Επιδημίες και οικολογία: ένα ιδιαίτερο «μάθημα» στο ΒΕΤ

Στο Τμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών (ΒΕΤ), ένα από τα πιο δυνατά τμήματα του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, διδάσκεται ένα μάθημα που ήρθε να «απαντήσει» και να προσαρμοστεί στη νέα, παγκόσμια πραγματικότητα. Ο επίσημος τίτλος του μαθήματος στα ελληνικά είναι «Η προέλευση και η εξάπλωση των επιδημιών».

Το ΒΕΤ δεν έμεινε ανεπηρέαστο από την πανδημία του SARS-Cov-2. Από τον Οκτώβριο του 2020, με υπεύθυνο τον καθηγητή Οικολογίας του ΒΕΤ John Halley, oι φοιτητές έχουν την ευκαιρία να εξοικειωθούν με τους μηχανισμούς της εξάπλωσης της επιδημίας με μια οικολογική και εξελικτική άποψη.

Ο «Τύπος Ιωαννίνων» μίλησε με τον κ. Halley για την πρωτοβουλία αυτή του Τμήματος.

Πώς προέκυψε ακριβώς η απόφαση για την «υιοθέτηση» ενός τέτοιου μαθήματος;

Βρισκόμουν στην κατάλληλη θέση να το κάνω. Αρκετά χρόνια πίσω, όταν ήμουν μεταδιδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Σαιντ Άντριους της Σκωτίας, ήρθα σε επαφή με τη μαθηματική επιδημιολογία, που έμοιαζε ένα πολύ ενδιαφέρον αντικείμενο –εκείνη την εποχή, βέβαια, σε καθαρά μαθηματικό επίπεδο. Με την πάροδο των χρόνων, συνδέθηκα φιλικά με τον Dan Hayden και τον Jason Matthiopoulos στο κέντρο μολυσματικών ασθενειών του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου.

Όταν η επιδημία Covid «χτύπησε», έμεινα έκπληκτος με την απουσία της οικολογικής προοπτικής και ένιωσα ότι μια τέτοια προοπτική θα ήταν καλή για το Τμήμα μας. Ένα Τμήμα που θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχετικό μάθημα. Έτσι, δεδομένης της προσωπικής μου διαδρομής, αποφάσισα ότι θα μπορούσα να προσφέρω κάτι αξιόλογο.

Από όσο γνωρίζω δε, είναι το πρώτο τέτοιο μάθημα στην Ελλάδα. Η σύνδεση οικολογίας-επιδημίας είναι υποτιμημένη. Κάτι που προκαλεί έκπληξη αν λάβει κανείς υπόψη τον ρόλο της πανούκλας στην Ιστορία και την αδιαμφισβήτητη σύνδεση με τα ζώα.

Ποια είναι η ανταπόκριση των φοιτητών;

Πολύ θετική. Οι φοιτητές ενδιαφέρονται πολύ. Ειδικά όταν το μάθημα απαιτεί φυσική παρουσία. Στην αρχή υπήρχε μια φοβία για το κομμάτι του μαθήματος που αφορούσε τα μαθηματικά. Αλλά μόλις τους έδειξα πώς βοηθάνε τα μαθηματικά, το κάνουν με τη βοήθεια ενός πακέτου λογισμικού σε έναν υπολογιστή. Το μάθημα είναι ανοιχτό και σε άλλα Τμήματα επίσης.

Αλλά μόλις τους έδειξα πώς βοηθούν τα μαθηματικά, το κάνουν με τη βοήθεια ενός πακέτου λογισμικού σε έναν υπολογιστή.

Επίσης, αρχικά είχα κάποιες ανησυχίες επειδή το μάθημα γίνεται στα αγγλικά – θα μπορούσαν οι μαθητές να το παρακολουθήσουν; Μόλις ξεκινήσαμε, εντυπωσιάστηκα πραγματικά με το επίπεδο των αγγλικών των φοιτητών στο Τμήμα μας. Οπότε δεν υπήρξε κανένα πρόβλημα.

