Czy promieniowanie UV może zabić koronawirusa?

dłoń

W skrócie

  • Promieniowanie UV może kontrolować przenoszenie patogennych drobnoustrojów przez powietrze i może być przydatne w przypadku COVID-19
  • Światło UV zostało zastosowane do zatrzymania transmisji C. difficile, prątków gruźlicy, wirusa grypy i wirusa Ebola
  • Promieniowanie UV skutecznie dezaktywowało MERS – wirusa podobnego do SARS i COVID-19
  • W przeciwieństwie do wielu leków, promieniowanie UV może zabijać oporne na leki wirusy, które zmutowały
  • Sprzedaż urządzeń UV do odkażania gwałtownie rośnie od czasu wybuchu pandemii COVID-19
Rozmiar tekstu:

Według dr. Mercoli

Wiele osób pracujących z domu lub będących w inny sposób izolowanych podczas pandemii koronawirusa szuka pozytywnych wiadomości. Cóż, jest kilka dobrych wiadomości, jeśli chodzi o kontrolowanie rozprzestrzeniania się nowego koronawirusa, obecnie nazywanego COVID-19.

Możliwe, że promieniowanie UV (ultrafioletowe) pomoże stłumić tę pandemię. Promieniowanie UV jest obecnie stosowane w warunkach medycznych, oczyszczalniach ścieków i przetwórstwie spożywczym. Obecnie, w miarę wzrostu zachorowań na COVID-19, rośnie zapotrzebowanie ze strony szpitali i placówek medycznych na konwencjonalne lampy UV i różne wersje takich lamp. Według Crunchbase News:

„Startupy, które dotyczą dezynfekcji przedmiotów światłem UV… widzą wzrost sprzedaży od wybuchu epidemii – i dlatego starają się nadążyć za popytem. PhoneSoap – firma produkująca urządzenia do dezynfekcji telefonów i innych przedmiotów za pomocą światła UV, odnotowała w ubiegłym tygodniu 1000 procent wzrostu sprzedaży rok do roku…

Mniej więcej w połowie stycznia kierownictwo PhoneSoap zaczęło zauważać wzrost zainteresowania klientów zagranicznych, zarówno na swojej stronie internetowej, jak i na Amazon. Największy wzrost sprzedaży nastąpił po tym, jak urzędnicy rządowi Stanów Zjednoczonych i Centers for Disease Control zaczęli mówić więcej o wybuchu pandemii i zagrożeniu dla USA”.

Crunchbase: inne startupy poza PhoneSoap również odnotowują wzrost zamówień na produkty dezynfekujące za pomocą UV.

„Firma CleanSlate UV, która ma siedzibę w Toronto i ma około 2 miliony dolarów finansowania, produkuje urządzenia odkażające przedmioty światłem UV. W szpitalach pracownicy zwykle używają CleanSlate UV do przedmiotów takich jak stetoskopy, identyfikatory i telefony, a odwiedzający często używają go do swoich telefonów”.

Podczas gdy zarówno PhoneSoap, jak i CleanSlate UV potwierdzają, że skuteczność światła UV na COVID-19 nie została jeszcze udowodniona, Taylor Mann, CEO CleanSlate UV, powiedział:

„Możemy powiedzieć, że światło UV okazało się skuteczne przeciwko wcześniejszym rodzajom koronawirusa… Po prostu nie wiemy, jak skuteczne jest ono w stosunku do nowego rodzaju wirusa”.

CleanSlate UV obsługuje obecnie ponad 80 szpitali w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie oraz kilka szpitali w Australii, Hongkongu i Europie.

Dane naukowe potwierdzają skuteczność promieniowania UV

Zastosowanie światła UV do dezynfekcji i eliminacji patogenów nie jest niczym nowym. Ponad sto lat temu, w 1903 roku, Niels Ryberg Finsen zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za otwarcie „nowej drogi dla nauk medycznych” poprzez odkrycie wpływu skoncentrowanego promieniowania świetlnego w leczeniu chorób, zwłaszcza tocznia pospolitego.

