Cała nadzieja w krowach

Bardzo często w odniesieniu do osoby odpornej na wszelkie dolegliwości, która rzadko choruje, mówimy, że ma końskie zdrowie. A tak naprawdę powinniśmy się skupić na zaletach krowiego zdrowia. Bo już kiedyś, właśnie dzięki tym zwierzętom, udało się nam przezwyciężyć plagę, która dziesiątkowała ludzkość. Wszystko wskazuje na to, że i w obecnych czasach bydło może przysłużyć się człowiekowi w walce z takimi chorobami, jak nowotwory czy AIDS.

Tekst: Mateusz Uciński; ZDJĘCIE: wikipedia

„Nasi bracia i siostry mniejsi” – tak święty Franciszek z Asyżu nazywał towarzyszące ludziom zwierzęta. Chociaż krowa zapewne mniejsza nie jest, to jej wkład w rozwój naszej cywilizacji jest niebagatelny. Bynajmniej nie chodzi tu o mleko, które jest jednym z podstawowych pokarmów rasy ludzkiej od tysięcy lat, ale o kwestie odpornościowe krowiego organizmu, które mogą stać się kluczem do opracowywanie szczepionek i leków na nieuleczalne choroby, gnębiące ludzkość od dziesięcioleci. Może brzmi to nieco jak fantastyka naukowa, ale pamiętajmy, że w naszej historii jedną z plag opanowaliśmy właśnie dzięki krowom, mimo że wtedy wydawało się, że nie ma już dla chorych ratunku.

W cieniu epidemii
Chociaż za królową plag nękających ludzkość przez wieki uważa się dżumę, zwaną także czarną śmiercią, to na pewno, pozostając w monarchistycznej terminologii, następczynią tronu zdecydowanie była ospa prawdziwa, która nie znała ani litości, ani granic. Czym jest ospa prawdziwa? To wirusowa choroba zakaźna o ostrym przebiegu, wywoływana przez jedną z dwóch odmian wirusa ospy prawdziwej (variola minor lub variola maior). Okres jej inkubacji trwa od 7 do 17 dni, średnio 13 dni. Chorobę cechuje śmiertelność u około 3% osób szczepionych (dla najczęściej spotykanej odmiany) i średnio 30% osób nieszczepionych (istnieją postacie choroby o śmiertelności szacowanej nawet na 95%). Po zakażeniu wirusy wędrują do pobliskich węzłów limfatycznych, skąd po 3–4 dniach zakażenie rozszerza się na pozostałe węzły chłonne oraz śledzionę i szpik kostny. Po około 9 dniach od momentu zakażenia pojawiają się początkowe objawy nieswoiste: głównie gorączka, osłabienie i uczucie rozbicia. Wirusy zakażają komórki drobnych naczyń krwionośnych skóry i błon śluzowych. Wtedy do objawów zaliczyć należy także złe samopoczucie, dreszcze, wymioty, ból głowy i pleców. Dalej, po 2–3 dniach, pojawia się, w jednym „rzucie”, charakterystyczna plamkowo-grudkowa wysypka, z czasem przechodząca w pęcherzykową, przede wszystkim na twarzy i kończynach. Poprzedzają ją zmiany o podobnym charakterze umiejscowione w błonie śluzowej początkowego fragmentu układu trawiennego. Po kolejnych 10 dniach pęcherzyki przeradzają się w strupy, które samoistnie odpadają, pozostawiając szpecące blizny.

