحت برنامه کارآموزی آزمایشگاه دوره کارشناسی علوم تامین شده است. این تنها بخشی از علم درحال توسعه PNNL برای مبارزه با همه‌گیری ویروس کرونا است. این مقاله در جولای 2021 در نشریه تحقیقات جلبک در دسترس قرارگرفت.
مترجم : مهدیه صابری
