Blog

Net ir patys sveikiausi žmonės dažniausiai savo organizme nešiojasi virusų. Jie gali ilgai tūnoti nepastebėti, išvengdami imuninės sistemos dėmesio, o kartais vėliau pasireikšti liga, tačiau neretai taip ir lieka neaktyvūs.

Naujame tyrime daugiau šviesos metama į dažnus virusus, kurie įsitvirtina sveikų žmonių ląstelėse, taip pat į tai, koks virusų kiekis (vadinamasis viruso krūvis) paprastai aptinkamas žmogaus organizme, kai infekcija neperauga į ligą.

Harvardo medicinos mokyklos mokslininkų vadovaujama komanda išanalizavo daugiau kaip 917 tūkst. žmonių kraujo ir seilių mėginių įrašus iš trijų medicininių duomenų bazių. Tyrėjai ieškojo dėsningumų, kiek virusinės DNR cirkuliuoja žmonių organizme tais atvejais, kai infekcija neprogresuoja iki ligos.

Analizuodami genetinių fragmentų duomenis mokslininkai apskaičiavo vadinamąjį viruso krūvį. Šis rodiklis leidžia nustatyti, kokie virusai yra organizme, taip pat netiesiogiai parodo, kaip efektyviai imuninė sistema su jais tvarkosi.

Be to, viruso krūvio lygiai buvo susieti su konkrečiomis žmogaus DNR sritimis. Taip mokslininkai galėjo įvertinti ryšius tarp tam tikrų genetinių ypatybių, demografinių veiksnių (pavyzdžiui, amžiaus ar lyties) ir gebėjimo slopinti virusus.

„Dabar artėjame prie taško, kai galime pasitelkti žmogaus genetiką, kad atsakytume į fundamentalius klausimus apie tai, kaip virusai lemia patologinius procesus“, – teigė genetikas ir pagrindinis darbo autorius Nolanas Kamitaki.

Duomenys atskleidė 82 konkrečias žmogaus genomo vietas (lokusus), susijusias su virusinės DNR krūviu. Ypač išsiskyrė didysis histosuderinamumo kompleksas (MHC) – viena svarbiausių imuninės sistemos reguliavimo sričių.

Tyrėjai taip pat pastebėjo skirtingiems virusams būdingus dėsningumus. Pavyzdžiui, Epšteino–Baro virusas (EBV) su amžiumi aptinkamas dažniau, o herpesvirusas HHV-7 nuo vidutinio amžiaus linkęs retėti. EBV krūvis žiemą didėjo, vasarą mažėjo, tuo tarpu kitų virusų rodikliai buvo stabilesni.

Pasitelkę statistinį metodą, vadinamą Mendelio atsitiktine imtimi (Mendelian randomization), mokslininkai detaliau išnagrinėjo galimas sąsajas tarp virusų ir tam tikrų ligų.

Komanda nustatė, kad didelis EBV viruso krūvis yra tiesioginis rizikos veiksnys vėliau gyvenime susirgti Hodžkino limfoma.

Vis dėlto tokios pačios priklausomybės tarp EBV viruso krūvio ir išsėtinės sklerozės (IS) neaptikta, nors EBV laikomas vienu iš žinomų IS sukėlėjų. Tai rodo, kad ryšys tarp EBV ir IS gali labiau priklausyti nuo to, kaip imuninė sistema reaguoja į virusą, o ne nuo paties viruso kiekio.

„Šis rezultatas parodo, kodėl virusų tyrimai dideliuose genetiniuose biobankuose yra svarbūs“, – sakė N. Kamitaki.

Kalbant apie EBV ir Hodžkino limfomą, sąsaja su dideliu viruso krūviu leidžia svarstyti, kad antivirusiniai vaistai teoriškai galėtų mažinti šios limfomos riziką, tačiau tai dar reikėtų patikrinti klinikiniais tyrimais.

Su virusinės DNR krūviu susiję buvo ir ne genetiniai veiksniai, įskaitant amžių, lytį bei rūkymą. Daugumos tirtų virusų paplitimas buvo didesnis vyrams nei moterims.

Tyrėjai pažymi, kad šie rezultatai gali padėti geriau suprasti, kodėl vienų žmonių rizika susirgti skiriasi nuo kitų – net jei jų organizme tūno tie patys virusai.