Ospa jest bardzo zaraźliwa. Do zakażenia dochodzi różnymi drogami, największe znaczenie ma jednak droga powietrzna kropelkowa. Bezpośredni kontakt ze zmianami na skórze chorego, wydzieliną z pęcherzyków, bielizną pościelową i osobistą, sprzętem medycznym itp. także niesie za sobą ryzyko zakażenia. Właśnie dlatego ta choroba przetoczyła się niczym walec praktycznie przez cały świat, zbierając żniwo tysięcy ludzkich istnień. Pierwsze wzmianki o niej pojawiły się już ok. 400 r. n.e., a do Europy trafiła w 581 r. n.e., powodując wiele groźnych epidemii. Ze Starego Kontynentu, razem z odkrywcami i konkwistadorami, ospa popłynęła na statkach do Nowego Świata, gdzie dokonała prawdziwego pogromu wśród ludności tubylczej. Można nawet pokusić się o sformułowanie, że była cichym sprzymierzeńcem tych podbojów. Historia powszechna mówi, że hiszpańscy konkwistadorzy zwyciężali, ponieważ mieli lepszą broń, jak armata czy muszkiet. Jednak choroba, którą nieświadomie przynieśli hiszpańscy żołnierze, tylko w latach 1520–1522 zabiła prawdopodobnie od 3 do 3,5 miliona Indian. Podobnie było w przypadku Indian z Ameryki Północnej, gdzie ospa zawędrowała z europejskimi osadnikami. W roku 1633 w Plymouth, w stanie Massachusetts, rdzenni Amerykanie zostali zaatakowani przez wirusa, który kompletnie zniszczył całą tubylczą populację. W 1636 zaraza dotarła do jeziora Ontario i ziemi Irokezów, zbierając milionowe żniwo śmierci. Jak widać, choroba ta potrafiła potężnie dopiec naszemu gatunkowi na przestrzeni wieków, dopóki nie została opanowana.

No tak, ale gdzie w tym wszystkim krowy? Otóż są, bo to właśnie dzięki nim, a raczej ich systemowi immunologicznemu, zawdzięczamy szczepionkę, która uratowała nas przed prawdziwą hekatombą. Szczepionka ta została wynaleziona w 1796 roku przez brytyjskiego lekarza Edwarda Jennera. Była jedyną szczepionką, w której podawano żywe, w pełni wirulentne wirusy. Nie były to jednak wirusy ospy prawdziwej, lecz krowianki (CPXV), która u ludzi wywołuje niewielkie objawy. Szczepionka była podawana metodą skaryfikacji: piętnastokrotnie, szybko nakłuwając skórę skaryfikatorem lub igłą, uprzednio zanurzonymi w szczepionce. Ranę poszczepienną zaklejano gazikiem, aby nie dopuścić do zakażenia pozostałych części ciała. Między 4. a 14. dniem po szczepieniu w jego miejscu pojawiały się zmiany w postaci grudek, pęcherzyków i białawych, wklęsłych krost (w tej kolejności). Zazwyczaj okres ten przebiegał z gorączką, rzadko osiągającą 39°C i więcej, oraz powiększeniem regionalnych węzłów chłonnych. Z czasem linia wirusów używana do szczepień wskutek izolacji zaczęła się nieco różnić od dzikiego szczepu CPXV i postanowiono ją oznaczać jako VACV. Właśnie dzięki temu szczepieniu, opartemu na de facto krowim wirusie, z czasem ospę wyeliminowano i w końcu definitywnie zwalczono. Szczepienia przeciw ospie prawdziwej nie znajdują się w kalendarzu szczepień obowiązkowych od 1980 roku.

Współczesne plagi
Mimo że od odkrycia szczepionki przeciwko ospie minęło ponad 200 lat, ludzie nie zapomnieli o tym, że właściwości organizmu bydła mogą stać się kluczem do rozwiązania wielu ludzkich problemów ze zdrowiem. Ostatnio bardzo głośno zrobiło się o dwóch projektach, w których niebagatelne znaczenie mają właśnie krowy.

Pierwszym z nich są badania prowadzone na Uniwersytecie w Ottawie. Naukowcy badają możliwości wykorzystania modyfikowanej postaci wirusa krowianki (czyli ospy krowiej, o której wspominaliśmy powyżej) w walce z chorobami nowotworowymi. Eksperyment wskazuje, że zmodyfikowany wirus, po wprowadzeniu do krwi, jest w stanie atakować w selektywny sposób komórki zmienione nowotworowo, nie naruszając przy tym komórek zdrowych. Replikacja tego wirusa, który został nazwany JX-594, zdeterminowana jest cyklem chemicznych reakcji patogennych, mających miejsce w przypadku niektórych postaci nowotworów. Wirus został wprowadzony w różnych dawkach do krwi 23 pacjentów z chorobą onkologiczną, która dała przerzuty do różnych narządów. Jakie były rezultaty? Otóż w przypadku ośmiu pacjentów, którzy otrzymali najwyższą dawkę, w organizmach siedmiu z nich replikacja wirusa nastąpiła w komórkach nowotworowych, nie naruszając zdrowej tkanki. Infekcja wirusowa zahamowała na jakiś czas rozrost wirusa u sześciu pacjentów. Wirus jednak nie wyleczył nowotworu. Pacjentom, ze względów bezpieczeństwa, zaaplikowano jedynie pojedynczą dawkę wirusa.