Światło UV jest ważnym narzędziem w walce z patogennymi drobnoustrojami przenoszonymi przez powietrze. Według badań opublikowanych w raportach naukowych w 2018 roku:

„Choroby drobnoustrojowe przenoszone przez powietrze stanowią jedno z głównych wyzwań dla zdrowia publicznego na świecie. Typowymi przykładami są grypa występująca w postaciach sezonowych i pandemicznych oraz bakteryjne choroby przenoszone przez powietrze, takie jak gruźlica, coraz częściej pojawiające się w postaci opornej na wiele leków.

Bezpośrednim podejściem do zapobiegania rozprzestrzenianiu się chorób przenoszonych przez powietrze jest inaktywacja odpowiednich patogenów; skuteczność przeciwdrobnoustrojowa światła ultrafioletowego (UV) wobec patogenów znajdujących się w powietrzu została już ustalona.

Bakteriobójcze światło UV może skutecznie dezaktywować zarówno bakterie wrażliwe na leki, jak i oporne na wiele leków, a także różne rodzaje wirusów”.

Według The New York Times, szpitale odkażają pokoje za pomocą UV, w których przebywają pacjenci z niebezpiecznymi i zakaźnymi infekcjami, takimi jak C. difficile. „Podczas epidemii wirusa eboli w 2014 roku Centrum Medyczne Uniwersytetu Nebraska z powodzeniem polegało na dezynfekcji promieniowaniem UV” – informuje Times.

Centrum pozwala dużym lampom UV „świecić przez trzy do pięciu minut” – wyjaśnił John Lowe – zastępca kanclerza centrum medycznego ds. szkoleń i edukacji w zakresie ochrony zdrowia. „Dezynfekuje wszędzie, gdzie może dotrzeć światło”.

Dr Richard Ellison, epidemiolog z University of Massachusetts Memorial Medical Center, zgadza się co do skuteczności promieniowania UV. „Badania potwierdzają skuteczność tego rodzaju dezynfekcji” – stwierdził.

Światło UV było skuteczne w przypadku innych koronawirusów

SARS (ciężki ostry zespół oddechowy) jest chorobą układu oddechowego związaną ze zwierzętami, spowodowaną przez koronawirusa, który pojawił się w Azji w 2003 roku. Chociaż w dużej mierze został powstrzymany w 2004 roku, podobna choroba – MERS (bliskowschodni zespół niewydolności oddechowej) – pojawiła się w 2012 roku w Arabii Saudyjskiej. COVID-19 „jest w znacznym stopniu podobny” zarówno do SARS, jak i MERS – napisano w Science Daily.

Dobrą wiadomością jest to, że badania wykazały pozytywne działanie światła ultrafioletowego w stosunku do MERS. Według badań opublikowanych w czasopiśmie Transfusion, dwa różne urządzenia wykorzystujące światło UV zmniejszały zakaźność MERS w płytkach krwi i osoczu, a także zakaźność wirusa Ebola. Ebola jest rzadką, czasem śmiertelną chorobą, po raz pierwszy zaobserwowaną w Afryce.

Badanie opublikowane w Transfusion Medicine mające na celu ustalenie czy światło UV może zmniejszyć transmisję koronawirusa MERS (MERS-CoV) przez ludzkie koncentraty płytkowe, wykazało skuteczność UV w połączeniu z Amotosalenem – aktywowanym przez światło czynnikiem wiążącym DNA i RNA:

„Całkowita inaktywacja MERS-CoV w koncentratach płytek krwi została osiągnięta przez traktowanie Amotosalen/UVA, dzięki czemu uzyskano średnie zmniejszenie o 4,48 ± 0,3 w skali logarytmicznej. Pasażowanie inaktywowanych próbek w Vero E6 nie wykazało replikacji wirusa nawet po dziewięciu dniach inkubacji i trzech pasażach. Genom wirusowy…

Leczenie amotosalenem i promieniowaniem UVA koncentratów płytek zainfekowanych MERS-CoV skutecznie i całkowicie inaktywuje zakaźność MERS-CoV (> 4 log), co sugeruje, że takie leczenie może zminimalizować ryzyko przenoszenia MERS-CoV związanego z transfuzją”.