Taip pat pabrėžiama, jog kai kurie virusai yra itin paplitę. Trys tyrime ieškoti virusai, vadinami anellovirusais, randami maždaug 80–90 proc. bendrosios populiacijos, tačiau jų ryšys su ligomis kol kas nėra aiškus.

Vis dėlto tyrimas turi ribojimų: dėl naudotų genomo sekoskaitos duomenų analizuoti buvo tik DNR virusai, kurie slepiasi ir „naudojasi“ DNR mechanizmais. Ateityje būtų verta atskirai tirti ir RNR virusus, pavyzdžiui, koronavirusus, kurie veikia kitaip.

Mokslininkai primena, kad sveikatai įtaką gali daryti ne tik dabartinės infekcijos. Kartais labai seniai į žmogaus genomą įsiterpę virusiniai fragmentai, nors jau nebesidaugina, vis tiek gali turėti netikėtos įtakos biologiniams procesams.

„Nuostabu, kiek daug DNR gali papasakoti apie dinamiškus biologinius procesus ir tai, kaip mūsų įpročiai, genai bei biologija tuos procesus formuoja“, – teigė genetikas Stevenas McCarrollas.

Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale Nature.

Ar esate patyrę, kai jau bemiegant staiga pasigirsta tarsi šūvis, trinkteli durys ar net „sprogimas“ galvoje? Jūs krūptelite, atsisėdate lovoje, širdis ima daužytis, tačiau kambaryje – visiška tyla.

Iš tikrųjų nieko neįvyko, bet pojūtis buvo itin tikroviškas.

Šis reiškinys turi dramatiškai skambantį pavadinimą – sprogo galvos sindromas. Nepaisant pavadinimo, jis nėra pavojingas, paprastai nesukelia skausmo ir dažniausiai nėra ženklas, kad su smegenimis vyksta kažkas blogo.

Sprogo galvos sindromas priskiriamas miego sutrikimų grupei, vadinamai parasomnijomis. Parasomnijos – tai neįprastos patirtys, pasireiškiančios miegant arba pereinant iš budrumo į miegą ir atvirkščiai.

Šio sindromo metu žmogus „išgirsta“ staigų garsą, kuris, rodos, kyla iš galvos vidaus. Tai ne išorinis triukšmas, o smegenų sukurtas jutiminis įspūdis.

Dažniausiai epizodai pasireiškia užsnūstant arba prabundant, ypač tada, kai žmogus jau apsnūdęs ir tuoj užmigs. Žmonės garsą apibūdina įvairiai: staigus trenksmas, metalo žvangesys, šūviai, sprogimas, lūžtančios bangos, elektros zvimbimas, trinkteli durys ar net fejerverkai.

Nors sindromas nepavojingas, jis gali labai išgąsdinti. Kartu kartais pasireiškia ir kiti pojūčiai: trumpas galvos dūris (nors dažniausiai būna neskausminga), šviesos blyksniai, pojūtis tarsi būtumėte „už kūno ribų“ arba jausmas, kad per kūną nubėga elektros impulsas.

Epizodas paprastai trunka akimirką ar kelias sekundes ir dažniausiai visiškai praeina žmogui pabudus. Vieni tai patiria tik kartą, kitiems epizodai kartojasi retkarčiais arba pasireiškia trumpomis „serijomis“, po kurių kuriam laikui išnyksta.

Dėl staigumo ir neįprastumo daugelis išsigąsta, kad patyrė insultą ar traukulį, arba kad įvyko kažkas katastrofiško. Kiti tai aiškina kaip antgamtinį ar blogą ženklą.

Nemalonūs išgyvenimai dažniausiai kyla ne dėl skausmo, o dėl sumišimo ir organizmo pavojaus reakcijos. Smegenys būna tik iš dalies pabudusios, žmogus dezorientuotas, o kūnas trumpam įjungia „kovok arba bėk“ sistemą.

Tiksli priežastis iki galo nėra žinoma, tačiau mokslininkai kelia kelias teorijas. Kadangi epizodai vyksta miego ir budrumo sandūroje, jie gali būti susiję su tais pačiais procesais, kurie sukelia hipnagogines haliucinacijas – ryškius jutiminius išgyvenimus, atsirandančius užmiegant.