Prof. John Bell z Uniwersytetu w Ottawie, będący przewodniczącym badań, tak komentuje ich wyniki: „Jesteśmy bardzo podekscytowani tym badaniem, ponieważ jest to pierwsza terapia wirusowa w historii medycyny pokazująca, że wirus może w stały i selektywny sposób ulegać replikacji w komórkach nowotworowych po dożylnym wprowadzeniu u ludzi. Jego dystrybucja drogą żylną jest kwestią zasadniczą w leczeniu raka. Umożliwia dotarcie do nowotworów na obszarze całego ciała, w przeciwieństwie do tych, na które możemy oddziaływać bezpośrednio”.

Zdaniem onkologów zastosowanie wirusów w procesie leczenia jest niezwykle obiecujące, a sam wirus mógłby być wstrzykiwany jako forma terapii w dużych koncentracjach komórek rakowych.

Drugim projektem, który w ostatnich dniach szczególnie rozpalił wyobraźnię zarówno naukowców, jak i samych chorych, jest odkrycie amerykańskich naukowców, którzy w swoich badaniach udowodnili, że krowy mają niesamowitą zdolność do zwalczania wirusa HIV, co może znacznie przyspieszyć prace nad lekiem na AIDS, chorobą zwaną „plagą XX wieku”.

Na czym polega problem z wynalezieniem lekarstwa na to schorzenie? Otóż na tym, że wirus HIV robi wszystko, aby uniemożliwić ludziom wytworzenie skutecznie działających przeciwciał. Jednym z takich właśnie działań jest produkcja różnych, nieistotnych form tego białka w celu odwrócenia uwagi układu immunologicznego. U ludzi proces wytworzenia skutecznych przeciwciał może trwać nawet kilka lat, jednak, jak wiadomo, chorzy nie mają tyle czasu, bo z roku na rok choroba wyniszcza ich układ odpornościowy i koło się zamyka. Inaczej ta sprawa wygląda u krów.

Naukowcy z International Aids Vaccine Initiative oraz Scripps Research Institute z USA postanowili sprawdzić, jak produkcja antyciał będzie wyglądać u krów. Poddane eksperymentowi zwierzęta immunizowano szczepem wirusa HIV o nazwie BG505 SOSIP. Rezultaty tego badania były niesamowite. Wykazały, że krowie przeciwciała mogą zneutralizować 20 proc. szczepów HIV w ciągu 42 dni. W ciągu 381 dni przeciwciała neutralizowały 96 proc. szczepów wirusa podczas badań w laboratorium. Zdaniem naukowców odpowiada za to skomplikowany układ trawienny krów, który umożliwił im opracowanie wyrafinowanego systemu immunologicznego.
– Reakcja systemu immunologicznego krów powaliła nas na kolana – skomentował wyniki badań doktor Devin Sok, jeden z inspiratorów eksperymentu. – Wymagane przeciwciała były wytwarzane przez układ odpornościowy krowy w ciągu kilku tygodni. U ludzi układ odpornościowy wytwarza tego typu przeciwciała w ciągu trzech do pięciu lat.

Naturalnie, krowy nie chorują na AIDS, a przeniesienie ich przeciwciał do człowieka nie jest możliwe. Jednak na ich bazie bardzo prawdopodobne jest stworzenie szczepionki, która mogłaby nauczyć system immunologiczny wytwarzania przeciwciał neutralizujących wirusa. Taki lek powinien także zapobiegać kolejnym zarażeniom.

Jak widać, i co podkreślają naukowcy, system odpornościowy bydła jest niesamowicie silny i bardzo złożony, przez co może stać się źródłem do opracowania leków na wiele chorób, dotąd uważanych za nieuleczalne. A krowy, jak to się stało w przypadku szczepionki na ospę, mogą uratować świat.

Źródła: Nature, BBC, Dziennik naukowy.pl