Widoczne są nowe zastosowania dezynfekcji promieniowaniem UV

Szpitale zdają sobie sprawę z zalet promieniowania UV do dezynfekcji pomieszczeń i sprzętu, ale ręczna dezynfekcja może nie być tak dokładna, jak to konieczne. Właśnie dlatego badane jest zastosowanie robotów dezynfekujących UV. Według Interesting Engineering:

„Utrzymanie czystego i bezpiecznego środowiska opieki zdrowotnej jest najwyższym priorytetem i chociaż poczyniono znaczne postępy w metodach odkażania, nadal należy dokonać znacznych ulepszeń. Według CDC nawet przy nowoczesnych protokołach odkażających, każdego dnia około jeden na 25 pacjentów szpitalnych doznaje co najmniej jednej infekcji związanej z opieką zdrowotną.

Obecne ręczne metody dezynfekcji są prawie bezradne w walce z bakteriami, ale bitwa nie jest przegrana. Technologie zapobiegania infekcjom otwierają nową erę ultraczystych placówek opieki szpitalnej i pogotowia ratunkowego dzięki wdrożeniu wysoce wydajnych robotów dezynfekujących UV…

Roboty są szybkie i wydajne, są w stanie wyeliminować znacznie więcej bakterii niż człowiek. Ich zdolność do poruszania się pozwala dezynfekować trudno dostępne obszary pełne szkodliwych mikroorganizmów, które często są pomijane przez zespoły odkażające”.

Ponieważ COVID-19 może rozprzestrzeniać się w miejscach innych niż ośrodki zdrowia, linie lotnicze również badają dezynfekcję światłem UV. Boeing opracowuje samoczyszczącą toaletę, która jest dezynfekowana światłem UV po każdym użyciu, co skutecznie zabija 99,99% patogenów na wszystkich powierzchniach w ciągu trzech sekund. Toaleta nie wymaga również obsługi ręcznej. Według Travel and Lesiure:

„Światło UV niszczy wszystkie znane drobnoustroje, dosłownie zmuszając je do eksplozji” – powiedział w oświadczeniu Jamie Childress – inżynier Boeing Research & Technology. Chociaż Boeing twierdzi, że ten szczególny rodzaj światła nie jest szkodliwy dla ludzi, system dezynfekcji został zaprojektowany tak, aby włączał się tylko wtedy, gdy drzwi do łazienki będą zamknięte, a toaleta niezajęta.

Więcej zalet dezynfekcji UV

Jednym z powodów, dla których patogeny są tak trudne do zabicia jest to, że mutują i rozwijają oporność, co sprawia, że leki przeciwwirusowe i antybiotyki opracowane specjalnie dla nich stają się bezużyteczne. Tak nie jest w przypadku dezynfekcji światłem UV – powiedział producent urządzeń UV. Według Clean Technica, odnosząc się do badania opublikowanego w 2018 roku w Scientific Reports:

„Kolejną zaletą… UVC jest to, że jest ono skuteczne zarówno wobec bakterii, które rozwinęły oporność na popularne leki, jak i bardzo mało prawdopodobne jest, aby bakterie i wirusy przez nie ewoluowały”.

Celem eliminacji wirusów jest powstrzymanie ich przed replikacją. Według Digital Trends:

„Wirusy nie rozmnażają się same, ale mają materiał genetyczny – DNA lub RNA. Namnażają się, przyczepiając się do komórek i wstrzykując swoje DNA…

Światło ultrafioletowe może spowodować, że zasady tyminy [wirusa] zlewają się ze sobą, uszkadzając sekwencję DNA. Ponieważ sekwencja DNA nie jest już prawidłowa, nie może ulec prawidłowej replikacji. W ten sposób światło UV niszczy wirusy, niszcząc ich zdolność do reprodukcji”.