Užmiegant skirtingos smegenų dalys palaipsniui „išsijungia“ koordinuota seka. Manoma, kad sprogo galvos sindromu šis procesas gali būti susijęs su nervinių sistemų, slopinančių klausos jutimų apdorojimą, veiklos pokyčiais. Dėl to smegenys gali klaidingai interpretuoti vidinį signalą kaip labai garsų triukšmą.

Kita teorija sieja reiškinį su trumpalaikiu smegenų kamieno aktyvumo sumažėjimu, ypač tose struktūrose, kurios reguliuoja perėjimą tarp budrumo ir miego.

Kadangi sindromas paprastai nesukelia skausmo, jis skiriasi nuo galvos skausmų ir migrenos. Taip pat dėl būdingų požymių daugeliu atvejų mažai tikėtina, kad tai būtų epilepsija.

Sprogo galvos sindromas gali būti dažnesnis, nei manoma. Skaičiuojama, kad su juo susiduria bent 10 proc. žmonių, o apie 30 proc. gali patirti tai bent kartą gyvenime.

Jis gali pasireikšti bet kuriame amžiuje, tačiau neretai minimas po 50 metų. Taip pat gali būti šiek tiek dažnesnis moterims, nors aiškios priežastys nėra žinomos.

Dažniau šį reiškinį patiria tie, kurie turi kitų miego sutrikimų, pavyzdžiui, nemigą ar miego paralyžių.

Svarbiausia žinia – sprogo galvos sindromas paprastai yra nepavojingas ir nėra rimto smegenų sutrikimo požymis. Epizodai dažniausiai trumpi, gali pasireikšti nereguliariai ar trumpais „pliūpsniais“ ir neretai praeina savaime.

Kai žmogus sužino, kad tai nėra pavojinga ir nekelia smegenų pažeidimo rizikos, epizodai dažnai tampa retesni ir mažiau bauginantys.

Vaistai svarstomi tuomet, kai epizodai yra dažni ir labai varginantys, tačiau didelių klinikinių tyrimų, kurie aiškiai nurodytų geriausią gydymą, trūksta. Kai kuriems žmonėms padėjo tam tikri medikamentai, pavyzdžiui, klomipraminas, tačiau įrodymų bazė ribota ir reikia daugiau tyrimų.

Dažniausiai rekomenduojama nuraminimas ir miego įpročių gerinimas. Žmonės nurodo, kad gali padėti nemigos valdymas, pervargimo mažinimas, dėmesingo įsisąmoninimo praktikos bei kvėpavimo pratimai.

Istorijoje minimi atvejai, galintys priminti šį sindromą. Pavyzdžiui, 1619 m. prancūzų filosofas René Descartes aprašė tris sapnus, kuriuos laikė dievišku apreiškimu. Viename jų pabudęs jis išgirdo garsų triukšmą ir pamatė ryškų šviesos blyksnį. Kai kurie tyrėjai spėja, kad tai galėjo būti sprogo galvos sindromo epizodas.

Nors pavadinimas skamba grėsmingai, daugeliui veiksmingiausia „priemonė“ yra suprasti, kas tai yra, ir žinoti, kad tai dažniausiai nepavojinga.

Vis dėlto verta pasitarti su gydytoju, jei epizodai kartojasi dažnai, blogina gyvenimo kokybę arba kelia didelį nerimą. Medicininės konsultacijos ypač svarbios, jei epizodai yra skausmingi arba juos lydi traukuliai, užsitęsęs sumišimas, sąmonės netekimas ar stiprus galvos skausmas.

Pagrindiniai JAV kardiologai paskelbė atnaujintas padidėjusio cholesterolio valdymo gaires. Jose pateikiamos naujausios rekomendacijos, padedančios mažinti širdies ir kraujagyslių ligų bei insulto riziką.

Naują dokumentą parengė „American College of Cardiology“ ir „American Heart Association“ ekspertai. Šios gairės pakeičia 2018 metais tų pačių organizacijų skelbtas rekomendacijas.

Atnaujintose gairėse daugiau dėmesio skiriama ankstesniam padidėjusio cholesterolio nustatymui, išsamiau aptariami gyvenimo būdo pokyčiai, galintys mažinti cholesterolio rodiklius, taip pat pateikiami patobulinti būdai, kaip tiksliau įvertinti būsimą infarkto ar insulto riziką.

