Υπέρηχοι υψηλής συχνότητας καταστρέφουν τον COVID-19 και τη γρίπη με ασφάλεια

Σύνοψη

• Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο (USP) ανακάλυψαν μια επαναστατική μέθοδο εξόντωσης ιών (SARS-CoV-2, H1N1) μέσω ηχητικών κυμάτων υψηλής συχνότητας (3-20 MHz).
• Η τεχνική αξιοποιεί την ακουστική αντήχηση για να διαρρήξει το ιικό περίβλημα, προκαλώντας την έκρηξη του ιού σαν ποπ κορν.
• Η διαδικασία καταστρέφει το παθογόνο χωρίς να προκαλεί την παραμικρή βλάβη στα υγιή ανθρώπινα κύτταρα, καθώς αφήνει ανέπαφα τα επίπεδα θερμοκρασίας και το pH.
• Η μέθοδος εξαρτάται αποκλειστικά από τη γεωμετρία του ιού (σφαιρικό σχήμα) και όχι από τα γονίδιά του, γεγονός που την καθιστά απρόσβλητη σε μεταλλάξεις (π.χ. Όμικρον, Δέλτα).
• Οι ερευνητές πραγματοποιούν ήδη in vitro δοκιμές για την αντιμετώπιση άλλων επικίνδυνων ιών, όπως ο Δάγκειος πυρετός, ο ιός Ζίκα και ο Τσικουνγκούνια.

Η επιστημονική κοινότητα αναζητούσε διαρκώς νέες, μη φαρμακευτικές προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση των ιογενών λοιμώξεων, και η απάντηση ενδέχεται να κρύβεται στους υπερήχους. 

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο (USP) στη Βραζιλία προχώρησαν σε μια καθοριστική ανακάλυψη. Διαπίστωσαν ότι τα κύματα υπερήχων υψηλής συχνότητας, παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται ευρέως στις ιατρικές διαγνωστικές εξετάσεις, έχουν την ικανότητα να εξαλείφουν ιούς όπως ο SARS-CoV-2 (COVID-19) και ο H1N1 (Γρίπη Α). Η συγκεκριμένη διαδικασία επιτυγχάνεται χωρίς να προκαλείται βλάβη στον ανθρώπινο ιστό.

Τα αποτελέσματα της έρευνας, τα οποία δημοσιεύτηκαν στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Scientific Reports, περιγράφουν αναλυτικά πώς το φαινόμενο της «ακουστικής αντήχησης» επιφέρει ανεπανόρθωτες δομικές αλλαγές στα ιικά σωματίδια. Ουσιαστικά, η εκπεμπόμενη ενέργεια διαρρηγνύει το εξωτερικό τους περίβλημα, οδηγώντας τα σε πλήρη αδρανοποίηση.

Το φαινόμενο του «ποπ κορν»: Μηχανική διάρρηξη του ιού

Ο Odemir Martinez Bruno, καθηγητής στο Ινστιτούτο Φυσικής του Σάο Κάρλος (IFSC) του USP και συντονιστής της μελέτης, εξηγεί τον μηχανισμό δράσης με έναν εξαιρετικά παραστατικό τρόπο. Σύμφωνα με τον ίδιο, η τεχνική προσομοιάζει στην αντιμετώπιση του ιού «με μια κραυγή». Η ενέργεια των ηχητικών κυμάτων αλληλεπιδρά με το ιικό σωματίδιο προκαλώντας μορφολογικές αλλοιώσεις. Το περίβλημα του ιού τεντώνεται και παραμορφώνεται μέχρι να εκραγεί.

• Ο ρόλος του ιικού περιβλήματος: Το εξωτερικό προστατευτικό στρώμα του ιού (φάκελος) είναι ζωτικής σημασίας για την ικανότητα του να εισβάλλει στα ανθρώπινα κύτταρα. Με την εφαρμογή των υπερήχων, αυτό το περίβλημα καταστρέφεται ολοσχερώς.
• Επιλεκτική δράση: Σε αντίθεση με άλλες μεθόδους, οι συγκεκριμένες συχνότητες αφορούν αυστηρά τις διαστάσεις και τη δομή του ιού.
• Απουσία θερμικής βλάβης: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας δεν παρατηρείται καμία μεταβολή στη θερμοκρασία ή στο pH του περιβάλλοντος ιστού.

