Νέα διαμάχη για τις αποκαλύψεις περί νανοβακτηρίων

Από το NewScientist, 19 Μαΐου 2004

Ερευνητές γιατροί, της Κλινικής Mayo στην Μινεσότα των ΗΠΑ, ισχυρίζονται εκ νέου ότι υπάρχει μια νέα μορφή ζωής υπεύθυνη για πολλές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης και της ασβεστοποίησης των γερασμένων αρτηριών. Άλλοι, όμως, επιστήμονες παραμένουν δύσπιστοι  και λένε ότι είναι πάρα πολύ μικρές οι νέες μορφές των νανοβακτηρίων για να είναι ζωντανά πλάσματα.

Η ομάδα γιατρών, μετά από εργασία τεσσάρων ετών, παρόλο τις αμφισβητήσεις έχει βρει αρκετά αποδεικτικά στοιχεία που δείχνουν ότι πράγματι υπάρχουν.

Η ομάδα αυτή, διεξήγαγε έρευνες τόσο σε ασβεστοποιημένες όσο και σε μη-ασβεστοποιημένες αρτηρίες, και καρδιακές βαλβίδες που τις συγκέντρωσαν από χειρουργικά απορρίμματα από δύο αμερικανικά νοσοκομεία.

Η εργασία τους έγινε δεκτή προς δημοσίευση στο American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology, με τον προσεκτικό τίτλο "Ενδεικτικά στοιχεία δομών σαν τα νανοβακτήρια που βρίσκονται στις ανθρώπινες ασβεστοποιημένες αρτηρίες και τις καρδιακές βαλβίδες", υπογράφεται από τον John Lieske και σε αυτήν περιγράφουν πώς απομόνωσαν τις μικροσκοπικές δομές, που θυμίζουν κύτταρα, από τις πάσχουσες ανθρώπινες αρτηρίες.

Αυτά τα σωματίδια, που αυτο-αναπαράχθηκαν σε καλλιέργειες, μπορούσαν να αναγνωριστούν με ένα αντίσωμα και μια χρωστική για το DNA. "Τα στοιχεία είναι επιβεβαιωτικά", ισχυρίζεται ο John Lieske της Mayo.

Οι δύσπιστοι επιστήμονες δεν έχουν όμως πειστεί. "Δεν νομίζω ότι είναι πραγματικό", λέει ο Jack Maniloff του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη. "Είναι η ψυχρή σύντηξη της μικροβιολογίας." Ο John Cisar του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας είναι εξίσου δύσπιστος. "Υπάρχουν πάντα άνθρωποι που προσπαθούν να κρατήσουν το ζήτημα αυτό ζωντανό. Μοιάζει με τη μηχανική υποστήριξη της ζωής".

Πέτρες νεφρών

Οι πρώτοι ισχυρισμοί για τα νανοβακτήρια προήλθαν από τους γεωλόγους που μελετούν μικροσκοπικές δομές, που μοιάζουν με κύτταρα σε φέτες κομμένου βράχου. Αλλά το 1998 η συζήτηση πήρε μια διαφορετική τροπή όταν οι Olavi Kajander και Neva Ciftcioglu, του Πανεπιστημίου του Kuopio στη Φινλανδία, υποστήριξαν ότι έχουν βρεί νανοβακτήρια, που περιβάλλονταν από ένα μετάλλευμα πλούσιο σε ασβέστιο, ο λεγόμενος απατίτης, σε λίθους των ανθρώπινων νεφρών.

Οι Φινλανδοί ήταν τόσο σίγουροι για τα αποτελέσματά τους που ίδρυσαν την εταιρεία Nanobac Life Sciences, η οποία αναπτύσσει διαγνωστικά τεστ και θεραπείες για τις ασθένειες που υποτίθενται ότι προκαλούν οι μυστηριώδεις μικροοργανισμοί.

Κι αμέσως άρχισαν οι αντιρρήσεις. Πολλά από τα υποτιθέμενα νανοβακτήρια είχαν μήκος λιγότερο από 100 nm, μικρότερα και από πολλούς ιούς, οι οποίοι δεν μπορούν να αντιγραφούν μόνα τους. Η εργασία του Maniloff υποστηρίζει ότι για να περιέχει ένα κύτταρο DNA και πρωτεΐνες, που απαιτούνται για να λειτουργήσουν, πρέπει να είναι τουλάχιστον μήκους 140 nm.

Για σύγκριση, οι μικρότεροι ιοί, που ανήκουν στην οικογένεια parvovirus, είναι 20 nm. Τα βακτήρια E-coli είναι 2000 έως 6000 nm, ενώ το μικρότερο βακτήριο, Mycoplasma Genitalium, είναι 300 nm. Ένα θαλάσσιο βακτήριο, το Pelagibacter Ubique (ίσως ο οργανισμός με τον μεγαλύτερο πληθυσμό στη γη) είναι 500 nm. 