„Paradigmos keitimas, daugiau dėmesio skiriant aktyviai prevencijai ankstesniame amžiuje, gali reikšmingai pakeisti širdies ir kraujagyslių ligų eigą ir lemti geresnius sveikatos rezultatus net po kelių dešimtmečių“, – teigia kardiologas Sethas Martinas iš JAV „Johns Hopkins Ciccarone Center for the Prevention of Cardiovascular Disease“.

Cholesterolis – riebi, vašką primenanti medžiaga, kurios organizmui reikia ląstelių membranoms ir hormonams gaminti. Skiriami du pagrindiniai tipai: mažo tankio lipoproteinai (MTL, dažnai vadinami „bloguoju“ cholesteroliu) ir didelio tankio lipoproteinai (DTL, vadinami „geruoju“ cholesteroliu).

Per didelis MTL kiekis skatina apnašų kaupimąsi arterijose ir gali sukelti kraujagyslių, kuriomis kraujas teka iš širdies, užsikimšimą. Tačiau problema gali būti ir per mažas DTL kiekis – šie lipoproteinai padeda surinkti MTL perteklių iš kraujotakos ir pernešti jį į kepenis, kur jis suskaidomas.

Naujuose gairių skyriuose pateikiama daugiau patarimų dėl ankstyvesnės patikros žmonėms, kurių šeimoje yra širdies ligų ar padidėjusio cholesterolio atvejų. Taip pat siūloma individualizuoti rizikos vertinimą, labiau pritaikant jį konkrečiam pacientui, o kai kuriais atvejais – pradėti gydymą vaistais anksčiau.

Gairėse rekomenduojama sveikatos priežiūros specialistams pereiti prie PREVENT (angl. Predicting Risk of Cardiovascular Disease Events) balų sistemos, skirtos įvertinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką. Nurodoma, kad nuo 2025 m. rugpjūčio PREVENT taip pat rekomenduojama vertinant pacientus, turinčius padidėjusį kraujospūdį.

Be to, atnaujintos cholesterolio ribinės vertės, kuriomis gydytojai ir kiti sveikatos priežiūros specialistai turėtų vadovautis, vertindami pacientų būklę.

Pagrindiniai patarimai, kaip mažinti cholesterolį, išlieka tie patys: rinktis sveiką mitybą, reguliariai judėti, palaikyti sveiką kūno svorį, pakankamai miegoti ir nerūkyti.

Šios priemonės padeda kontroliuoti cholesterolį ir kitus riebalus (lipidus) organizme. Vis dėlto daliai žmonių gali prireikti ir cholesterolį mažinančių vaistų.

„Mažesnis MTL cholesterolio kiekis yra palankesnis, kai siekiama sumažinti infarktų, insultų ir stazinio širdies nepakankamumo riziką“, – sako kardiologas Rogeris Blumenthalis iš JAV „Johns Hopkins Ciccarone Center for the Prevention of Cardiovascular Disease“.

„Taip pat žinome, kad jaunų suaugusiųjų padidėjusių lipidų ir kraujospūdžio mažinimas padeda išlaikyti optimalią širdies ir kraujagyslių sveikatą visą gyvenimą“, – priduria jis.

Skaičiuojama, kad net maždaug 1 iš 4 suaugusiųjų JAV turi padidėjusį MTL cholesterolį. Tai reikšmingai prisideda prie aterosklerozinės širdies ir kraujagyslių ligos rizikos – tai viena pagrindinių mirties priežasčių pasaulyje.

Vis dėlto yra ir gerų naujienų: manoma, kad apie 80 proc. širdies ir kraujagyslių ligų atvejų galima išvengti. Todėl sveikatos našta neturėtų būti tokia didelė, o atnaujintos gairės gali padėti tai pasiekti.

Kartu su gairėmis ekspertai paskelbė ir apžvalginį straipsnį „The ABCs of Cardiovascular Disease Prevention“, kuriame apibendrinami naujausi įrodymai apie veiksnius, didinančius širdies ligų riziką, įskaitant diabetą, alkoholio vartojimą ir kūno riebalų kiekį.

Apibendrinime pažymima, kad rekomendacijos turės keistis, augant žinioms apie su širdies sveikata susijusias rizikas, kurias gali didinti elektroninių cigarečių vartojimas ir kanapių produktai. Taip pat nurodoma, kad klinikinio nutukimo apibrėžimo tikslinimas gali pakeisti supratimą apie širdies ir kraujagyslių ligų rizikos vertinimą.

