Rizs vakcina

Japán és brit kutatók olyan genetikailag módosított rizst állítottak elő, amely ellenanyagot termel a súlyos hasmenést okozó rotavírus ellen. Az ellenanyagot eredetileg a lámákban azonosították.

Az Egészségügyi Világszervezet statisztikái szerint a világon évente több mint 520 ezer csecsemő és gyermek hal meg rotavírus okozta fertőzésben, 85 százalékuk Afrika és Ázsia elszegényedett országaiban. Elsősorban a két év alatti gyermekek életét veszélyezteti nagy valószínűséggel a betegség.

A MucoRice-ARP1 nevű rizs elvileg oltóanyagként működik. A kutatók elképzelései szerint azokban az országokban, amelyekben a legfontosabb táplálék a rizs, fogyasztásával segíteni lehetne a gyerekek rotavírussal történő fertőződésének megelőzését. A vírus ellen léteznek már hagyományos oltóanyagok, amelyek alkalmazását a WHO számos országban a nemzeti immunizációs programok elemének javasolja. Az eddigi tanulmányok azt bizonyítják, hogy míg a fejlett országokban a beoltottak 85–98 százaléka az oltással védettséget szerez a fertőzés ellen, addig a fejlődő országokban ez az arány mindössze 50–60%. Ennek oka egyelőre nem ismert. A feltételezések szerint a fejlődő országokban gyengébben működik az emberek immunrendszere, és a genetikailag módosított rizs fogyasztásával – mintegy kiegészítésként –fokozni lehetne a védekezés esélyeit.

A genetikailag módosított rizs hatékonyságát egyelőre csak egereken próbálták ki, emberi klinikai vizsgálatok még nem voltak. Az állatkísérletek során azt találták, hogy azokban a rotavírussal megfertőzött egerekben, amelyeket a GM-rizzsel tápláltak, jóval kevésbé tudott a vírus szaporodni, mint a „normál” rizst fogyasztókban. Az állatokban a genetikailag módosított rizs főzve és vízzel hígított porként elfogyasztva egyaránt hatékonynak bizonyult, sőt a rizs főzővizét ivóvízként elfogyasztó állatokban is jelentős mennyiségű ellenanyagot lehetett kimutatni.

Az elképzelések szerint a védettség kialakításához és fenntartásához a rizst rendszeresen kell majd fogyasztani. Az eredetileg a lámákban talált arp1 ellenanyag más szerkezetű, mint az az antitest, amelyet az emberi szervezet termel a rotavírus ellen, ezért az emberi gyomor-bél rendszerben az ember által termelt ellenanyagtól eltérően nem bomlik le. Tehát a védettség kialakítása elvileg a szájon át elfogyasztott ellenanyaggal is segíthető.

Ezt támasztják alá Bangladesben végzett klinikai vizsgálatok, melyek szerint az arp1 ellenanyaggal emberekben is kialakítható rotavírussal szembeni védettség.

Vannak, akik kétségbe vonják a GM-rizzsel kapcsolatos kutatások és kísérletek értelmét. A fertőzés megelőzésére már ma is léteznek vakcinák, és rendelkezésre állnak rehidratáló oldatok, valamint cinkkészítmények a kiszáradás megelőzésére, ha ezeket minden gyermekhez el lehetne juttatni, az lenne a megoldás – mondja például az amerikai Johns Hopkins Egyetem vezető rotavíruskutatója, Mathuram Santosham.

Tokuhara, Daisuke – Alvarez, Beatriz – Mejima, Mio et al.: Rice-based Oral Antibody Fragment Prophylaxis and Therapy Against Rotavirus Infection. Journal of Clinical Investigation. 2013. DOI:10.1172/JCI70266 • WEBCÍM
 

Ígéretes új vegyület gombák ellen

Amerikai kutatók (Worcester Polytechnic Institute, University of Massachusetts Medical School) olyan vegyületet fedeztek fel, amely gátolja a Candida albicans nevű gomba felületekhez történő tapadását. Ennek egyrészt azért van jelentősége, mert azokban az esetekben, amikor ez a gomba patogénné válik, a fertőzés első lépéseként az emberi sejtek felületéhez tapad, másrészt szívesen kötődik a polisztirol nevű közönséges műanyaghoz is, amelyből orvosi eszközök, például katéterek, erekhez kapcsolható csövek, implantátumok, pacemakerek készülnek.

