Grzyb niszczący żaby i ropuchy na prawie każdym kontynencie może mieć piętę achillesową. Naukowcy odkryli wirusa infekującego grzyba, którego można opracować tak, aby ratował płazy.
Grzyb Batrachochytrium dendrobatidis lub Bd niszczy skórę żab i ropuch i ostatecznie powoduje niewydolność serca. Do chwili obecnej przyczynił się do wyginięcia ponad 500 gatunków płazów i 90 możliwych wyginięć, w tym żaby górskiej żółtonogiej w górach Sierra i żaby złotej panamskiej.
Nowy artykuł w czasopiśmie Current Biology dokumentuje odkrycie wirusa zakażającego Bd, którego można zmodyfikować w celu zwalczania choroby grzybiczej.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside, którzy odkryli wirusa, są podekscytowani konsekwencjami swojego odkrycia. Oprócz tego, że pomaga im dowiedzieć się, w jaki sposób patogeny grzybowe powstają i rozprzestrzeniają się, daje nadzieję na zakończenie tego, co nazywają globalną pandemią płazów.
„Żaby kontrolują złe owady, szkodniki upraw i komary. Jeśli ich populacja na całym świecie załamie się, może to być katastrofalne” – powiedział doktorant mikrobiologii UCR i autor artykułu Mark Yacoub.
„Są także kanarkami w kopalni węgla wywołującymi zmiany klimatyczne. Gdy temperatury rosną, światło UV staje się silniejsze, a jakość wody pogarsza się, żaby reagują na to. Jeśli zostaną zniszczone, tracimy ważny sygnał środowiskowy”. – powiedział Yacoub.
Bd nie była powszechna przed końcem lat 90. XX wieku, ale potem „nagle zaczęły umierać żaby” – powiedział Yacoub.
Kiedy odkryli wirusa zakażającego Bd, Yacoub i profesor mikrobiologii UCR Jason Stajich pracowali nad genetyką populacyjną Bd, mając nadzieję na lepsze zrozumienie tego, skąd pochodzi i jak mutuje.
„Chcieliśmy zobaczyć, jak różnią się różne szczepy grzybów w takich miejscach jak Afryka, Brazylia i Stany Zjednoczone, tak jak ludzie badają różne szczepy wirusa Covid-19” – powiedział Stajich. W tym celu naukowcy wykorzystali technologię sekwencjonowania DNA. Analizując dane, zauważyli pewne sekwencje, które nie pasowały do DNA grzyba.
„Uświadomiliśmy sobie, że te dodatkowe sekwencje po złożeniu mają cechy genomu wirusa” – powiedział Stajich.
Wcześniej badacze szukali wirusów Bd, ale ich nie znaleźli. Sam grzyb jest trudny do zbadania, ponieważ utrzymanie go przy życiu w laboratorium wymaga skomplikowanych procedur.
„To także trudny grzyb do wyśledzenia, ponieważ na etapie życia są ruchliwe, mają wici przypominające ogon plemnika i pływają” – powiedział Stajich.
Ponadto znalezienie wirusa infekującego Bd było trudne, ponieważ większość znanych wirusów infekujących grzyby, zwanych mykowirusami, to wirusy RNA. Jednakże wirus ten jest wirusem o jednoniciowym DNA. Badając DNA, naukowcy mogli zobaczyć, jak wirus utknął w genomie grzyba.
Wydaje się, że tylko niektóre szczepy grzybów mają wirusa w swoim genomie. Wydaje się jednak, że zarażeni zachowują się inaczej niż ci, którzy tego nie robią. „Kiedy te szczepy posiadają wirusa, wytwarzają mniej zarodników, więc rozprzestrzenia się on wolniej. Ale mogą też stać się bardziej zjadliwe i szybciej zabijać żaby” – powiedział Stajich.
Obecnie wirus jest zasadniczo uwięziony w genomie grzyba. Naukowcy chcieliby ostatecznie sklonować wirusa i sprawdzić, czy ręcznie zakażony szczep Bd wytwarza również mniej zarodników.
„Ponieważ niektóre szczepy grzyba są zakażone, a inne nie, podkreśla to znaczenie badania wielu szczepów danego gatunku grzyba” – powiedział Yacoub.
W przyszłości naukowcy szukają informacji na temat sposobów działania wirusa. „Nie wiemy, w jaki sposób wirus zakaża grzyba i jak dostaje się do komórek” – powiedział Yacoub. „Jeśli mamy zamiar zaprojektować wirusa, aby pomógł płazom, potrzebujemy odpowiedzi na takie pytania”.
W niektórych miejscach wydaje się, że kilka gatunków płazów nabyło odporność na Bd. „Podobnie jak w przypadku Covid-19, odporność narasta powoli. Mamy nadzieję pomóc naturze w obraniu jej biegu” – powiedział Yacoub.