Γεωμετρία αντί για Γενετική: Γιατί οι μεταλλάξεις δεν έχουν σημασία

Ένα από τα πιο εντυπωσιακά ευρήματα της έρευνας αφορά τον ρόλο της κλασικής φυσικής απέναντι στη βιολογία. Αρχικά, η ανακάλυψη ξάφνιασε τους ερευνητές, διότι το μήκος κύματος των υπερήχων είναι σημαντικά μεγαλύτερο από το μέγεθος του ιού. Θεωρητικά, αυτή η διαφορά μεγέθους θα απέκλειε την οποιαδήποτε αλληλεπίδραση.

Ωστόσο, το φαινόμενο αποδείχθηκε ότι είναι απολύτως γεωμετρικό. Τα σφαιρικά σωματίδια, όπως αυτά των περισσότερων ιών με περίβλημα, απορροφούν εξαιρετικά αποτελεσματικά την ενέργεια των κυμάτων υπερήχων. Αυτή η συσσωρευμένη ενέργεια εγκλωβίζεται στο εσωτερικό του σωματιδίου και οδηγεί στη διάρρηξη του.

Εάν οι ιοί είχαν τριγωνικό ή τετράγωνο σχήμα, δεν θα αντιδρούσαν το ίδιο στο φαινόμενο της ακουστικής αντήχησης. Το τεράστιο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι βασίζεται αποκλειστικά στο σχήμα της ιικής δομής. Ως εκ τούτου, οποιεσδήποτε γενετικές μεταλλάξεις —όπως εκείνες που παρατηρήθηκαν εκτενώς κατά τη διάρκεια της πανδημίας με τις παραλλαγές Όμικρον και Δέλτα— δεν επηρεάζουν στο ελάχιστο την αποτελεσματικότητα της τεχνικής. Ο ιός παραμένει σφαιρικός, άρα παραμένει ευάλωτος.

Ακουστική αντήχηση vs. σπηλαίωση: Η διαφορά στη συχνότητα

Είναι σημαντικό να διαχωριστεί αυτή η νέα θεραπευτική προσέγγιση από τις υπάρχουσες πρακτικές αποστείρωσης. Οι υπέρηχοι χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως για την αποστείρωση οδοντιατρικού και χειρουργικού εξοπλισμού. Εκεί, όμως, η αρχή λειτουργίας ονομάζεται «σπηλαίωση».

• Σπηλαίωση (Cavitation): Λειτουργεί σε χαμηλές συχνότητες. Δημιουργεί φυσαλίδες αερίου οι οποίες καταρρέουν βίαια, καταστρέφοντας εντελώς όλο το βιολογικό υλικό (ιούς, βακτήρια και ταυτόχρονα τον ανθρώπινο ιστό).
• Ακουστική Αντήχηση (Acoustic Resonance): Λειτουργεί σε πολύ υψηλές συχνότητες (3-20 MHz). Η ενέργεια συζεύγνυται αυστηρά με την ιική δομή. Διεγείρει εσωτερικές δονήσεις που οδηγούν σε μηχανική ρήξη αποκλειστικά και μόνο του ιού. Πρόκειται για έναν εξαιρετικά στοχευμένο και ασφαλή μηχανισμό.

Μια «πράσινη» και βιώσιμη θεραπευτική προσέγγιση

Η ανάπτυξη χημικών αντιιικών φαρμάκων αποτελεί μια εξαιρετικά πολύπλοκη και χρονοβόρα διαδικασία με συχνά περιορισμένα αποτελέσματα. Η αδρανοποίηση των ιών μέσω υπερήχων προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική. Ο Flávio Protásio Veras, μεταδιδακτορικός ερευνητής και καθηγητής στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Alfenas (UNIFAL), επισημαίνει ότι η συγκεκριμένη μέθοδος θεωρείται μια «πράσινη» λύση.

Δεν παράγει χημικά απόβλητα, δεν προκαλεί καμία περιβαλλοντική επιβάρυνση και, κυρίως, δεν ενισχύει τη μικροβιακή ή ιική αντοχή. Οι ερευνητές εργάζονται ήδη σε in vitro δοκιμές για την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας έναντι άλλων σοβαρών λοιμώξεων, όπως ο Δάγκειος πυρετός, η μόλυνση από τον ιό Ζίκα και ο ιός Τσικουνγκούνια.

*Μπορείτε πλέον να προσθέσετε το Techgear.gr ως Προτιμώμενη Πηγή ενημέρωσης για τις αναζητήσεις σας στο Google Search!