Οι Kajander και Ciftcioglu, εντούτοις, επιμένουν ότι έχουν παρατηρήσει τα αυτο-αναπαραγόμενα νανοσωματίδια σε μια καλλιέργεια και υποστηρίζουν ότι έχουν προσδιορίσει μια απλή ακολουθία DNA. Και ρωτούν: Πώς μπορεί να εξηγηθεί αυτό αν τα κύτταρα δεν είναι ζωντανά.

Όμως, ο Cisar έχει μια απάντηση σε αυτό. Αφού μελέτησε νανοσωματίδια, που βρέθηκαν στο σάλιο, η ομάδα του δημοσίευσε μια εργασία το 2000 υποστηρίζοντας ότι το DNA που ανιχνεύθηκε από τη φινλανδική ομάδα ήταν ένας μολυσματικός παράγοντας από ένα κανονικό αλλά άσχετο βακτηρίδιο.

"Δεν μπορέσαμε να πάρουμε κανένα νουκλεϊνικό οξύ και ξαφνικά συνειδητοποιήσαμε ότι εξαπατούμαστε", λέει. Η εργασία, επίσης, λέει ότι αυτό που έμοιαζε με αυτοαναπαραγωγή ήταν ακριβώς μια ασυνήθιστη διαδικασία της αύξησης του κρυστάλλου.

"Το γεγονός αυτό σταμάτησε την αναζήτησή του", λέει η Virginia Miller, ένα μέλος της ομάδας του Lieske. "Αυτή η εργασία θεωρείται ως Ευαγγέλιο, γιατί όλες οι αναφορές από το φινλανδό Olavi Kajander είναι σκουπίδια... Η συζήτηση είναι πολύ πολωμένη και το γεγονός αυτό με έχει συγκλονίσει λίγο".

Μερικοί λένε ότι οι ισχυρισμοί της ομάδας Cisar είναι επίσης φανταστικές. "Μιλούν για αυτο-πολλαπλασιασμό του απατίτη", αναφέρει ο Jorgen Christoffersen, ο οποίος μελετά βιοαπολιθώματα στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης στη Δανία. "Είναι επιστημονικές αηδίες".

Οικονομικά συμφέροντα

Αλλά ο σκεπτικισμός για τους ισχυρισμούς των φινλανδών ερευνητών υπάρχει από το γεγονός ότι έχουν οικονομικά συμφέροντα από την εταιρεία Nanobac που έφτιαξαν στην Τάμπα της Φλόριδας.

Κανένας, όμως, από τους ερευνητές της Mayo  δεν κατοχύρωσε κανένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σχετικά με τα νανοβακτήρια, λέει ο Lieske, ούτε έχουν κανένα οικονομικό όφελος στη Nanobac. "Είμαστε ένα ανεξάρτητο εργαστήριο και έχουμε εμφανίσει νέα στοιχεία", λέει η Miller.

Η εργασία των γιατρών της Κλινικής Mayo πέρασε από επτά κύκλους αναθεώρησης προτού να γίνει αποδεκτή από το περιοδικό της φυσιολογίας. "Η διαδικασία αναθεώρησης, όσο επίπονη κι εάν ήταν, μας ανάγκασε να προσέξουμε τα αντεπιχειρήματα από όλες τις πλευρές, και τελικά να επαναλάβουμε τα πειράματά μας", εξηγεί η Virginia Miller.

Αλλά τι έπρεπε να παρουσιάσουν για αυτήν την προσπάθεια;

Οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα ασβεστοποιημένων ανευρυσμάτων (διογκωμένα αιμοφόρα αγγεία), αρτηριακής πλάκας και καρδιακών βαλβίδων. Αφού πολτοποίησαν τον ιστό, τότε τον φιλτράρισαν για να αφαιρέσουν οτιδήποτε συστατικό μεγαλύτερο από 200 nm και πρόσθεσαν το διήθημα σε ένα αποστειρωμένο μέσο. Μετά από μερικές εβδομάδες, η οπτική πυκνότητα του υγρού διπλασιάστηκε, κάτι που δείχνει ότι σωματίδια αυτο-αντιγράφηκαν.

Υπογραφή αύξησης

Όμως, σε δείγματα από ανευρύσματα, που προκλήθηκαν από μια γενετική διαταραχή δεν συνάντησαν αυτή την αύξηση, ούτε η οπτική πυκνότητα του μέσου δεν άλλαξε χωρίς την προσθήκη του διηθήματος. Κάποια από τα σωματίδια αφού αφαιρέθηκαν, καθαρίστηκαν από το μεταλλικό τους επίστρωμα, και έπειτα παρατηρήθηκαν με ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Έτσι, αποκαλύφθηκε η παρουσία δομών που έμοιαζαν με νανοβακτήρια, ένα μικρό κύτταρο με δομή.

