Teknoloji

Bilim İnsanları Laboratuvarda ‘Tehlikeli’ Virüsleri Araştırdıklarında Aslında Ne Yapıyorlar?

0

Bir kişinin yaralanmasına veya ölümüne neden olabilecek virüsler, bakteriler, mantarlar, protozoa ve helmintler gibi yaklaşık 1.400 bilinen insan patojeni vardır.

Ancak, bilim adamlarının yüzde birin yalnızca binde birini saydığı trilyonlarca bireysel mikroorganizma türünün bulunduğu bir dünyada, araştırmacıların insanları tehdit edebilecek her şeyi keşfedip karakterize etmiş olmaları ne kadar olasıdır?

Pek olası değil. Ve bu mikroskobik düşmanları daha iyi tanımaktan kazanılacak çok şey var.

Bu nedenle, günlük yaşamda bu tehlikeli mikroorganizmalardan kaçınmak mantıklı olsa da benim gibi bilim adamları, nasıl çalıştıklarını öğrenmek için onları yakından ve kişisel olarak incelemeye motive oluyorlar. Tabii ki, bunu mümkün olduğunca güvenli bir şekilde yapmak istiyoruz.

Biyo-çevreleme laboratuvarlarında çalıştım ve grip ve SARS-CoV-2 koronavirüsü de dahil olmak üzere hem bakteri hem de virüsler hakkında bilimsel makaleler yayınladım.

Oklahoma Eyalet Üniversitesi’nde şu anda 10 araştırma grubu biyogüvenlik laboratuvarlarında patojenler üzerinde çalışıyor. Virüslerin ve bakterilerin genetik varyasyonlarını tanımlayarak, konakçılarının hücreleri içinde nasıl çalıştıklarını inceliyorlar.

Bazıları, konakçı bağışıklık sisteminin bu istilacılara nasıl tepki verdiğini çözüyor ve obezite, diyabet veya ileri yaştaki sözde komorbiditelerden etkileniyor. Diğerleri, patojenlerin nasıl tespit edilip ortadan kaldırılacağını araştırıyor.

Patojenlerin nasıl zarar verdiğini anlamak için bu tür araştırmalar, insan ve veteriner hekimliği ile memelilerin, kuşların, balıkların, bitkilerin, böceklerin ve dünyadaki diğer türlerin sağlığı için çok önemlidir.

Önceden uyarılmış

Tüm bilim adamlarının geçtiğimiz yüzyılda hangi mikroorganizmanın sorumlu olduğunu, çevrede nerede olduğunu ve insanların doğal savunmalarını nasıl aştığını anlayarak hastalıkların nasıl önleneceği konusunda öğrendiklerini düşünün.

Bu organizmaların ne yaptığını, nasıl yaptıklarını ve nasıl yayıldıklarını anlamak, araştırmacıların genişlemelerini tespit etmek, azaltmak ve kontrol etmek için önlemler geliştirmelerine yardımcı olur. Amaç, neden oldukları hastalığı tedavi edebilmek veya önleyebilmektir. Patojen ne kadar tehlikeli olursa, bilim adamlarının onu o kadar acilen anlaması gerekir.

Laboratuar araştırmasının geldiği yer burasıdır.

Bilim adamlarının bir patojenin kendisini nasıl yürüttüğü hakkında temel soruları var. Bir konak hücreye girmek ve çoğalmak için hangi makineyi kullanır? Hangi proteinleri yapmak için hangi genleri aktive eder? Bu tür bilgiler, patojeni ortadan kaldırmaya veya hastalık tedavilerine veya aşılara yol açmaya yönelik stratejileri saptamak için kullanılabilir.

Patojenler hakkında bilinenlerin kütüphanesi büyüdükçe, araştırmacıların ortaya çıkan bir patojenle karşı karşıya kaldıklarında bu bilgilerin bir kısmını uygulayabilme şansları artıyor.

İnsanlar dünyanın farklı bölgelerine taşınırken veya ekosistemleri değiştirirken yeni patojenlerle karşılaşabilirler. Bazen bir patojen yeni bir vektöre adapte olur – yani farklı bir organizma tarafından taşınabilir – yeni alanlara yayılmasına ve yeni popülasyonlara bulaşmasına izin verir. Dünyada ortaya çıkan bulaşıcı hastalıkların kabaca yüzde 70’i hayvanlardan insanlara bulaşıyor; bunlara zoonotik hastalıklar denir.

Ne olabileceğini tahmin etme konusunda mütevazı bir yeteneğe sahip olmak için bu yolların nasıl çalıştığını anlamak çok önemlidir.

Doğada ipuçları sağlayabilecek örüntüler olsa da, mikrobiyal dünyanın muazzam çeşitliliği ve bu organizmaların kendi savunmaları ve hayatta kalmaları için yeni stratejiler geliştirme hızı, keşfedildiği gibi her birini incelemeyi ve anlamayı zorunlu kılıyor.

Bu araştırma güvenli bir şekilde yapılabilir mi?

Hiçbir girişimde sıfır risk diye bir şey yoktur, ancak uzun yıllar boyunca araştırmacılar tehlikeli patojenlerle çalışmak için güvenli laboratuvar yöntemleri geliştirdiler.

Her çalışma, neyin, nasıl, nerede ve kim tarafından yapılacağını önceden belgelemelidir. Bu açıklamalar, planların işi yapmanın en güvenli yolunu özetlediğinden emin olmak için bağımsız komiteler tarafından gözden geçirilir.

Araştırmacıların onaylanmış prosedürlere ve düzenlemelere uyduklarından emin olmak için kurum içindeki eğitimli profesyoneller ve bazı durumlarda ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri, ABD Tarım Bakanlığı veya her ikisi tarafından bağımsız takip yapılır.

