Ένα αίνιγμα που ταλανίζει τους επιστήμονες εδώ και χρόνια
Πώς γίνεται ένα θηλαστικό να κουβαλάει μέσα του ιούς που, σε άλλα ζώα ή στον άνθρωπο, θα προκαλούσαν σοβαρή, ακόμα και θανατηφόρα νόσο — και το ίδιο να παραμένει, στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, εντελώς υγιές; Οι νυχτερίδες είναι γνωστές εδώ και καιρό ως «δεξαμενές ιών»: φιλοξενούν παθογόνα όπως αυτά που σχετίζονται με τον Έμπολα, τους κορονοϊούς και άλλες σοβαρές ιογενείς οικογένειες, χωρίς να αρρωσταίνουν οι ίδιες σοβαρά. Το ερώτημα «γιατί» παρέμενε, μέχρι πρόσφατα, χωρίς πειστική απάντηση.
Μια νέα μελέτη από ερευνητές του Πανεπιστημίου Tulane, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Stanford και το αμερικανικό Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), δημοσιευμένη στο περιοδικό Science Advances, φαίνεται να προσφέρει ένα κομμάτι αυτού του παζλ — και είναι ένα κομμάτι εντελώς απροσδόκητο.
Ένα ανοσοποιητικό «κόλπο» που δεν έχει ξαναβρεθεί σε κανένα θηλαστικό
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής την Hannah Frank, αναπληρώτρια καθηγήτρια Οικολογίας και Εξελικτικής Βιολογίας στη Σχολή Επιστημών και Μηχανικής του Tulane, εντόπισε κάτι που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ ξανά σε θηλαστικό: οι νυχτερίδες της οικογένειας Vespertilionidae —γνωστές και ως «νυχτερίδες εσπερίτιδες» ή vesper bats, μια οικογένεια που περιλαμβάνει πάνω από 500 είδη σε όλες τις ηπείρους εκτός της Ανταρκτικής— διαθέτουν δύο ξεχωριστά σύνολα γονιδίων που παράγουν αντισώματα, αντί για ένα.
Για να καταλάβει κανείς γιατί αυτό είναι τόσο ασυνήθιστο, χρειάζεται μια σύντομη υπενθύμιση βιολογίας: τα αντισώματα είναι πρωτεΐνες σε σχήμα «Υ», φτιαγμένες από δύο «βαριές» και δύο «ελαφριές» αλυσίδες πρωτεϊνών. Σε όλα τα γνωστά θηλαστικά —συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου— οι βαριές αυτές αλυσίδες παράγονται από ένα και μοναδικό σύνολο γονιδίων. Οι νυχτερίδες αυτές, όμως, διαθέτουν δύο ξεχωριστά τέτοια συστήματα γονιδίων, τοποθετημένα μάλιστα σε δύο διαφορετικά χρωμοσώματα. Στο κοινό καφέ νυχτερίδα της Βόρειας Αμερικής (big brown bat), ένα από τα δύο συστήματα περιλαμβάνει περίπου 33 γονίδια αντισωμάτων, ενώ το δεύτερο διαθέτει περίπου 99 — μια ολόκληρη επιπλέον «βιβλιοθήκη» ανοσολογικών εργαλείων που κανένα άλλο γνωστό θηλαστικό δεν φαίνεται να έχει.
Όπως το περιέγραψε η ίδια η επικεφαλής της έρευνας, κάτι τέτοιο δεν είχε ξαναφανεί ποτέ σε θηλαστικό, και η ανακάλυψη αλλάζει ριζικά την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μπορεί να είναι οργανωμένο το ανοσοποιητικό σύστημα των θηλαστικών, ανοίγοντας παράλληλα νέα ερωτήματα για την εξελικτική επιτυχία των νυχτερίδων και τον τρόπο που αντιδρούν στους ιούς.
