Bill Gates jótékonysági alapítványa egymillió dollárral támogatja egy magyar asztrofizikus kutatását. A hír első hallásra legalábbis furcsa, hiszen az asztrofizika nem az a tudományterület, amely azonnal jobbá teszi az emberek életét. Márka Szabolcs azonban rájött, hogy ismeretei a malária elleni harcban is hasznosulhatnak.
Évszázadok óta próbálnak védekezni a trópusokon a maláriát terjesztő szúnyogok támadása ellen. Eddig alapvetően kémiai és mechanikai módszereket használtak, de egyik sem nyújt teljes védettséget. Alkalmazásuk sok odafigyelést igényel, és káros mellékhatásaik lehetnek. A maláriaháló értelmét veszti, ha bármily parányi lyuk vagy rés marad rajta, így csak aprólékos és hosszú művelettel lehet elhelyezni az ágy fölött úgy, hogy valóban ne tudjanak áthatolni rajta a csöppnyi fenevadak. Gyakran előfordul az is, hogy ugyanazt a hálót használják halászatra, amelytől éjszaka a malária terjesztőinek távol tartását remélik – hiába.
Másfajta bajjal jár, veszélyt rejt a kémiai védekezés. A maláriaszúnyog elleni leghatásosabb méreg a DDT, de ezt már a világ sok országában rég betiltották mérgező volta miatt. E vegyszer, ha bekerül a természetbe, nagyon nehezen tűnik el onnan. Végighalad a táplálékláncon, egyre csak gyülemlik az állatok szervezetében, majd végül bejut a halat, madarat elfogyasztó emberbe is, akinek a szervezetében akár rákot is okozhat. De a trópusi területeken a malária sokkal kézzelfoghatóbb veszély, mint a DDT okozta – ráadásul sokáig észrevehetetlen – betegségek, ezért válogatás nélkül használták a szert mindenütt, még az élelmiszer tárolására használt helyiségekben is. A rovarirtók túlzott használata azonban nem csak a mellékhatásaik miatt káros.
A DDT a második világháború alatt és utána szinte csodaszernek bizonyult, rendkívül hatékonyan visszaszorította a maláriát. Srí Lankán például évente hárommillióan haltak meg maláriában, de 1964-ben, az első évben, amikor DDT-vel permeteztek, mindössze huszonkilencen. 1968-ban, miután pénzügyi okokból felfüggesztették a permetezést, újra hatszázezerre emelkedett a halálos áldozatok száma. A DDT használata azonban csakhamar rezisztens szúnyogtörzsek megjelenését eredményezte, amelyekre már nem hatott annyira. Ma az Egészségügyi Világszervezet főleg a lakások belső falának permetezésére ajánlja, így elejét lehet venni annak, hogy a természetes vizekbe kerüljön, és ellenálló vérszívók terjedjenek el a környéken.
A hagyományos módszerek tehát nem nyújtanak kellő védelmet, és ez ösztönzi a kutatókat arra, hogy új fegyvereket vessenek be. A szúnyogok minden érzékszervüket felhasználják arra, hogy megtalálják áldozatukat, így az embert is. Ha megzavarjuk az érzékelésüket, például a látásukat, nehezebben jutnak el az emberi bőrhöz. Erre az optika és a lézertechnológia bizonyulhat alkalmasnak, ismerte föl az Amerikában dolgozó Márka Szabolcs.
– Mindig alapkutatással, először részecske-, majd asztrofizikával foglalkoztam. De egy barátom egyszer megkérdezte, hogy segítenek-e valakinek konkrétan a felfedezéseink. Ez a kérdés pedig benne maradt a fejemben – mondja Márka Szabolcs, a New York-i Columbia Egyetem fizikusa, aki főként a gravitációs hullámokat kutatja. – Az alapkutatás nagyon jó az emberiségnek, de csak közvetett módon. A mágneses rezonancián alapuló képalkotás, az MRI vagy a pozitronemissziós tomográfia, a PET mind a fizikai alapkutatás melléktermékei. Az MRI-t például ebben az épületben fejlesztették ki, ahol most ülök, és először csak anyagkutatásra használták. Így hát nem hagyott nyugodni, hogy valamilyen közvetlenül hasznosítható dologra használjam optikai tudásomat.
Márka a malária okozta afrikai csecsemőhalandóságból kiindulva azt valószínűsíti, hogy négy gyermeke közül kettő már halott lenne, ha Közép-Afrikában, az ott általánosnak számító életkörülmények között kellett volna felnőniük. A fizikust személyes veszteség is érte: még itthon maláriás lett egy korábban Ugandában járt kollégája, és röviddel hazaérkezése után meghalt.
