پژوهشگران دستگاهی موسوم به «توالت پشهها» ساختهاند که با تجزیهوتحلیل مواد دفعی پشهها، عوامل بیماریزا را شناسایی میکند. این ابزار میتواند به سامانهای برای هشدار زودهنگام درباره تهدیدهای نوظهور علیه سلامت انسان تبدیل شود.
پشهها به دلیل بیماریهایی که منتقل میکنند، مرگبارترین جانوران جهان به شمار میروند. پایش این حشرات میتواند به دانشمندان کمک کند ویروسهای موجود در محیط را پیش از آنکه به تهدیدی برای انسان تبدیل شوند، شناسایی کنند.
دانا پرایس، حشرهشناس دانشگاه راتگرز آمریکا، برای شناخت بهتر ویروسها و باکتریهای موجود در محیط، ابزاری طراحی کرده است که مواد دفعی پشهها را تجزیهوتحلیل میکند.
این دستگاه که پرایس آن را «توالت پشهها» مینامد، مقادیر اندکی از مایعات دفعشده توسط پشهها را جمعآوری میکند تا سپس از نظر وجود ردپای ژنتیکی عوامل بیماریزا بررسی شوند.
پرایس در گفتوگو با یورونیوز گفت: «پرسش ما این است که آیا این ویروس در محیط وجود دارد؟ فقط باید دنبالش بگردید. اگر دنبالش نگردید، پیدایش نمیکنید.»
او افزود یافتههای این پژوهش نشان میدهد تنوع ویروسهایی که پشهها ممکن است بهطور طبیعی به آنها آلوده باشند، بسیار گستردهتر از چیزی است که پیشتر تصور میشد.
به گفته پرایس، در اختیار داشتن چنین ابزاری میتواند به دانشمندان در واکنش به ویروسهای جدید برتری زمانی بدهد.
او توضیح داد که اگر ردپای ویروس عامل کووید-۱۹ پیش از انتقال آن به انسان شناسایی شده بود، پژوهشگران میتوانستند بسیار زودتر شناخت این ویروس و تولید واکسنهای آن را آغاز کنند.
توالت پشهها چگونه کار میکند؟
توالت پشهها در واقع قیفی ساختهشده با چاپگر سهبعدی است که سطح آن با مادهای آبگریز پوشانده شده است. این پوشش باعث میشود مایعات به شکل قطره درآیند و به درون لوله جمعآوری سرازیر شوند.
پژوهشگران ۵۰ پشه از جنس کولکس را که از باغی در ایالت نیوجرسی جمعآوری کرده بودند، درون این محفظه قرار دادند.
پشهها از یک پد پنبهای آغشته به آب قند و رنگ خوراکی قرمز تغذیه کردند. مواد دفعی آنها که حاوی ردپای ژنتیکی ویروسها و دیگر موجودات بود، طی ۱۸ ساعت جمعآوری و سپس در آزمایشگاه بررسی شد.
در روشهای سنتی، پژوهشگران پشهها را به دام میاندازند و سپس آنها را خرد میکنند تا بتوانند عوامل بیماریزا را شناسایی کنند.
اما بررسی مواد دفعی پشهها، میزان دیانای خود پشه را در نمونهها کاهش میدهد و در نتیجه شناسایی مواد ژنتیکی ویروسها آسانتر میشود.
پژوهشگران با استفاده از این دستگاه بهظاهر ساده، برای نخستین بار شواهدی از وجود ویروسی شبیه به ویروس هدویگ را در قاره آمریکا شناسایی کردند. آنها همچنین چندین ویروس را کشف کردند که ممکن است تاکنون برای علم ناشناخته بوده باشند.
این گروه علاوه بر این توانست ژنوم کامل ویروس نیل غربی را بازیابی کند.
این دستاورد نشان میدهد مواد دفعی پشهها حاوی مواد ژنتیکی با کیفیت کافی برای بازسازی کامل کد ژنتیکی یک ویروس هستند؛ قابلیتی که به پژوهشگران اجازه میدهد سویهها یا جهشهای مشخص ویروس را نیز شناسایی کنند.
با این حال، پرایس تأکید کرد که هیچیک از یافتههای این پژوهش دلیلی برای نگرانی نیست.
او توضیح داد شناسایی ویروسهای ناشناخته یا کشف آنها در مناطقی که پیشتر گزارشی از حضورشان وجود نداشته است، لزوماً به معنای خطرناک بودن آنها نیست. این یافتهها ممکن است صرفاً نشان دهند که ویروسها از مدتها پیش در محیط در گردش بودهاند، اما کسی آنها را شناسایی نکرده است.
گام بعدی چیست؟
اگرچه ابزار طراحیشده توسط پرایس توانسته قابلیت خود را در شناسایی ویروسهای موجود در پشهها در محدودهای جغرافیایی کوچک نشان دهد، پژوهشگران اکنون قصد دارند دامنه جغرافیایی تحقیقات خود را گسترش دهند.
آنها همچنین میخواهند دستگاه را بهگونهای بهبود دهند که نمونههای جمعآوریشده برای مدت طولانیتری پایدار بمانند و امکان نمونهبرداری در بازههای زمانی طولانیتر فراهم شود.
پرایس گفت: «ایده این است که بتوانید این تلهها را در نقاط دورافتاده یا مکانهایی که دسترسی به آنها بسیار دشوار است قرار دهید و چند روز یا حتی یک هفته بعد برای جمعآوری نمونهها بازگردید.»
امکان باقی گذاشتن تلهها برای مدت طولانیتر در مناطق دورافتاده میتواند پایش عوامل بیماریزا را در مناطقی که دسترسی منظم به آنها دشوار است، آسانتر کند.
با این حال، برای مشخص شدن میزان کارایی این روش در پایش مستمر بیماریها، تحقیقات بیشتری لازم است.
پژوهشگران همچنین در حال طراحی دستگاههایی هستند که بتوان از آنها در محیطهای طبیعی استفاده کرد و دو مرحله به دام انداختن پشهها و جمعآوری مواد دفعی آنها را در یک فرایند واحد انجام داد.