Τι σημαίνει στην πράξη το «δεύτερο σύστημα»
Η ύπαρξη δύο ξεχωριστών γονιδιακών «βιβλιοθηκών» για την παραγωγή αντισωμάτων σημαίνει, στην ουσία, μεγαλύτερη ποικιλομορφία στο οπλοστάσιο του ανοσοποιητικού συστήματος. Όσο περισσότερα «καλούπια» διαθέτει ένας οργανισμός για να φτιάχνει αντισώματα, τόσο μεγαλύτερη είναι η δυνατότητά του να αναγνωρίζει και να αντιμετωπίζει διαφορετικά, ακόμα και ασυνήθιστα, παθογόνα. Η ίδια η ερευνήτρια τόνισε πάντως πως η ανακάλυψη δεν εξηγεί πλήρως τον λόγο για τον οποίο οι νυχτερίδες αποτελούν τόσο αποτελεσματικές «δεξαμενές» ιών· αποκαλύπτει, όμως, ένα επίπεδο ανοσολογικής ποικιλότητας που δεν γνωρίζαμε ότι υπάρχει, και δίνει στους επιστήμονες μια εντελώς νέα κατεύθυνση έρευνας.
Είναι μια σημαντική υπενθύμιση σεμνότητας για την επιστήμη: μέχρι σήμερα, η μεγάλη πλειονότητα των γνώσεών μας για το ανοσοποιητικό σύστημα των θηλαστικών προέρχεται σχεδόν αποκλειστικά από τη μελέτη ανθρώπων και εργαστηριακών ποντικών. Η φύση, όπως σημείωσε η ίδια η ερευνητική ομάδα, είναι πολύ πιο ποικιλόμορφη από αυτό — και κάθε φορά που μελετάται ένα είδος με διαφορετική εξελικτική πορεία, υπάρχει η πιθανότητα να ανακαλυφθεί κάτι εντελώς καινούργιο.
Γιατί το εύρημα δεν αφορά μόνο τις νυχτερίδες
Μέχρι σήμερα, η έρευνα για την ανοσία των νυχτερίδων επικεντρωνόταν κυρίως στο λεγόμενο «έμφυτο» ανοσοποιητικό σύστημα —τη γρήγορη, μη ειδική πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού. Η νέα μελέτη στρέφει την προσοχή στο «επίκτητο» ανοσοποιητικό σύστημα, δηλαδή στον μηχανισμό που παράγει εξειδικευμένα αντισώματα ενάντια σε συγκεκριμένα παθογόνα, δείχνοντας ότι κι εκεί κρύβονται σημαντικές, ανεξερεύνητες διαφορές.
Η κατανόηση του πώς οι νυχτερίδες συνυπάρχουν με τόσο επικίνδυνους ιούς έχει και πρακτική σημασία πέρα από τη βασική βιολογία: πολλές από τις μεγάλες ιογενείς επιδημίες και πανδημίες των τελευταίων δεκαετιών φαίνεται να προήλθαν, άμεσα ή έμμεσα, από ιούς που κυκλοφορούν φυσικά σε πληθυσμούς νυχτερίδων. Κάθε νέο στοιχείο για το πώς αυτά τα ζώα «ανέχονται» τέτοιους ιούς χωρίς να αρρωσταίνουν βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τον κύκλο μετάδοσης παθογόνων από τη φύση στον άνθρωπο, και ενδεχομένως να εμπνευστούν νέες προσεγγίσεις για την ανθρώπινη ανοσολογία.
Τι μένει να διερευνηθεί
Η μελέτη, όπως επισημαίνουν και οι ίδιοι οι ερευνητές, εντοπίζει με ακρίβεια τη γενετική αρχιτεκτονική του φαινομένου, αλλά δεν αποκαλύπτει ακόμα με σαφήνεια τους ακριβείς μηχανισμούς μέσω των οποίων αυτά τα δύο συστήματα αντισωμάτων αλληλεπιδρούν με τα παθογόνα στην πράξη. Είναι, με άλλα λόγια, μια πρώτη —αλλά καθοριστική— «χαρτογράφηση» ενός εντελώς νέου ανοσολογικού συστήματος, που ανοίγει τον δρόμο για μελλοντικές μελέτες πάνω στο πώς ακριβώς λειτουργεί αυτό το «διπλό οπλοστάσιο» και γιατί εξελίχθηκε αποκλειστικά σε αυτή τη μεγάλη οικογένεια νυχτερίδων.