Tuo pat metu toliau ieškoma naujų gydymo sprendimų – kuriami nauji vaistų kandidatai, rodantys vilčių klinikinių tyrimų metu.

Naujųjų gairių rengėjai tikisi, kad atnaujintos rekomendacijos padės išgelbėti daugiau gyvybių, suteikdamos gydytojams įrankius ir įrodymus, leidžiančius anksčiau atpažinti didesnės rizikos pacientus.

„Šių svarbių naujų gairių įgyvendinimas klinikinėje praktikoje bus esminis, siekiant ateityje sumažinti širdies ir kraujagyslių ligų naštą“, – teigia kardiologė Pamela Morris iš „Medical University of South Carolina“.

„Imtis veiksmų anksti yra labai svarbu, nes padidėjęs cholesterolis širdies ligų riziką pradeda didinti dar paauglystėje“, – pabrėžia ji.

Gairės publikuotos leidinyje „Journal of the American College of Cardiology“.

Milijonai žmonių vis dažniau kreipiasi į dirbtinio intelekto (DI) pokalbių botus patarimų – nuo maisto gaminimo iki mokesčių deklaravimo. Pastaruoju metu auga ir kita tendencija: žmonės botų klausia apie sveikatą ir simptomus.

Tačiau Jungtinės Karalystės vyriausiasis medicinos pareigūnas neseniai perspėjo, kad priimant medicininius sprendimus tokia praktika gali būti rizikinga. Naujame tyrime autoriai vertino, kaip didelių kalbos modelių (angl. LLM) pokalbių botai padeda visuomenei spręsti dažnas sveikatos problemas, ir rezultatai, pasak jų, buvo iškalbingi.

Tyrimo išvada aiški: testuoti pokalbių botai dar nėra pasirengę veikti kaip gydytojai. Dažnai į panašius rezultatus reaguojama argumentu, kad DI tobulėja greičiau nei spėjama publikuoti mokslinius straipsnius, todėl iki publikavimo modeliai gali būti atnaujinti. Vis dėlto ir vėlesni darbai, kuriuose vertintos naujesnės tokių sistemų versijos pacientų nukreipimo (triage) situacijose, rodo, kad panašios problemos išlieka.

Tyrėjai dalyviams pateikė trumpus dažnų medicininių situacijų aprašymus. Atsitiktine tvarka žmonės buvo priskirti vienai iš dviejų grupių: vieni galėjo naudotis vienu iš trijų plačiai prieinamų pokalbių botų, kiti turėjo remtis įprastais namuose naudojamais informacijos šaltiniais.

Po pokalbio su botu dalyviams buvo užduoti du klausimai: kokia būklė galėtų paaiškinti simptomus ir kur reikėtų kreiptis pagalbos.

Paaiškėjo, kad pokalbių botais pasinaudoję žmonės rečiau teisingai įvardijo tikėtiną būklę nei tie, kurie botų nenaudojo. Be to, botų naudotojai nebuvo geresni ir spręsdami, kur kreiptis – jų rezultatai nesiskyrė nuo kontrolinės grupės. Kitaip tariant, vien sąveika su pokalbių botu nepadėjo priimti geresnių su sveikata susijusių sprendimų.

Vis dėlto tai nereiškia, kad patys modeliai neturi medicininių žinių. Didelių kalbos modeliai yra demonstravę gebėjimą lengvai įveikti medicininių licencijų egzaminų užduotis. Tyrėjai pastebėjo, kad pašalinus „žmogiškąjį“ veiksnį ir tas pačias situacijas pateikus tiesiogiai patiems botams, jų rezultatai ženkliai pagerėjo.

Be tiesioginio naudotojų įsikišimo modeliai daugeliu atvejų atpažino tikėtinas būkles ir dažnai pasiūlė tinkamą pagalbos lygį. Tad kodėl situacija suprastėja tada, kai sistemas ima naudoti žmonės?

Išanalizavus pokalbių turinį paaiškėjo keli dėsningumai. Botai neretai paminėdavo reikšmingą diagnozę kažkur pokalbio eigoje, tačiau dalyviai jos ne visada pastebėdavo arba nebeprisimindavo apibendrindami galutinį atsakymą. Kitais atvejais vartotojai pateikdavo neišsamią informaciją, o pokalbių botas neteisingai interpretuodavo svarbias detales.

