U teoriji lijekova, ili – točnije ljekovitih tvari (drugs) – postoji ideal „čudesnog taneta“ (magic bullet). Iza te metafore krije se zahtjev da lijek šteti onome čemu treba, uzročniku bolesti, a da pritom ne šteti onome čemu ne treba, zdravlju općenito. To znači, drugim riječima, da lijek treba imati što manje nuspojava. U 17. stoljeću rane su ispirali sumpornom kiselinom (joj!), a onda se njemački ljekarnik i samouki (al)kemičar Johann Rudolph Glauber dosjetio, negdje oko 1625. godine,  da sumpornu kiselinu neutralizira kuhinjskom solju, pa je tako dobio natrijev sulfat, sal mirabile, „čudesnu sol“ koja se i danas zove po svom otkrivaču – Glauberova sol.  Ili kako je nastao aspirin, acetilsalicilna kiselina? Tako što je kemijskom modifilacijom (acetiliranjem) ublaženo korozivno djelovanje salicilne kiseline, koja zapravo ima isto djelovanje kao aspirin.

Ovaj mi je kratki izlet u povijest farmacije poslužio da dovedem čitatelja do teme ovoga članka, da pokažem kako „čudesno tane“ ne traže samo oni koji liječe ljude.  Trebaju ga i agronomi, poljoprivrednici. Agrotehnička sredstva – bilo da je riječ o gnojivima, pesticidima ili herbicidima – trebaju doći tamo gdje trebaju, a što manje tamo gdje ne trebaju. Najveći problem s umjetnim gnojivima nije u tome da se od biljci potrebnih kemijskih elemenata (dušika, fosfora, kalija…)  naprave spojevi koje biljke mogu iskoristiti, nego da gnojivo bude dovoljno netopljivo da ga iz tla ne ispere prva kiša, a opet dovoljno topljivo da ga biljka može pokupiti svojim korijenom. No na kraju sve – i gnojiva, i pesticidi, i herbicidi – završavaju u podzemnim vodama, a na to kakve štete od toga trpi prirodni okoliš ne treba trošiti riječi. Kako tom zlu stati na kraj?

Rješenje problema leži u virusima ili, točnije, u nanočesticama. Takav zaključak proizlazi iz znanstvenog rada što je nedavno izišao u časopisu Nature Nanotechnology. Njegov je naslov „Soil mobility of synthetic and virus-based model nanopesticides (Mobilnost u tlu sintetskih te na virusima zasnovanih modelnih nanopesticida)“. Što to znači?

Riječ je o tome da od pesticida nema koristi ako prodre dublje od korijena biljke. Do koje dubine  prodire korijen, to jest – kako se stručno kaže – kolika je duboka rizosfera ovisi o vrsti biljke, pa tome treba prilagoditi i svojstva nanočestice. Do koje dubine one mogu doprijeti? Ovisi o nanočestici, njezinoj veličini i obliku.

Jedna od tih čestica posve je živa. Riječ je o virusu mozaične bolesti duhana (tobacco mild green mosaic virus, TMGMV) – štapiću dugom 300, a debelom 18 nanometara. Iako  je TMGMV virus, ne trebamo ga se bojati: čovjeku ne može ni na koji način nauditi, a usto se ne prenosi kukcima, sjemenom ili peludom. Ne napada ni sve biljke. Iako je ime dobio po duhanu, taj virus napada i druge biljke, no samo one iz porodice Solanaceae, kojoj pripadaju rajčica i krumpir. Za biljke iz drugih porodica nije opasan.

Što su napravili američki znanstvenici, autori rečenoga rada? Oni su za virusnu česticu TMGMV prvo kemijski vezali modelini spoj, fluorescentnu boju Cyanine 5 (Cy5), a potom – u drugom pokusu – pesticid abamectin, koji se koristi za tamanjenje valjkastih crva (nematoda). No nisu istražili samo rečeni virus,  TMGMV, nego i druge biljne viruse – i polučili zanimljive rezultate.

Samo su dva biljna virusa, TMGMV i CPMV, mogla prodrijeti u tlo do dubine od 30 centimetara, dok su čestice kuglastog biljnog virusa PhMV prodirale do dubine od 12 centimetara. Znanstvenici su usto iskušali i dvije nevirusne nanočestice, no te čestice nisu prodirale duboko: čestica od biorazradivog polimera (PLGA) prodrla je do osam, a ona veća, od mikrokristaliničnog kremena (MSNP), do 12 centimetara u zemlju. Kada su na kraju usporedili rezultate zaključili su kako je TMGMV najbolja nanočestica za prenošenje otrova protiv nematoda. Najveća koncentracija abamectina postignuta je na dubini od 24 centimetra i na njoj se održala 24 sata – taman onoliko koliko treba. No tu nije kraj naše priče.

Priča o upotrebi živih nanočestica ne staje na virusnim česticama TMGMV niti na istrebljivanju nematoda, koje napadaju čak tri tisuće biljnih vrsta. Nanočestice drugih virusa mogle bi se iskoristiti za prenošenje herbicida, kemikalija koje trebaju prodirati mnogo pliće u tlo. Mnoge se perspektive otvaraju pred virusima, bićima na granici živog i neživog koje smo dosad pamtili samo po zlu. Bit će toga još.   

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je doktor prirodnih znanosti iz područja kemije, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju. Do umirovljenja radio je u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI)  baveći se bioanorganskom i teorijskom (računalnom) kemijom. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti surađujući u mnogim časopisima i revijama (Priroda, ABC tehnike, Čovjek i svemir, Modra lasta, Smib, Fokus). Napisao je više od dvije tisuće znanstveno-popularnih članaka, 13 znanstveno-popularnih knjiga te u koautorstvu dva sveučilišna udžbenika iz područja dizajniranja lijekova. Sada piše za mrežne stranice  Zg-magazina te za časopis Čovjek i svemir te, naravno, za BUG online. U časopisu Kemija u industriji je stalni komentator te  urednik rubrike „Kemija u nastavi“. Godine 2003. dodijeljena mu je Državna godišnja nagrada za promidžbu i popularizaciju znanosti.