Mindezen élmények hatására terelődött a figyelme a malária felé. Kezdetben meg akarták ölni a szúnyogokat fénnyel, de aztán egy véletlen felfedezés hatására rájöttek, hogy megzavarva látásukat el is lehet őket riasztani, ami a végeredmény szempontjából ugyanolyan hatékony. Márka Szabolcs és munkatársai tehát fő kutatási témájuk mellett évek óta szúnyogokat röptetnek laboratóriumi körülmények között, miközben fényfalakkal próbálják őket terelgetni és elriasztani. Bár a kísérletek során lézerfényt használtak, a majdani gyakorlati alkalmazás során nem szükségszerűen kell ragaszkodni a lézerhez.
– A lézer azért jó, mert könnyen és gyorsan tudunk kísérletezni a segítségével a laborban. Bármilyen alakzatot, nyalábot, síkot, kúpot létre tudok hozni, amely egyenesen terjed a térben, és vezérelni tudom a jellemzőit. És éppen ilyen lézersíkkal lehet lezárni az ablakok és ajtók hézagait. A plafonra pedig fényforrást helyezhetünk, amely kúpszerű lézerpalástot von az ágy köré.
Úgy tűnik tehát, hogy a szúnyogok reflexesen visszafordulnak, ha egyik pillanatról a másikra felerősödik a fényerősség. Nem elkerülni próbálják, és főleg nem felé repülnek, ahogy egy utcai lámpa esetében megszokott, hanem száznyolcvan fokos fordulatot véve hátat fordítanak neki és elrepülnek. Az adja e jelenség érdekességét, hogy a fény valójában nem káros a szúnyogokra. Tehát bár károsodás nélkül átrepülhetnének rajta, mégsem ezt teszik. Csak néhány centimétert tesznek meg a fényben, de újabb kísérletekkel kiderítették, hogy ezt is csupán azért teszik, mert ennyi időre van szükségük az érzékeléstől a reagálásig. A fény nem egyszerűen elvakítja a szúnyogokat. A kutatók genetikailag módosított legyeket vizsgálva megállapították, hogy azok a rovarok, amelyekben kikapcsolták az egyes érzékszerveket irányító géneket, ugyanúgy visszafordultak a fény láttán. Tehát nem az érzékelés szintjén hat a fény a szúnyogokra, hanem összetett idegrendszeri hatást vált ki náluk.
A fény erőssége és elhelyezkedése alapvetően meghatározza, hogy milyen hatékonyan képes távol tartani a vérszívókat. A szúnyogok akkor ijednek meg, ha hirtelen nagyon erős fénybe repülnek be. Tökéletes módszer nincs, a fényfüggöny sem az. A kísérletekben néhány szúnyog bátrabbnak bizonyult társainál, és átrepült a fényen. Bár ők csak töredékét tették ki az összes vizsgált rovarnak, ilyen veszélyes betegség esetében biztosra kell menni. Ezért többszörös fényforrásra, illetve a klasszikus védekezőeszközök használatára is szükség lehet.
Ez azonban ma még csak elméleti lehetőség, gyakorlati alkalmazása előtt rendkívül sok problémát kell megoldani. Az első ezek közül, hogy a fényforrás árammal működik, a malária sújtotta közép-afrikai, délkelet-ázsiai országokban viszont, ha be is van vezetve a villany a házakba, a hálózat működése nem nevezhető megbízhatónak.
Márka és munkatársai eddigi kutatásait is százezer dollárral támogatta a Microsoft alapítója és felesége által vezetett Bill és Melinda Gates Alapítvány, de most megfejelte a támogatást egymillió dollárral. Bár a kutatás hosszú távú célja a kutatás védelme, alapkutatóként pontosabban fel kell térképezniük a szúnyogok fényre adott reakcióit és azt, hogyan hat genetikai állományuk e viselkedésükre. De ez nem jelenti azt, hogy Márka Szabolcs nem gondolkozott el azon, mikor lehet gyakorlati eszköz a felfedezésükből. Reményei szerint tíz éven belül megkezdődhet a fénnyel dolgozó szúnyogriasztó sorozatgyártása. A föld maláriával fertőzött vidékei jellemzően egyben a legszegényebb területek is, így az eszköz forgalmazását össze kell kötni az elektromos hálózat fejlesztésével.
– Az afrikai bajok egyik oka az, hogy a gyerekek nem tudnak tanulni, és sokszor egyszerűen a sötét miatt nem. Európában nem is érti senki, hogy mi az a sötét – mondja Márka Szabolcs. – Egy afrikai család évi nyolcvan dollárt költ gyertyára, ami hatalmas összeg az ottaniak jövedelméhez viszonyítva. És egyáltalán nem vagyok biztos benne, hogy ezek a gyertyák a tanuló gyermekek könyvét világítják meg. A szúnyogriasztóval együtt viszont lámpákkal is felszerelhetnénk a házaikat.
2011. január 22.