Το αποτέλεσμα ταιριάζει ακριβώς με την εργασία των Kajander και Ciftcioglu, που τόσο έχει επικριθεί κατά το παρελθόν. Αλλά η ομάδα της κλινικής Mayo έχει βρει, επίσης, κι άλλα αποτελέσματα που είναι πολύ πιο δύσκολο να εξηγηθούν. Όταν τα σωματίδια "αυξήθηκαν" σε μια φιάλη, απορρόφησαν ουριδίνη, μια από τις δομικές μονάδες του RNA.

Είναι κάτι που δείχνει  ότι παράγεται RNA στα σωματίδια, λέει η ομάδα. Εντούτοις, ακόμη και οι κρύσταλλοι του απατίτη (ένωση του ασβεστίου) από μόνοι τους φάνηκαν να απορροφούν κάποια ποσότητα ουριδίνης, αν και όχι τόσο όσο και τα αυτοαντιγραφικά σωματίδια.

Και όταν η ομάδα Mayo πρόσθεσε σε δείγματα των ιστών τους ένα αντίσωμα, που η εταιρεία των φινλανδών Nanobac ισχυρίζεται ότι συνδέεται με μια πρωτεΐνη μοναδική στα νανοβακτήρια. Οι ερευνητές το βρήκαν συνδεδεμένο με τον ασθενή ιστό, ακόμα και όταν απομακρύνθηκε το ασβέστιο, αλλά όχι στον υγιή ιστό.

Σε ένα δείγμα, επίσης, αυτοαντιγραφικών σωματιδίων, σύγκριναν τις περιοχές όπου συνδέθηκε το αντίσωμα με εκείνες όπου δεσμεύτηκε μια χρωστική του DNA. "Το αντίσωμα των νανοβακτηρίων δεσμεύτηκε με τα ίδια χαρακτηριστικά γνωρίσματα που χρωματίζουν το DNA," λέει η Miller.

Το γεγονός αυτό όμως δεν είναι αρκετό για τους κριτικούς. "Στην καλύτερη περίπτωση είναι αμέτρητα ασθενή επιχειρήματα", αναφέρει ο Maniloff. "Δεν είναι απόδειξη".

Αναζήτηση DNA

Ένα σοβαρό κομμάτι των αποδεικτικών στοιχείων θα ήταν να βρεθεί DNA μοναδικό σε αυτά τα σωματίδια. "Αλλά επειδή άλλες ομάδες δεν ήταν σε θέση να προσδιορίσουν μια μοναδική σειρά DNA, δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει", λέει η Miller. "Σημαίνει απλώς ότι δεν έγινε σωστή δουλειά".

Η Miller αναφέρει ότι η ομάδα Mayo έχει κατορθώσει να απομονώσει RNA και DNA, αλλά δεν είναι ακόμα έτοιμη να μιλήσει για τα αποτελέσματα. "Είμαστε συντηρητική ομάδα, και αυτό μας έχει βοηθήσει".

Άλλοι επιστήμονες προχωρούν, επίσης, και μετά το DNA. Ο Yossef Av Gay, ένας μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολούμπια στο Βανκούβερ, έχει κληθεί από την εταιρεία Nanobac να επιλύσει τι κάνει τα νανοβακτήρια να λειτουργούν.

"Αυτά τα σωματίδια αυτοαντιγράφονται, χωρίς αμφιβολία", ισχυρίζεται ο  Av Gay. Αλλά είναι πολύ δύσκολο να ανακαλύψει κάποιος τι κρύβεται στο εσωτερικό τους, επειδή τα σωματίδια είναι τόσο μικρά και επειδή οι φλοιοί του απατίτη απορροφούν τους μολυσματικούς παράγοντες. "Το πρόβλημα είναι να γίνει διάκριση μεταξύ του υλικού που απορροφάται από το περιβάλλον και των ειδικών τμημάτων του DNA αυτών των οργανισμών".

Ο Yossef Av Gay επίσης δεν θα αναφέρει τίποτα για ότι έχει αποκαλυφθεί στις μελέτες του. "Η ιστορία φαίνεται να κλίνει προς την άποψη ότι αυτά δεν είναι βακτηρίδια, αλλά ίσως μια νέα έμβια μορφή. Είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα ιστορία, αλλά δεν θα πάρετε την απάντηση τώρα".

Το 1994, τα νανοβακτήρια ήρθαν στο προσκήνιο όταν επιστήμονες ανήγγειλαν ότι έχουν βρει απολιθώματα σε ένα αρειανό μετεωρίτη - ALH84001 - στον οποίο φαίνονται  βακτήρια σε μέγεθος της τάξεως του νανόμετρου. Ενώ, για πρώτη φορά αναφέρθηκαν από τον Bob Folk σε κρυστάλλους αραγονίτη και ασβεστίτη.