Szenzációs tudományos állítás! A vírusok „beszélnek”, hangokat adnak ki! – és a kutatók végre hallják őket!

Egy új tanulmány szerint a vírusok hangokat bocsátanak ki, sőt, saját zenekara is lehet nekik. A kutatók úgy gondolják, hogy az akusztikus rezgések kimutatása segíthet a vírusok viselkedésének tanulmányozásában és új gyógyszerek fejlesztésében is. Kiderült, hogy a vírusok ultrahangos rezgéseket termelnek, amikor mozognak vagy “cselekszenek”. A virológusok most azt vizsgálják, hogy ezek a rezgések milyen hasznos információkkal szolgálhatnak.

A vírusok természetes ellenfeleink, és évszázadok óta emlékeztetnek sebezhetőségünkre. Ma már a technika segítségével vesszük fel a harcot ellenük, és nem egy tudóscsoport van, amelyik mesterséges intelligenciára támaszkodva gondolja újra a vírusok fertőző ágenseit, és ezekre támaszkodva fejlesztik ki a génterápiás eszközöket. A vírusok működése nagyon precíz és mérnöki tervezéssel hasonló, ami lehetővé teszi, hogy eljutnak a genetikai anyagig, módosítsák a gazdaszervezetek sejtrendszerét és megsokszorozzák magukat. De hogyan lehetne reprodukálni a vírusok komplex funkcióit? Egy, a Nature-ben megjelent cikk szerint a Washingtoni Egyetem biokémikusai és kollégáik mesterséges intelligenciát használtak, hogy hozzanak létre vírusstruktúrákat, szimulálják és javítsák őket. Az MI segítségével a kutatók integrálni tudták a vírusok által inspirált finom aszimmetriákat a mesterséges nanostruktúrákba, és különböző funkciókat adtak hozzá.

Digitálisan generált kép a koronavírus makronézetéről 2020-ból. ( A kép forrása:  Andriy Onufriyenko | Forrás: Getty Image )

Egy multidiszciplináris csapat, amelyben anyagtudományi, optikai, akusztikai és virológiai szakértők is részt vettek, együtt dolgoztak azon, hogy létrehozzanak egy módszert a vírusrészecskék által kibocsátott akusztikus rezgések kimutatására. Mindezt fénysugarakkal próbálták meg meghatározni, hogy minden részecskének van-e saját akusztikus jele. Ha sikerülne felderíteni ezeket, és kiderülne, hogy egyediek, akkor egy új metódust dolgozhatnának ki a mikroorganizmusok felderítésére. A hangok azonosítása segíthet a címkézésben, ami a biológiai kutatások egyik pillére. Sok sejt és szövet nagyon hasonlónak tűnik, így ezeket el kell határolni egymástól és osztályozni. Amennyiben sikerül azonosítaniuk a különböző vírusrezgéseket, akkor lehetnek kategóriákat felállítani. A vírusok címkézése azonban különösen bonyolult, mert minden új vírusmutáció esetén újra és újra meg kellene ezt tenni, ami nagyon időigényes és drága folyamat lenne. Amikor megtalálták az akusztikus rezgéseket, megszületett az ötlet, hogy ezek segítségével próbálják megjelölni a vírusokat. Mindez zene füleinknek, hiszen ezzel a módszerrel lehetőség nyílna az összes vírustípus megkülönböztetésére, és a baktériumok, gombák, emberi és állati sejtek esetén is működhetne. A vírus rezgései különböznek minden, a környezetében lévő rezgéstől, de nagyon gazdag spektrumon mozognak, és ha ezeket a kutatók érzékelik, akkor láthatják, hogy a vírus milyen kölcsönhatásba lép az őt körülvevő világgal vagy társaival – mintha környezetének szenzora lenne. Ha egy vírusrészecskét valós időben meg lehetne figyeli, akkor láthatnánk, hogy épül fel, milyen a szerkezete. A kis szervezeteket vizualizálva a vírusellenes gyógyszerek új generációival lehetne megzavarni működésüket – ami általában jó híre lenne.