A kutatók 30 ezer kismolekulájú vegyület tesztelésével jutottak az általuk filosztatinnak nevezett anyaghoz, amely az emberi sejtekre nem mérgező, de a gombának mind a sejtek, mind a műanyagok felületén való megtapadását gátolja. Szerintük a szer alkalmas lehet arra, hogy a polisztirol gyártása során felhasználva olyan műanyagot állítsanak elő, amelynek felületén a gombák nem tudnak megtapadni, így a belőlük készült orvosi eszközök alkalmazása nem rejtené magában a súlyos fertőződés veszélyét. Másrészt a filosztatinból új gombaellenes szert is lehetne fejleszteni.

A vegyületet ezért nevezték el filosztatinnak, mert többféle sejten vizsgálva megállapították, hogy jelentősen gátolja a gombák ún. filamentációját. A filamentáció lényege, hogy a Candida albicans tojásalakú sejtjei fonalas szerkezetűvé válnak, ami segíti, hogy behatoljanak a környező szövetekbe, és károsítsák azokat. A kutatók most e folyamat gátlásának molekuláris mechanizmusait szeretnék jobban megérteni, hogy megtalálják a filosztatin célpontját.

A Candida albicans sok emberben a normális bélflóra vagy hüvelyi flóra része, ártalmatlanul együtt él az emberrel. Orvosi eszközökről a vérbe kerülve, vagy valamilyen immunrendszeri betegség, illetve immunrendszert gátló kezelés esetén azonban súlyos fertőzést okozhat, amelyet gombaellenes szerrel kell kezelni. Mivel jelenleg kevés ilyen gyógyszer áll rendelkezésre, kívánatos lenne, ha új szerrel bővülne a paletta.

Fazly, Ahmed – Jain, Charu – Dehner Amie C. et al.: Chemical Screening Identifies Filastatin, a Small Molecule Inhibitor of Candida Albicans Adhesion, Morphogenesis, and Pathogenesis. PNAS – Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 2013. 110, 33, 13594–13599. published ahead of print 31 July 2013. DOI:10.1073/pnas.1305982110

Bálnaszámláló

Német tengerkutatók és fizikusok sikerrel teszteltek egy bálnafigyelő rendszert, amely öt kilométer távolságon belül automatikusan észleli a bálnák kilégzésekor több méter magasságig fellövellő víz-levegő-pára-oszlopot. A hőfelvételek segítségével működő berendezés az előzetes eredmények szerint jóval hatékonyabb – kétszer annyi bálnát észlelt, mint a hagyományos szabad szemmel és távcsővel végzett megfigyelések.

A tengerekben egyre nő a zajterhelés, és az érzékeny tengeri emlősök életét teljesen felforgathatja a zajos közlekedés vagy ipari tevékenység, például szélfarmok építése vagy a kőolaj- és fölgázkitermelés. Ma már sok helyen előírás, hogy az ilyen létesítményekre bálnafigyelő rendszert telepítsenek, és akár a zajforrások ideiglenes kikapcsolását is elrendelhetik, ha az állatok veszélyes közelségbe kerülnek. A megfigyelés legtöbbször vizuális, ez azonban sok megfigyelőt igényel, és sötétedés után nem működik.

