Vakcīnas vajag ne tikai cilvēkiem. Zinātnieki pēta iespēju 'vakcinēt' augļu kokus
Foto: Slimības skarta olivkoku plantācija. Sjor, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

Slimo, turklāt reizēm pandēmiskā mērogā, ne tikai cilvēki vai dzīvnieki. Vēsture apliecinājusi un turpina apliecināt, ka arī augu pandēmijas ir nopietna problēma, pret kuru nevaram attiekties vieglprātīgi, ja vien arī nākotnē gribam par pieejamām cenām baudīt, piemēram, šokolādi vai apelsīnus. Žurnāla "Discover Magazine" septembra numurā publicētajā stāstā Merilendas Universitātes virusoloģe Anne Elizabete Simona klāsta, kā kopā ar kolēģiem pēta iespēju radīt "vakcīnas" pret postošām kultūraugu slimībām, lai augļu koku pandēmijas varētu novērst jau pašā saknē, nevis cīnīties ar sekām.

close-ad
Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Zaudējumi milzīgi


Līdz šim, līdzīgi kā jaunā koronavīrusa izraisītās slimības Covid-19 pandēmijas laikā, speciālisti mēģinājuši tikt galā ar augu patogēnu ierosinātu slimību izplatību, inficētos augus izolējot, lai pasargātu veselos. Daļu ārstē, miglojot ar pesticīdiem vai antibiotikām – atkarībā no situācijas. Taču šī ir cīņa ar sekām, un Simona uzskata, ka arī augu slimību jomā iespējama prevencija ar vakcinācijai līdzīgām metodēm. Ja paveicas, varbūt pat arī jau ļoti slimo augu izārstēšana.

Pandēmijas ik pa laikam smagi ietekmē kādus mums svarīgus kultūraugus. Piemēram, Itālijas dienvidos problēmas skārušas olīvkoku plantācijas, Rietumāfrikā no vīrusa izraisītas slimības pamatīgi cieš kakao koku audzētāji. Kā raksta "Discover Magazine", lielā daļā gadījumu vienkāršu risinājumu nav, un slimību ierobežošana, kad tās jau ir izplatījušās, ir laikietilpīgs un dārgs process.

Bieži vien savlaicīgi konstatēt problēmas nav iespējams, jo pirmie simptomi parādās vien vairākus gadus pēc augu inficēšanās. Turklāt nereti pašlaik pieejamie risinājumi nesniedz gana labus rezultātus, kā apliecina citrusaugļu audzētāju nedienas Floridā, kur plantācijas jau vairākas desmitgades posta HLB (Huanglonbing) slimība, dēvēta arī par citrusaugļu zaļošanās slimību. Sākotnēji domāts, ka to izraisa vīruss, bet nu zināms, ka cēlonis ir baktērija. Zaudējumi šādos gadījumos ir milzīgi – laika posmā no 2013. līdz 2018. gadam Ķīnas reģions, kur ir visintensīvākā citrusaugļu ražošana, šīs slimības dēļ zaudēja pusi plantāciju platības, bet Floridā kopš 2003. gada raža kritusies par vairāk nekā 80%. Patogēnu izplatību ietekmē arī notiekošās klimata pārmaiņas – noteiktos reģionos nu var sākt iedzīvoties patogēni, kam iepriekš šī vide nebija piemērota. HLB izraisošā baktērija, planētai turpinot sasilt, ļoti iespējams, izpletīsies arī uz ziemeļiem no Floridas.

Vakcīnas vajag ne tikai cilvēkiem. Zinātnieki pēta iespēju 'vakcinēt' augļu kokus
Foto: AFP/Scanpix/LETA

'Vakcīna' augļu kokiem

Simona par augu aizsardzību sāka interesēties, kad laboratorijā, pētot RNS vīrusus, gēnu datubāzē uzgāja interesantu paraugu. Tas, šķiet, bija pretrunā ar visu, ko viņa pēdējās desmitgades pētījusi, raksta "Discover Magazine". Izrādās, ka tas bija jauna tipa vīrusam līdzīgs RNS, ko Simona nosauca par iRNS, taču tam trūka vairāku gēnu, kas parasti atrodami augu vīrusos. Tomēr tas aizvien spēja pārvietoties no šūnas uz šūnu, piestiprinoties olbaltumvielām, kas pilda vielu transporta funkciju augos – gluži kā slimības izraisošie vīrusi, izplešoties no inficētajām uz veselajām šūnām augos.

Tā kā pārneses mehānisms ir pieejams, atliek to likt lietā. Simona ar kolēģiem modificēja šo iRNS, lai tas pārnēsātu nelielus augiem kaitīgo vīrusu fragmentus, tādējādi izprovocējot un stimulējot augā esošos enzīmus uzdarboties un šos vīrusa fragmentus sadalīt un neitralizēt, nekaitējot pašam augam. "Šis var kalpot par transporta mehānismu ne tikai viena veida kokos, bet daudzās sugās," spriež Simona.

Lai turpinātu pētījumus šajā virzienā, Simona 2019. gadā nodibināja kompāniju "Silvec Biologics" un nu ar kolēģiem strādā pie tā, lai radītu viegli lietojamu, vakcinācijas principam līdzīgu preventīvu risinājumu, kas varētu stimulēt augus pašus iznīcināt ne tikai kaitīgos vīrusus, bet arī "pašā saknē" likvidēt sēnīšu un baktēriju infekcijas, pirms tās spējušas pārņemt augu savā varā. Līdzīgi kā mRNS vakcīnas pret jaunā koronavīrusa izraisīto slimību izprovocē mūsu imūnsistēmu saražot antivielas.
Tā kā koki, kuru paraugos Simona pētījumu sākumā atklāja iRNS, ir izdzīvojuši jau vairāk nekā 70 gadu, pētniece cer, ka šāda metode, ieviesta mākslīgi, varētu nodrošināt aizsardzību uz mūžu bez vajadzības ik pa laikam "vakcināciju" atkārtot. Šobrīd viņas komanda turpina pētījumus ar vīnogulājiem, ābelēm un kakao kokiem bīstamiem patogēniem.

Tags

Bioloģija Lauksaimniecība Slimība Zinātne
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form