Από το 2020 μέχρι σήμερα έχουν υπάρξει διάφορες μεταλλάξεις του κορονοϊού… 

Παραλλαγές και μεταλλάξεις έχουν παίξει ένα σημαντικό ρόλο στην πορεία της Covid-19. Οι 4-5 μεταλλάξεις που ακούμε, αποτελούν μόνο ένα κλάσμα των χιλιάδων μεταλλάξεων που έχουν εμφανιστεί. Όλες αυτές ανταγωνίζονται και οι πιο «ικανές» συνεχίζουν. Αρχικά υπήρξε μια μετάλλαξη που κατάφερε να «ξεφύγει» από τα μέτρα που είχαν παρθεί την περίοδο εκείνη. Μετά το 2020, είχαμε τις τέσσερις μεταλλάξεις με την κορύφωση να έρχεται με τη μετάλλαξη Δέλτα. Το κυρίαρχο ζήτημα σε αυτή την αλυσίδα είναι η εξέλιξη της μολυσματικότητας και της μεταδοτικότητας, όχι της νοσηρότητας. Επομένως, το στέλεχος Όμικρον είναι ελαφρά λιγότερο νοσηρό από το στέλεχος Δέλτα.

H επιδημία εξαπλώνεται εκθετικά μέχρι να ξεμείνει από ξενιστές ή να συναντήσει αντιστάσεις με τη μορφή λοκντάουν και εμβολιασμού. Στην εργασία μας* που αφορά την παρουσίαση ενός μοντέλου πρόβλεψης για την πανδημία, ασχοληθήκαμε με το φαινόμενο της υπερ-εκθετικής ανάπτυξης –ένα είδος αλληλουχίας ή αλυσιδωτής αντίδρασης της εξέλιξης και της εκθετικής ανάπτυξης. Οι  αριθμοί μάς οδηγούν στο να αναμένουμε την επικράτηση μερικών στελεχών όπως είδαμε: Όμικρον, Δέλτα και κάποια άλλα.

*Η δημοσιευμένη εργασία έχει τον τίτλο: SARS-CoV-2 mutational cascades and the risk of hyper-exponential growth (συγγραφείς: John Halley, Δέσποινα Βώκου, Γιώργος Παππάς, Ιωάννης Σαΐνης)

Με ποιον τρόπο συνδέεται ο οικολογικός ρόλος της επιδημίας στον φυσικό κόσμο;

Στον φυσικό κόσμο, ο ρόλος των παρασίτων και της ασθένειας δεν είναι απλώς σημαντικός αλλά καθοριστικός. Θεωρείται από πολλούς επιστήμονες της οικολογίας ότι η ασθένεια είναι το στοιχείο που ευθύνεται για τη διατήρηση της σταθερότητας στα οικοσυστήματα.

Οποιοσδήποτε οργανισμός γίνεται πολύ κοινός, αποτελεί έναν μεγάλο στόχο για ασθένεια. Νέες ασθένειες αναδύονται πάντα επειδή η ταχύτητα της εξέλιξης είναι πολύ πιο γρήγορη από τα μικρόβια. Ως εκ τούτου, η εξέλιξη πηγαίνει μπροστά. Αυτή είναι η ιστορία της Κόκκινης Βασίλισσας η οποία τρέχει για να μείνει σταθερή. Ή εξελίσσεται ή πεθαίνεις: αν δεν εξελιχθείς, δεν θα επιζήσεις. Αυτή είναι η προέλευση της βιοποικιλότητας (παρουσιάζοντας ένα μικρότερο «στόχο») και του σεξ (τυχαία ανταλλαγή του γενετικού υλικού). Είναι δύο τρόποι να κινείσαι γρήγορα, να δημιουργούνται νέα είδη, χωρίς το μικρόβιο να σε βρίσκει.

Ποια είναι η πορεία της επιδημίας από δω και πέρα;

Αποτελεί συμβατική σοφία ότι κάθε είδος παρασίτου αναπτύσσει μια «ήπια» συνύπαρξη με τον ξενιστή. Για παράδειγμα, η χολέρα είναι πια πολύ λιγότερο νοσηρή, όπως και η πανούκλα. Κάτι τέτοιο δεν είναι πάντα αλήθεια, αλλά είναι μια ευρεία τάση. Είναι πιθανό ότι ο SARS-Cov-2 θα καθιερώσει την ίδια σχέση με την ανθρωπότητα όπως το κοινό κρυολόγημα ή η γρίπη. Δεν είναι πιθανή η εμφάνιση ενός ιδιαίτερα νοσηρού στελέχους το οποίο θα εξαπλώνεται πιο γρήγορα από τη μετάλλαξη Όμικρον.