Unikanie pasożytów jako strategia ewolucyjna i wskazówka dla zdrowia publicznego: badania prof. Amandy Gibson

Czy dystans społeczny rzeczywiście pomógł ograniczyć rozprzestrzenianie się COVID-19? Nowe badania biolog z Uniwersytetu Wirginii, dr Amandy Gibson, mogą rzucić nowe światło na znaczenie tej prostej, lecz wciąż słabo przebadanej strategii unikania chorób.

Narodowa Fundacja Nauki (NSF) przyznała niedawno dr Gibson prestiżowy grant CAREER w wysokości 1,5 miliona dolarów. W ramach pięcioletniego projektu badawczego, Gibson skupi się na ewolucji strategii unikania pasożytów przez organizmy żywe. Badania obejmą analizę tego, jak populacje gospodarzy przemieszczają się, by unikać zagrożeń infekcyjnych, i jakie ma to konsekwencje dla ich zdrowia i ewolucji. Projekt ma również komponent edukacyjny – wspieranie studentów przenoszących się między uczelniami.

Unikanie pasożytów jako strategia obronna

„W świecie przyrody pasożyty i patogeny nie są równomiernie rozmieszczone – występują w skupiskach,” tłumaczy Gibson. „Najlepszą obroną dla gospodarza może nie być aktywna walka z infekcją, lecz po prostu opuszczenie obszaru wysokiego ryzyka.”

Tym samym jej badania podważają dominujące przekonanie, że to układ odpornościowy jest głównym narzędziem walki z chorobą. Zamiast tego, niektóre organizmy mogą skutecznie bronić się, unikając kontaktu z zakażonym środowiskiem. Mimo że takie strategie są powszechne w naturze, rzadko stają się przedmiotem dogłębnych badań.

Głównym modelem badawczym będzie nicień Caenorhabditis elegans, mikroskopijny robak hodowany w laboratoriach. W przeciwieństwie do migrujących ptaków czy motyli, trudnych do śledzenia w terenie, C. elegans pozwala na dokładne obserwacje reakcji organizmów na pasożyty zarówno w warunkach kontrolowanych, jak i naturalnych.

Gibson i jej zespół zbadają, czy obecność pasożytów wpływa na wzorce przemieszczania się, czy migracja faktycznie pomaga unikać zakażenia oraz czy organizmy polegające na ruchu jako mechanizmie obronnym mają mniejsze potrzeby rozwijania kosztownych układów odpornościowych.

„Jeśli organizmy mogą po prostu unikać obszarów zakażonych, to czy zmniejsza się znaczenie innych, bardziej energochłonnych strategii obronnych?” – pyta Gibson. „Chcemy sprawdzić, czy ruch sam w sobie jest kluczowym elementem ewolucji ochrony przed chorobami.”

Równoległe wnioski dla zdrowia publicznego

Projekt Gibson ma nie tylko znaczenie dla biologii ewolucyjnej, ale także niesie ważne przesłanie dotyczące zarządzania chorobami. Pandemia COVID-19 pokazała, że unikanie kontaktu z patogenem – poprzez dystans społeczny i kwarantannę – było najskuteczniejszą strategią w początkowej fazie pandemii, zanim opracowano szczepionki. Gibson dostrzega podobieństwa między tymi działaniami a strategiami obserwowanymi w przyrodzie.

„Zwykle myślimy o układzie odpornościowym jako głównym narzędziu walki z infekcjami,” mówi. „Ale w czasie pandemii COVID-19 unikanie kontaktu z zakażonymi osobami było najskuteczniejszą strategią. W naturze również występują takie mechanizmy, choć pozostają one niedostatecznie zbadane.”

Wsparcie dla studentów przenoszących się z college’ów społecznych

Poza badaniami naukowymi, projekt NSF CAREER wspiera także edukację i mentoring. Dr Gibson zamierza skoncentrować się na studentach przenoszących się z lokalnych college’ów społecznych do Uniwersytetu Wirginii, gdzie mogą napotkać trudności w integracji akademickiej, braku relacji z wykładowcami i ograniczonej dostępności do projektów badawczych.

Dzięki współpracy z Piedmont Virginia Community College, Gibson planuje zaoferować tym studentom możliwość udziału w badaniach jeszcze przed rozpoczęciem nauki na uczelni. Dodatkowo, przewiduje stypendia letnie umożliwiające płatną pracę w laboratorium oraz specjalnie opracowany kurs dla studentów trzeciego roku. Kurs ten pomoże im zrozumieć strukturę instytutu, rozwijać umiejętność pracy z literaturą naukową, a także ułatwi nawiązywanie kontaktów z mentorami i kolegami.

„Studenci przenoszący się w trzecim roku często mają mniej okazji do badań i trudniej integrują się z dużym wydziałem,” zauważa Gibson. „Chcę im pomóc poprzez jak najszybsze zaangażowanie w życie naukowe.”

Otrzymanie grantu CAREER to znaczący krok w karierze badawczej Gibson. Postrzega to jako potwierdzenie wartości swoich badań i zaangażowania w edukację.

„To mój pierwszy duży grant NSF i ma dla mnie ogromne znaczenie,” przyznaje. „Zawsze wierzyłam w misję NSF wspierania nauki podstawowej. Ten grant potwierdza, jak ważne jest łączenie badań z edukacją oraz uznaje wkład moich studentów w powstanie danych do tego projektu.”

Źródło: University of Virginia College and Graduate School of Arts & Sciences