Η εποχή της γρίπης είναι και πάλι εδώ, φέρνοντας μαζί της τον πυρετό, τους πόνους στο σώμα και την αναπόφευκτη καταρροή. Ωστόσο, πίσω από αυτά τα κοινά συμπτώματα κρύβεται ένας μικροσκοπικός πόλεμος που διεξάγεται σε επίπεδο που μέχρι σήμερα δεν μπορούσαμε να παρακολουθήσουμε πλήρως.
Μια νέα, επαναστατική μελέτη έρχεται να ανατρέψει όσα νομίζαμε ότι γνωρίζαμε για τη στιγμή της μόλυνσης, αποκαλύπτοντας ότι τα ανθρώπινα κύτταρα δεν είναι απλώς παθητικά θύματα, αλλά συμμετέχουν ενεργά σε έναν θανάσιμο «χορό» με τον ιό.
Ερευνητές από το ETH της Ζυρίχης και την Ιαπωνία κατάφεραν να καταγράψουν σε πραγματικό χρόνο και με πρωτοφανή ευκρίνεια τη στιγμή που ο ιός της γρίπης εισβάλλει σε ένα ζωντανό ανθρώπινο κύτταρο. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα, δείχνουν μια εικόνα που ξαφνιάζει. Το κύτταρο δεν περιμένει απλώς να παραβιαστεί. Αντιθέτως, φαίνεται να «τείνει χείρα βοηθείας» στον εισβολέα, διευκολύνοντας την είσοδό του.
Ο επικεφαλής της έρευνας, Yohei Yamauchi, Καθηγητής Μοριακής Ιατρικής στο ETH της Ζυρίχης, περιγράφει τη διαδικασία με έναν ποιητικό, αλλά και ανατριχιαστικό τρόπο: «Η μόλυνση των σωματικών μας κυττάρων μοιάζει με έναν χορό μεταξύ ιού και κυττάρου». Σε αυτό το ταγκό, ο ιός οδηγεί, αλλά το κύτταρο ακολουθεί πρόθυμα τα βήματα.
Πώς ακριβώς συμβαίνει αυτό; Ο ιός της γρίπης δεν τρυπάει απλώς το τοίχωμα του κυττάρου σε τυχαίο σημείο. Αρχικά, προσκολλάται στην εξωτερική επιφάνεια και ξεκινά μια διαδικασία που οι επιστήμονες παρομοιάζουν με «σέρφινγκ». Ο ιός γλιστρά πάνω στην κυτταρική μεμβράνη, πηδώντας από το ένα μόριο στο άλλο, αναζητώντας το ιδανικό σημείο εισόδου.
Αυτό που ψάχνει είναι μια περιοχή πλούσια σε συγκεκριμένους υποδοχείς. Μόλις εντοπίσει αυτό το «hotspot», όπου πολλοί υποδοχείς βρίσκονται ο ένας δίπλα στον άλλο, η διαδικασία εισβολής περνάει στο επόμενο στάδιο. Και εδώ είναι που η δράση του κυττάρου γίνεται καθοριστική.
Αντί να αμυνθεί, το κύτταρο ενεργοποιεί έναν μηχανισμό ρουτίνας που κανονικά χρησιμοποιεί για να προσλάβει θρεπτικά συστατικά, όπως σίδηρο ή χοληστερόλη. Μόλις οι υποδοχείς «νιώσουν» τον ιό, η μεμβράνη αρχίζει να υποχωρεί προς τα μέσα, δημιουργώντας μια μικρή εσοχή. Μια δομική πρωτεΐνη, η κλαθρίνη, αναλαμβάνει να σχηματίσει και να σταθεροποιήσει αυτή την κοιλότητα, η οποία σταδιακά μεγαλώνει, τυλίγεται γύρω από τον ιό και τον φυλακίζει σε ένα κυστίδιο. Στη συνέχεια, το κύτταρο τραβάει αυτό το κυστίδιο στο εσωτερικό του, ανοίγοντας ουσιαστικά την πόρτα στον εχθρό.
ViViD-AFM: Το Νέο «Μάτι» της Επιστήμης
Μέχρι τώρα, η επιστημονική κοινότητα είχε μόνο αποσπασματικές εικόνες αυτής της διαδικασίας. Οι παλαιότερες μέθοδοι, όπως η ηλεκτρονική μικροσκοπία, απαιτούσαν τη θανάτωση και την κατάψυξη των δειγμάτων, προσφέροντας μόνο στατικά στιγμιότυπα. Από την άλλη, η μικροσκοπία φθορισμού επέτρεπε τη ζωντανή παρατήρηση, αλλά με χαμηλή ανάλυση που έκρυβε τις κρίσιμες λεπτομέρειες.
Η ομάδα του Yamauchi άλλαξε τα δεδομένα αναπτύσσοντας μια νέα τεχνική απεικόνισης που ονομάζεται ViViD-AFM (Virus-View Dual Confocal and Atomic Force Microscopy). Αυτή η υβριδική μέθοδος συνδυάζει την ατομική μικροσκοπία δύναμης με τη μικροσκοπία φθορισμού, επιτρέποντας στους ερευνητές να «ζουμάρουν» στην επιφάνεια των κυττάρων και να παρακολουθήσουν τις μικροσκοπικές κινήσεις και τις αλλαγές σχήματος σε πραγματικό χρόνο.
Χάρη στο ViViD-AFM, παρατήρησαν ότι η κυτταρική μεμβράνη δεν υποχωρεί απλώς, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις ωθείται προς τα πάνω, σαν να προσπαθεί να αρπάξει τον ιό που προσπαθεί να απομακρυνθεί, εξασφαλίζοντας ότι η μόλυνση θα επιτευχθεί.
Ένα Ισχυρό Εργαλείο για το Μέλλον της Θεραπείας
Η σημασία αυτής της ανακάλυψης ξεπερνά την απλή κατανόηση της βιολογίας του ιού. Η δυνατότητα να παρακολουθούμε τη μόλυνση ζωντανά ανοίγει νέους δρόμους για την φαρμακολογία. Οι επιστήμονες μπορούν πλέον να δοκιμάζουν αντιιικά φάρμακα απευθείας σε κυτταρικές καλλιέργειες και να βλέπουν σε πραγματικό χρόνο αν και πώς αυτά εμποδίζουν την είσοδο του ιού.
Επιπλέον, η τεχνική ViViD-AFM δεν περιορίζεται μόνο στη γρίπη. Μπορεί να εφαρμοστεί για τη μελέτη άλλων ιών ή ακόμη και για την ανάπτυξη και βελτίωση εμβολίων, προσφέροντας μια καθαρή ματιά στο πώς τα σωματίδια αυτά αλληλεπιδρούν με τους αμυντικούς και μηχανισμούς του σώματός μας.