Tehlikeli patojenlerle çalışanlar iki dizi ilkeye bağlı kalırlar. Muhafaza anlamına gelen biyogüvenlik var. Bilim adamlarını ve çevrelerini güvende tutan tüm mühendislik kontrollerini içerir: biyogüvenlik kabinleri olarak adlandırılan kapalı, havalandırmalı çalışma alanları, yönlü hava akışları ve laboratuvar içindeki hava hareketini kontrol etmek için antre odaları. Özel yüksek verimli partikül hava filtreleri (HEPA), laboratuvara giren ve çıkan havayı temizler.

İyi laboratuvar çalışma uygulamalarına bağlı kalırız ve herkes önlük, maske ve eldiven dahil olmak üzere kişisel koruyucu ekipman giyer. Bazen laboratuvarda soluduğumuz havayı filtrelemek için özel solunum cihazları kullanırız. Ek olarak, üzerinde çalıştığımız patojeni sıklıkla etkisiz hale getiriyoruz – esasen işlevsel olmaması için parçalara ayırıyoruz – ve her seferinde bir veya birkaç parça üzerinde çalışıyoruz.

Sonra biyogüvenlik var, yani bir patojenin kaybolmasını, çalınmasını, serbest bırakılmasını veya kötüye kullanılmasını önlemek için tasarlanmış önlemler. Atıkların dekontaminasyonu ve bertarafı için erişim kontrollerini, envanter kontrollerini ve sertifikalı yöntemleri içerir. Bu güvenlik önlemlerinin bir kısmı ayrıntıları yakın tutmaktır.

Belirli patojenlerle çalışmanın ne kadar risk içerdiğiyle tanımlanan biyogüvenlik seviyeleri.  (Konuşma/CC BY-ND)Belirli patojenlerle çalışmanın ne kadar risk içerdiğiyle tanımlanan biyogüvenlik seviyeleri. (Konuşma/CC BY-ND)

Araştırma topluluğu, biyogüvenlik uygulamalarının dört seviyesini tanır. Biyogüvenlik seviyesi-1 (BSL-1) ve BSL-2, riskin düşük olduğu veya hiç olmadığı genel laboratuvar alanlarına uygulanır. İnsanlar veya hayvanlar için ciddi tehdit oluşturan mikroorganizmalarla çalışmazlar.

BSL-3, yüksek bireysel riskin olduğu ancak toplum riskinin düşük olduğu, yani insan hastalığına neden olabilen ancak insandan insana bulaşmayan bir patojenin bulunduğu ve hastalığın kolayca tedavi edilebildiği laboratuvarları ifade eder. Bu, meslektaşlarım ve ben ve birçok tıp ve veterinerlik okulunun yapacağı türden bir çalışma.

BSL-4, insanlarda, hayvanlarda veya her ikisinde de bireyler arasında bulaşan ve etkili bir tedavisinin mevcut olmayabileceği önemli hastalık riski yüksek patojenlerle çalışmayı ifade eder. BSL-4 laboratuvarları nispeten nadirdir, bir tahmine göre dünyada sadece yaklaşık 50 tane bulunmaktadır.

Her düzeyde artan risk, çalışanları güvende tutmak ve kazara veya kötü niyetli herhangi bir kötüye kullanımı önlemek için giderek daha sıkı önlemler gerektirir.

Bilim bu mikropları görmezden gelirse ne risk altında?

Son yıllarda dünya, çeşitli patojen türlerinin neden olduğu ciddi hastalık salgınları gördü. Bilim adamlarının bildiği patojenler için bile, pek çok şey bilinmiyor. Henüz keşfedilmemiş daha fazla tehdit olduğunu beklemek mantıklı.

Bilim adamları için yeni hastalık patojenlerini keşfedildikçe laboratuvarda incelemeleri ve bunların konukçudan konukçuya nasıl geçtiklerini ve koşullardan nasıl etkilendiklerini anlamaları çok önemlidir; zamanla hangi varyasyonların geliştiği; ve hangi etkili kontrol önlemlerinin geliştirilebileceği.

Kuduz, Batı Nil virüsü ve Ebola gibi daha iyi bilinen virüslere ek olarak, bugün dünyada dolaşan ve ciddi bir tehdit oluşturan kritik öneme sahip birkaç patojen vardır. Hantavirüsler, dang humması, Zika virüsü ve Nipah virüsü, araştırmacıların bunların nasıl bulaştığı hakkında daha fazla bilgi edinmek, hızlı teşhis geliştirmek ve aşılar ve terapötikler üretmek için çalıştığı çeşitli laboratuvarlarda araştırılmaktadır.

Mikroorganizmalar gezegendeki en bol yaşam biçimidir ve insan sağlığı ile bitki ve hayvanların sağlığı için son derece önemlidir. Genel olarak, insanlar varlıklarına adapte olmuşlardır ve bunun tersi de geçerlidir. Gerçek zarar verme kapasitesine sahip mikroplar için, bir sonraki pandemi vurmadan önce bilim insanlarının yapabileceği kadar çok araştırma yapmak mantıklı. Konuşma

Jerry Malayer, Araştırma ve Lisansüstü Eğitimden Sorumlu Dekan Yardımcısı ve Oklahoma Eyalet Üniversitesi Veterinerlik Fakültesi’nde Fizyolojik Bilimler Profesörü.

Bu makale, Creative Commons lisansı altında The Conversation’dan yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.

.

Profesör

Galaksimizin Merkezinin Yakınında Gizemli, “Yanıp Sönen” Dev Bir Nesne Tespit Edildi

Previous article

Gerçek Dünyadaki Bir Denemede Dang Ateşi İletimi İnanılmaz %77 oranında Kesildi

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Teknoloji