Światło UV może być lepszym rozwiązaniem niż obecne środki dezynfekujące, szczególnie te stosowane na zewnątrz. Światowe raporty podają, że najczęściej stosowanym środkiem dezynfekującym na zewnątrz przeciwko COVID-19 jest rozcieńczony roztwór podchlorynu sodu znany jako wybielacz domowy, jednak ma on wady. Według magazynu Science:

„Nie wiadomo, czy wybielacz niszczy koronawirusy; chociaż możliwe, że zabija je na powierzchni, nie jest jasne, czy zabija je również w powietrzu. Sam wybielacz rozkłada się w świetle ultrafioletowym (UV). Z drugiej strony, [Juan] Leon [naukowiec zajmujący się ochroną środowiska w Emory University] twierdzi, że światło UV wydaje się niszczyć również koronawirusy…

Julia Silva Sobolik, doktorantka w laboratorium Leona, zauważyła, że powszechna nadgorliwa dezynfekcja wybielaczem może mieć negatywne konsekwencje. „Wybielacz jest bardzo drażniący dla błon śluzowych” – powiedziała Sobolik. Oznacza to, że ludzie narażeni na rozpylane środki dezynfekujące – zwłaszcza pracownicy, którzy je rozpylają – są narażeni na problemy z oddychaniem i wiele innych dolegliwości.

Sobolik zauważa, że badanie opublikowane w październiku 2019 roku w JAMA Network Open wykazało, że pielęgniarki, które regularnie używały środków dezynfekujących do czyszczenia powierzchni, były bardziej narażone na przewlekłe obturacyjne choroby płuc. Badanie opublikowane w 2017 roku powiązało narażenie na środki dezynfekujące z rozwojem astmy u osób dorosłych w Niemczech”.

Światło UV może wesprzeć sprzęt ochrony osobistej

Niedobory sprzętu ochrony osobistej (PPE) dla personelu medycznego pierwszej linii są szeroko rozpowszechnione podczas pandemii COVID-19. Według „New York Times” maseczki ochronne dla pracowników służby zdrowia na University of Nebraska Medical Center są obecnie odkażane światłem UV w celu ponownego użycia.

„Dokonujemy najlepszych ze złych wyborów” – powiedział dr Mark Rupp, szef centrum chorób zakaźnych. Jest przekonany, że maski nadal będą chronić pracowników służby zdrowia. „Dane bardzo jasno pokazują, że można zabijać i inaktywować wirusy za pomocą bakteriobójczego promieniowania UV” – powiedział dr Rupp. „Jest również bardzo jasne, że nie dojdzie do uszkodzenia maseczek”.

Inne szpitale również traktują maseczki ochronne światłem UV. Wiele lat temu, kiedy byłem na studiach, poczułem moc światła UV na sobie. Rozwinąłem infekcję paznokci zwaną grzybicą paznokci, charakteryzującą się żółtymi przebarwieniami na paznokciach.

Te infekcje są powszechne, ale niezwykle trudne do leczenia, nawet przy użyciu silnych i czasami ryzykownych doustnych leków przeciwgrzybiczych. W moim przypadku, intensywne bieganie i brak zrozumienia optymalnej diety prawdopodobnie przyczyniły się do tego stanu.

Terapia lekami zakończyła się niepowodzeniem, ale ku mojemu zadowoleniu infekcja zniknęła po częstej, codziennej ekspozycji palców stóp na słońce. Patrząc wstecz, to ma sens, że światło słoneczne usunęło infekcję, ponieważ promieniowanie UV jest bardzo silnym środkiem bakteriobójczym.

W zastosowaniach przemysłowych samo wystawienie na działanie promieni słonecznych nie załatwi sprawy – wymagane są lampy emitujące promieniowanie UV. „Mogą być naprawdę korzystne w zakłócaniu rozprzestrzeniania się chorób” – powiedział Shawn Gibbs, który badał dezynfekcję UV w Indiana University School of Public Health w Bloomington. Miejmy nadzieję, że światło UV może zostać użyte do walki z COVID-19.