Tyrėjų vertinimu, problema buvo ne vien medicininių žinių trūkumas, o komunikacijos spraga tarp žmogaus ir sistemos.

Tyrimas taip pat parodo, kodėl sprendimų priėmėjams svarbu turėti duomenų apie technologijų veikimą realiomis sąlygomis prieš diegiant jas jautriose srityse, tokiose kaip pirminė sveikatos priežiūra.

Autoriai pabrėžia ir platesnę DI vertinimo medicinoje problemą: kalbos modeliai dažnai puikiai pasirodo struktūruotuose testuose ar simuliuotose „modelis–modeliui“ sąveikose. Tačiau realybėje pacientai simptomus apibūdina miglotai arba nepilnai, gali neteisingai suprasti paaiškinimus, klausia nenuosekliai, o informacijos poreikis keičiasi pokalbio metu. Sistema, kuri pagal vertinimo rodiklius atrodo įspūdingai, realių naudotojų rankose gali elgtis visiškai kitaip.

Klinikinė praktika, pasak tyrimo autorės, yra daugiau nei faktų atgaminimas. Šeimos gydytojo darbas apima paciento pasakojimo interpretavimą, neapibrėžtumo įvertinimą, sprendimų derinimą ir pasitikėjimo kūrimą. Medicinos edukacijoje seniai pabrėžiama konsultacijos kompleksiškumas, kai svarbu ne tik nustatyti galimą diagnozę, bet ir užmegzti ryšį, kryptingai rinkti informaciją, suprasti paciento lūkesčius, aiškiai paaiškinti išvadas ir sutarti dėl veiksmų plano.

Tokie procesai remiasi žmogišku ryšiu, individualiai pritaikyta komunikacija, patikslinimais, kontekstu paremtu sprendimu ir pasitikėjimu – tai sunku redukuoti iki vien šablonų atpažinimo.

Vis dėlto tyrimo žinutė nėra ta, kad DI neturi vietos sveikatos apsaugoje. Svarbiausia – aiškiai suprasti, kam šios sistemos jau tinka ir kur jų ribos. Pasak autorių, šiandieninius pokalbių botus naudingiau vertinti kaip pagalbininkus, labiau panašius į sekretorius nei į gydytojus: jie itin gerai organizuoja informaciją, apibendrina tekstą ir padeda struktūruoti dokumentus.

Tai sritys, kuriose kalbos modeliai jau gali būti pritaikomi sveikatos sistemoje – pavyzdžiui, rengiant klinikinius užrašus, apibendrinant paciento įrašus ar formuluojant siuntimus. Tačiau, tyrėjų teigimu, artimiausiu metu DI vaidmuo greičiau bus palaikomasis nei revoliucinis: pokalbių botai neturėtų tapti „pirmaisiais vartais“ į sveikatos priežiūrą, nes jie dar nepasirengę patikimai diagnozuoti ar nukreipti pacientų į tinkamą pagalbos lygį.

Dirbtinis intelektas gali išlaikyti medicinos egzaminus, tačiau, kaip ir teorijos testas dar nepadaro žmogaus geru vairuotoju, medicinos praktika reikalauja daugiau nei teisingų atsakymų. Tam būtini sprendimų priėmimo įgūdžiai, empatija ir gebėjimas orientuotis sudėtingose realių klinikinių situacijų aplinkybėse. Kol kas, bent jau šiuo metu, tam vis dar labiau reikia žmonių nei botų.

Ką bendro turi augalai, rupūžės ir grybai? Visi jie gali gaminti psichodelines medžiagas. Dabar mokslininkams pavyko šiuos gebėjimus tarsi sujungti viename augale.

Pirmą kartą tyrėjai paėmė genus, kuriuos skirtingi organizmai naudoja penkių natūralių psichodelikų sintezei, ir perkėlė juos į tabako augalą Nicotiana benthamiana. Modifikuotas augalas vienu metu ėmė gaminti visus penkis junginius.

Didėjant susidomėjimui psichodelikais kaip galimais depresijos, nerimo ir potrauminio streso sutrikimo gydymo būdais, tokia sistema galėtų suteikti naują, patogesnį būdą šių medžiagų gauti moksliniams tyrimams.

