Bionika využíva poznatky o biologických systémoch na riešenie problémov v technických disciplínach (napríklad chemická, lekárska bionika, bionika človeka). Pozrime sa teraz na problematiku doznievajúcej koronavírusovej pandémie a pretláčaných očkovacích pseudoriešení inými okuliarmi. Nie je to znamenie šelmy?
Symbol medicíny obsahuje dvoch prepletených hadov. Hadí jed môže liečiť, no záleží od množstva. A to môže záležať od úmyslu. V roku 1980 sa začal predávať Captopril, liek na vysoký krvný tlak s účinnou látkou z jedu juhoamerickej jamovej zmije. Bežne možno kúpiť masť so syntetickým hadím jedom, ktorý má podobný účinok ako peptid v jede štrkáča. Hadia masť uvoľňuje svalové napätie a má silný relaxačný a regeneračný účinok, napomáha vyhladzovať mimické vrásky a obnoviť drobné defekty pleti.
Očkovacie náplasti s hadími zúbkami
Klasické ihly používané pri očkovaní sú spojené s rizikom infekcie a ich použitie je často bolestivé. Keďže bunky imunitného systému sa bežne nenachádzajú vo svaloch, vedci skúmali rôzne spôsoby dopravenia kvapalných vakcín do pokožky, ktorá obsahuje veľa tzv. antigén prezentujúcich buniek, čo môže vyvolať silnejšiu imunitnú odozvu. Juhokórejskí vedci predstavili v júli 2019 v článku Snake fang-inspired stamping patch for transdermal delivery of liquid formulations v časopise Science Translational Medicine mikroihlovú náplasť inšpirovanú hadími zubami. Hadie stoličky majú na povrchu ryhu umožňujúcu rýchle a účinné vpravenie jedu do obete, založené na povrchovom napätí a kapilarite. Mikroihly môžu aj dopraviť kvapalné liečivá do pokožky za menej ako štvrť minúty – vďaka jemnému tlaku prsta, bez potreby komplexného pumpovacieho systému. Hydrodynamické simulácie ukázali, že hadími zubami inšpirovaný ryhovaný tvar mikroihiel umožňuje rýchle doručenie kvapalných liečiv s využitím kapilárnej sily pri rôznych povrchových napätiach a viskozitách. Podanie ovalbumínu a neaktívneho vírusu chrípky týmito mikroihlami vyvolalo mohutnú tvorbu protilátok a ochrannú imunitnú odozvu u hlodavcov.
V januári minulého roka waleská Univerzita vo Swansea na svojej webovej stránke informovala o vývoji „smart vakcináplasti“, ktorá bude merať zápalovú odpoveď pacienta. Milimeter dlhé mikroihly z polykarbonátu alebo silikónu bude potrebné prilepiť na jeden deň. Inteligentná náplasť bude schopná potvrdiť prijatie vakcíny pri rýchlom skene pomocou smartfónu. Mala by byť k dispozícii do konca budúceho roku.
V septembri 2021 publikovali čínski vedci v ACS Nano (ACS je skratka Americkej chemickej spoločnosti) článok Separable microneedle patch to protect and deliver DNA nanovaccines against COVID-19 o vakcináplasti so sto biorozložiteľnými mikroihlami. Majú priemer menší ako desatina včelieho žihadla a bezbolestne penetrujú pokožku. Náplasť testovali na myšiach a S-proteín v mikroihlách údajne vytvoril silnú protilátkovú a T-bunkovú odozvu bez pozorovaných vedľajších účinkov. Vakcínu založili na DNA, pretože je stabilnejšia a jednoduchšia na prípravu ako RNA. Náplasti možno uchovať pri izbovej teplote aspoň mesiac bez straty účinnosti.
Napokon koncom februára 2022 vyšiel v Nature Partner Journal Vaccines článok vedcov z amerického štátu Georgia o náplasti s mikroihlami obsahujúcimi zmes neaktívneho vírusu detskej obrny a neaktívneho rotavírusu, ktorú úspešne vyskúšali na potkanoch. Snímateľná „hadia“ vakcináplasť sa čoskoro zakvačí aj do ľudskej pokožky.
Koronavírus s hadími kodónmi
V januári 2020 uverejnili Aktuality článok Vírus z Číny sa preniesol na človeka z hadov, pripúšťajú vedci, ktorý doslova prevzali z New Scientist bez uvedenia zdroja. Píše sa v ňom, že čínski vedci dokázali prečítať genetický kód nového koronavírusu. Podľa analýzy je nový vírus veľmi podobný tým, ktoré sa vyskytujú pri netopieroch, no z genetického pohľadu je ešte podobnejší vírusom prítomným v hadoch. „Výsledky vyplývajúce z nášho genetického skúmania naznačujú, že prvýkrát sú najpravdepodobnejším rezervoárom vírusov v prírode hady,“ uviedol genetik Wei Ji z Pekinskej univerzity. Odvtedy, samozrejme, presiakli na verejnosť správy o vojenskom výskume ako pravdepodobnejšom pôvode SARS-CoV-2. Nič to však nemení na tom, že tento vírus – vtedy ešte označovaný 2019- nCoV – obsahuje hadie kodóny (kodón je sekvencia troch susedných nukleotidov v molekule DNA alebo mRNA). V pôvodnom vedeckom článku v Journal of Medical Virology sa píše: „Výsledky naznačujú, že 2019-nCoV má najpodobnejšiu genetickú informáciu s netopierím koronavírusom a najpodobnejší výskyt kodónov s hadom,“ čo zrejme znamená, že vírus dokáže účinnejšie použiť translačný mechanizmus hada ako iných zvierat. Konkrétne píšu o čínskom bungarovi (Bungarus multicinctus) a kobre (Naja atra), pričom o niečo väčšiu podobnosť našli s kodónmi bungara. Informáciu o čínskom výskume zverejnili aj v časopise Scientific American, kde uviedli, že oba hady môžu byť pôvodným zdrojom koronavírusu.
Podľa štúdie publikovanej na stránke Journal of Clinical Investigation v auguste 2021 vedci z Arizonskej univerzity zistili, že enzým v ľudskej krvi podobný enzýmu z jedu štrkáča (fosfolipáza A2 skupiny IIA) sa u zdravých ľudí nachádza v malom množstve a zabraňuje bakteriálnej infekcii, no pri ťažkých prípadoch infekcie SARS-CoV-2 končiacich smrťou je hladina tohto enzýmu v priemere desaťkrát vyššia než u preživších s miernym priebehom a päťkrát väčšia než u preživších s ťažkým priebehom. Na stránke Arizonskej univerzity informovali o štúdii článkom s veľavravným názvom Like venom coursing through the body: Researchers identify mechanism driving COVID-19 mortality. Preto vysoká hladina tohto enzýmu signalizuje ťažký priebeh, prípadne smrť.
AUTOR: Milan Pullmann