A rendszer napi 24 órában dolgozik, és kiderült, hogy éjszakai üzemben a képek minősége még jobb is. A berendezés viharos időben is jól teljesített. A hajóra szerelt infrakamera másodpercenként ötször körbefordulva 360°-os szögben pásztázza a vizet. A nagyérzékenységű szenzor 0,01 fok hőmérsékletkülönbséget is képes kimutatni. A hideg tengerekben a különbség a tengervíz és a bálnák által kifújt párás levegő hőmérséklete között ennél jóval nagyobb, így ezek világos foltokként tűnnek elő a felvételeken. A berendezést 10 °C-nál hidegebb vízben tesztelték, de kipróbálását melegebb tengerekben is tervezik.

Az elkészült felvételeket számítógép elemzi, 24 órás megfigyelés alatt 3,5 terabájtnyi adat keletkezik.

Zitterbart, Daniel P. – Kindermann, Lars – Burkhardt, Elke – Boebel, Olaf: Automatic Round-the-Clock Detection of Whales for Mitigation from Underwater Noise PLoS ONE. 8, 8, e71217. DOI: 10.1371/journal.pone.0071217 • WEBCÍM

Megbecsült matematika

Közismert, hogy a tanult számolási, matematikai készségektől függetlenül minden ember rendelkezik bizonyos képességgel a mennyiségek megbecslésére. Ennek köszönhetően (bizonyos különbségek esetén) mindenki minden számolás nélkül el tudja például dönteni, hogy melyik kupacban lehet több gyümölcs, vagy melyik sorban állnak kevesebben. Kísérletekkel bizonyított, hogy ilyen képességgel állatok is rendelkezhetnek. Arra utaló eredmények is ismertek, hogy emberek esetében e képesség fejlettsége összefüggésben van a matematikai adottságokkal; akik pontosabban eligazodnak ebben a számok nélküli világban, azok a számokkal is jobban boldogulnak, sőt az elvont matematikai elméletek megértése is jobban megy nekik.

Amerikai kutatók most olyan kísérleteket publikáltak, melyek azt látszanak igazolni, hogy ebben a számok nélküli, úgynevezett „közelítő számrendszerben” (approximate number system – ANS) történő gyakorlás, képességfejlesztés hatására a szimbolikus reprezentációkkal (a számokkal) való műveletek is jobban mennek. A szerzők szerint eredményeik megerősítik, hogy a komplex matematikai és a preverbális közelítő mennyiségreprezentáció területén mutatott készségek között szoros kapcsolat van, és az utóbbi fejlesztése esetleg segítséget jelenthet azoknak a gyerekeknek és felnőtteknek, akiknek nehézségeik vannak a matematikával.

Park, Joonkoo – Brannon, Elizabeth M.: Training the Approximate Number System Improves Math Proficiency. Psychological Science. Published online before print, 6 August 2013.

DOI: 10.1177/0956797613482944
 

Ablak-hűtő

Napsütötte ablakok és napelemek hűtésére ajánlják a kutatók azt az élővilágból átvett módszert, melynek lényege, hogy a felület közelében kialakított, az érhálózatokhoz hasonlító csőrendszerben hűtőfolyadékot áramoltatnak. A mikroméretű csőrendszer fala optikailag tiszta, átlátszó szilikongumi, a benne keringő hűtőközeg pedig víz. A közzétett kísérleti eredmények szerint egy 10 cm x 10 cm-es üveglap hőmérsékletét a benne 2 ml/perc sebességgel áramló szobahőmérsékletű víz 7–9 fokkal csökkentette.

Az ablakok hűtése a mögötte lakók komfortérzetét javítaná, míg a napelemek esetében az elektromos energia termelésének hatékonysága növekedhetne.
Ráadásul különböző folyadékokat használva, ablakok esetében az üveg fényáteresztő képessége, színe, esztétikai megjelenése is változtatható lenne, írják a kutatók az előnyök összefoglalásakor most megjelent cikkükben.

Hatton, Benjamin D. – Wheeldon, Ian – Hancock, Matthew J. et al: An Artificial Vasculature for Adaptive Thermal Control of Windows. Solar Energy Materials and Solar Cells. 117, 2013, 429–436. DOI: 10.1016/j.solmat.2013.06.027