„Mūsų strategija sukūrė heterologinę augalinę sistemą penkių ryškių, terapiniu požiūriu vertingų junginių, jų darinių ir augaluose natūraliai neaptinkamų analogų gamybai. Tai suteikia atspirties tašką jų gamybai augaluose“, – rašo tyrėjų grupė, vadovaujama Izraelio „Weizmann Institute of Science“ mokslininkų.

Tripataminų grupės psichodelikai apima psilociną, psilocybiną ir įvairius dimetiltriptamino (DMT) junginius. Gebėjimas sintetinti tokias medžiagas evoliuciškai atsirado skirtingose gyvybės formose – augaluose, grybuose ir gyvūnuose.

Pastaraisiais metais tyrimai vis dažniau rodo, kad tripataminų psichodelikai gali būti svarbus, dar neišnaudotas išteklius psichikos sveikatos gydymo srityje. Vis dėlto pažangą riboja teisiniai ir reguliaciniai suvaržymai, todėl atsiranda ir praktinių iššūkių mokslininkams.

„Tradiciškai psichodelikų tiekimas remiasi natūraliais jų gamintojais – daugiausia augalais, grybais ir Sonoros dykumos rupūže“, – teigia tyrėjai, pabrėždami, kad tokių organizmų rinkimas dėl psichoaktyviųjų medžiagų kelia ekologinių ir etinių problemų, ypač augant buveinių nykimui ir per dideliam išnaudojimui.

Siekdami rasti alternatyvą, augalų mokslininkės Paula Berman ir Janka Höfer su komanda ėmėsi kartografuoti ir atkurti biocheminius kelius, kuriais gaminami šie junginiai.

Tyrėjai nustatė pagrindinius genus, kuriuos du augalai – Psychotria viridis ir Acacia acuminata – naudoja DMT sintezei, taip pat detaliai išnagrinėjo nuoseklų cheminį kelią, vedantį iki šio junginio susidarymo.

Vėliau šiuos sprendimus jie sujungė su genais ir sintezės keliais, jau žinomais iš psichodelinių grybų Psilocybe cubensis ir nendrinės rupūžės Rhinella marina. Papildomai buvo panaudoti pagalbiniai fermentai iš ryžių ir pipirnės. Visas šis genetinis „įrankių rinkinys“ galiausiai buvo įterptas į tabako augalus Nicotiana benthamiana.

Tabakas pasirinktas ne dėl to, kad pats gamintų panašias medžiagas, o dėl praktinių priežasčių: ši rūšis laboratorijose dažnai naudojama dėl greito augimo ir patogumo genetiniams eksperimentams.

Tuomet komanda stebėjo, kaip augalas gamina penkis psichodelinius triptaminus: DMT (kilmė – augalai), psilociną ir psilocybiną (kilmė – grybai), taip pat bufoteniną ir 5-MeO-DMT (kilmė – rupūžės).

Nustatyta, kad modifikuoti tabako augalai iš tiesų vienu metu gamino visus penkis junginius. Tiesa, dėl to, kad skirtingi sintezės keliai konkuruoja dėl tų pačių augalo resursų, kai kurių medžiagų kiekiai buvo mažesni nei jų natūraliuose šaltiniuose.

Vis dėlto pagamintų junginių kiekiai buvo pakankami, kad, dar šiek tiek patobulinus sistemą, ji galėtų tapti savotiška biologine triptaminų „gamykla“ tyrėjų poreikiams.

Komanda žengė dar toliau: pakoregavus fermentus, dalyvaujančius triptaminų sintezės grandinėje, pavyko gauti ir modifikuotų junginių variantų, kurie augaluose natūraliai neatsiranda, tačiau taip pat gali turėti terapinę vertę.

Ateityje, tęsiant tyrimus, ši sistema galėtų būti optimizuota konkretiems moksliniams poreikiams arba net prisidėti prie naujų, konkrečioms terapinėms paskirtims pritaikytų junginių kūrimo.

„Katalizinių funkcijų sujungimas iš skirtingų gyvybės sričių, kartu su metaboline inžinerija, paremta racionaliu baltymų dizainu ir mutantinių fermentų kūrimu, leido gerokai efektyviau augale gaminti indolietilaminų komponentus“, – rašo tyrėjai. „Šis darbas sukuria universalią platformą vienu metu vykstančiai psichoaktyvių indolietilaminų biosintezei ir jų įvairovės didinimui, atverdamas kelią jų gamybai augaluose.“

Tyrimas publikuotas žurnale Science Advances.