Gotovo polovica svjetskog stanovništva živi u tropsko-suptropskim zemljopisnim područjima pogodnim za širenje malarije, bolesti koja godišnje ubije skoro 500.000 ljudi, većinom djece i trudnica. Uzročnik bolesti je krvni mikroparazit Plasmodium, kojega u organizam čovjeka svojim ubodom unosi plazmodijev prirodni prenositelj (vektor), komarac-malaričar (Anopheles). Stoga se komarca-malaričara smatra trenutno najsmrtonosnijom životinjom na kugli zemaljskoj.

Kemijsko (mal)tretiranje komaraca i ljudi

Borba protiv epidemijskog širenja malarije u svrhu smanjenja obolijevanja i smrtnosti je i financijski i tehnički ekstremno zahtjevna. Tek je nedavno dizajnirano cjepivo protiv malarije, trenutno je u fazi kliničkog ispitivanja na ljudima i još nije u uporabi (a kada će, ne zna se), pa je kemijski protunapad na anofelesa - insekticidno tretiranje komaraca - i dalje za sada najučinkovitija taktika. Međutim, anofeles ima nezgodnu karakternu osobinu: relativno brzo razvija otpornost na uobičajene kemijske insekticide, a kod pokušaja primjene snažnijih kemikalija pojavljuje se problem toksičnih nuspojava zaprašivanja kod ljudi koji žive u područjima gdje se kemijski tretira komarce.

Stoga se u cijelom svijetu u brojnim istraživačkim nastojanjima i dalje traži učinkovit, po ljude što bezopasniji način uništavanja komaraca-malaričara. Još prije tridesetak godina znanstvenici su otkrili da postoji jedan soj bakterija koji inficira i ubija anofelesa. No, točan biokemijski mehanizam kojim ta bakterija uništava komarca nije bio utvrđen, radi čega nije bilo moguće odrediti ima li ta bakterija djelovanje i na zdravlje ljudi, pa ju nije bilo moguće koristiti kao alternativu kemijskim insekticidima - sve do prije nekoliko dana.

A prije nekoliko dana se u časopisu Nature Communications pojavio znanstveni rad u kojem je međunarodni tim stručnjaka predvođen Sarjeetom Gillom, profesorom molekularne, stanične i sistemske biologije na UC Riverside, objavio da je kemijski identificiran neurotoksin nazvan PMP1, kojega proizvode te bakterije, a definiran je i biokemijski mehanizam kojim PMP1 ubija anofelesa.

Sarin, soman, tabun, VX, organofosfati...

Bilo je potrebno preko 10 godina istraživačkog rada da bi se detaljno precizirao način djelovanja bakterijskog neurotoksina, a autori konačni uspjeh pripisuju korištenju odnedavno dostupnih tehnika sekvenciranja gena. Ukratko opisan, postupak zvuči jednostavno: neurotoksične bakterije su u laboratorijskim uvjetima izložene dozi ionizirajućeg zračenja, što je uzrokovalo mutacije bakterijskih gena. Od više mutantnih sojeva selekcionirali su onaj koji je zbog mutacije prestao proizvoditi toksin i potom su ga genski usporedili s 'prirodnim' sojem čiji neurotoksin ubija anofelesa. Na temelju genskih razlika između ta dva soja definiralo se koji su geni odgovorni za proizvodnju toksina u bakterijama, a potom se definiralo i neurotoksične spojeve za čiju 'proizvodnju' su ti geni zaduženi.

Ako vam pojam 'neurotoksin' asocira na bojne otrove - u pravu ste. Neurotoksini, odnosno nervni agensi su vrlo otrovne kemikalije koje djeluju putem blokiranja funkcije živčanog sustava, najčešće blokadom prenošenja impulsa (neurotransmisije), npr. organofosfati blokiraju acetilkolinesterazu, što u ljudi i drugih kralježnjaka rezultira blokadom funkcije mišića (i onih za disanje), znojenjem, slinjenjem, grčevima i komatoznim stanjem (tzv. pesticidni sindrom).

Pod zajedničkim nazivom 'nervni bojni otrovi' su vam vjerojatno poznati sarin (GB), soman (GD), tabun (GA), VX, VR i VG, tipični primjeri smrtonosnih neurotoksičnih spojeva namijenjenih kemijskom ratovanju. U organizam se ne moraju ubrizgavati, jer vrlo lako ulaze na svaki mogući način: udisanjem, vodom i upijanjem kroz kožu, što ih čini još opasnijim i težim za izbjegavanje u uvjetima ratnih djelovanja ili prilikom slučajne ekspozicije (npr. organofosfornim pesticidima kod tretiranja štetnih insekata u poljoprivredi).

Botulizam, tetanus i druge pošasti

Većina neurotoksina cilja na neuromišićni sustav kralježnjaka, pa i 'antimalarični' PMP1 ima 30% kemijske sličnosti s npr. botulinom ili tetanusnim toksinom, dvama neurotoksinima ekstremno opasnim za ljude. Međutim, ostalih 70% kemijske strukture PMP1-a čini ga različitim u toj mjeri da ne utječe na ljude ni druge kralježnjake, ribe, pa čak ni na druge kukce, osim specifično na komarca-malaričara. Na iznenađenje istraživača, PMP1 u laboratoriju nije bio otrovan za miševe čak ni kada ga se primjenjivalo izravnim ubrizgavanjem u krvotok.

Članovi Gillovog tima su postdoktorski znanstvenici iz UC Riverside, sa Sveučilišta u Stockholmu i iz Instituta za medicinska istraživanja u Maleziji, a rad je financirao američki Nacionalni institut za zdravlje. Tim je zatražio patent za ovo otkriće i nadaju se da će pronaći financijske partnere koji će im pomoći u razvoju masovno primjenjivog selektivnog insekticida protiv anofelesa.

Ovi rezultati otvaraju vrata i daljnjim istraživanjima o novim, visoko-selektivnim (a time i ekološki prihvatljivim) insekticidima, jer ako se od PMP1 uspije proizvesti 'bojni otrov' za selektivno ubijanje anofelesa, velika je vjerojatnost da postoje toksini koji mogu precizno i selektivno uništavati i druge vrste kukaca-vektora kao što su uši, krpelji ili druge vrste komaraca osim malaričnih.  

^{Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se opušta antistresnim aktivnostima: od pisanja svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u tiskanom izdanju časopisa BUG, crtkanja grafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, te fejsbučkog blogiranja o craft-pivima, životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do pasioniranog kuhanja posve probavljivih jela i sviranja slabo probavljivog bluesa.}