Dron skuteczną bronią w walce z chorobami zakaźnymi?

Naukowcy od dekad walczą z chorobami zakaźnymi, poznając m.in. ich patomechanizm, drogi przenoszenia, czynniki ryzyka, opracowując metody ich rozpoznawania, leczenia i wdrażając strategie zapobiegania. Są to działania, które często zajmują wiele lat. Okazuje się, że czasem wystarczy jedynie skorzystać z innowacji w technologii, której pierwotne zastosowanie znacząco odbiega od celów naukowców, ale tylko pozornie…

WeRobotics, firma zajmująca się innowacjami technologicznymi, szczególnie robotami powietrznymi (siedziba w Wilmington, Stany Zjednoczone i Genewie, Szwajcaria) wspólnie z Laboratorium ds. Zwalczania Insektów Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (siedziba w Wiedniu, Austria) opracowują innowacyjną metodę zwalczania epidemii chorób przenoszonych przez komary przy wykorzystaniu… dronów.

Komary to jedne z najbardziej zabójczych gatunków zwierząt na świecie. Komary przyczyniają się do rozpowszechniania się patogenów wywołujących choroby, które zabijają miliony ludzi każdego roku. Przykładowo, jedynie malaria, wywoływana przez pierwotniaka z rodzaju Plasmodium przenoszonego przez samice komarów z rodzaju Anopheles, powoduje ponad 400 000 zgonów rocznie na świecie, głównie w grupie dzieci poniżej 5 r.ż. Komary są wektorami wielu innych patogenów wywołujących różne jednostki chorobowe, np. komary należące do rodzaju Aedes, zwłaszcza Aedes aegypti, przyczyniają się do rozprzestrzeniania się m.in. dengi, gorączki chikungunya czy żółtej gorączki. Szacuje się, że ponad połowa światowej populacji zamieszkuje na terenach występowania komarów. Tym samym, istnieje konieczność wdrażania skutecznych metod kontrolowania populacji komarów oraz zapobiegania występowaniu chorób przenoszonych przez komary u ludzi. W ograniczaniu populacji komarów wykorzystuje się m.in. tzw. fumigację, czyli zwalczanie komarów przy wykorzystaniu substancji chemicznych w postaci gazowej czy stosowanie pestycydów. Ich oddziaływanie na środowisko może być jednak szkodliwe.

Wydaję się, że współpraca pomiędzy WeRobotics oraz Międzynarodową Agencją Energii Atomowej przyniesie przełom w zapobieganiu chorobom przenoszonym przez komary. Zespół połączy dotychczas stosowaną metodę ograniczania populacji komarów, tj. sterylizację samców komarów przez napromieniowanie (sterylizacja samców pozwala na znaczące ograniczenie rozrodczości samic) z nowoczesną metodą rozprzestrzeniania wysterylizowanych komarów, tj. za pomocą dronów. Dotychczas wysterylizowane komary były uwalniane na wybranych terenach przez samych naukowców. Metoda jest jednak nie tylko nieefektywna, ale i również czasochłonna. Dlatego zespół pracuje nad specjalistycznymi dronami, które przy wykorzystaniu odpowiednich mechanizmów uwolnią miliony wysterylizowanych komarów na terenach endemicznego występowania chorób przenoszonych przez komary. Prototyp drona zaprojektowano w taki sposób, aby uwalniał ok. 50 000 - 100 000 wysterylizowanych komarów na każdy kilometr kwadratowy terenu. Istotne są warunki przechowywania komarów w trakcie lotu dronem (komary będą przechowywane w temperaturze 4-10°C, dzięki czemu ich aktywność ulegnie obniżeniu), jak i również sposób ich uwalniania. Dodatkowo, naukowcy rozmieszczą specjalne pułapki na komary na terenie, gdzie wysterylizowane komary zostaną uwolnione, aby sprawdzić czy lot dronem, a następnie sposób ich uwolnienia nie wpływają negatywnie na ich stan zdrowia. Wysterylizowane komary muszą być w stanie konkurować o samice z komarami, których nie poddano sterylizacji. Jeżeli samice nie będą zainteresowane wysterylizowanymi komarami, zaplanowane działania nie przyniosą efektów. Pierwsze próby odbędą się w Ameryce Łacińskiej.



Poniżej przedstawiono krótką relację z lotu prototypu drona:





Podsumowując, w dzisiejszych czasach walka z chorobami zakaźnymi (i nie tylko) wymaga interdyscyplinarnego podejścia. Konieczne jest śledzenie najnowszych trendów w technologii, aby w znaczący sposób usprawniać dotychczas stosowane strategie prewencyjne. Zastosowanie dronów w ograniczaniu populacji komarów stwarza nadzieję na zmniejszenie wskaźników zachorowalności i umieralności z powodu licznych, zagrażających życiu chorób przenoszonych przez komary.

Źródła:

• http://www.bbc.com/news/technology-42066518

• https://werobotics.org/

• https://werobotics.org/blog/2018/01/08/drones-for-disease-vector-control/

• http://www.who.int/neglected_diseases/vector_ecology/mosquito-borne-diseases/en/

• http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs387/en/

• Levy J. Fifty Weapons That Changed the Course of History. Firefly Books, 2014.