Student World

Ptačí chřipka se v posledních měsících stala oblíbeným tématem médií. Je pokládána nejen za hrozbu našim životům, ale i peněženkám. Jeden z odhadů Světová banky se například z hlediska ekonomických škod blíží až částce 550 miliard dolarů (horní hranice). Virus by dokonce mohl rozhoupat i vzájemné kurzy hlavních světových měn. Před ptačí chřipkou byl podobnou hrozbou SARS (postiženým zemím v roce 2003 údajně způsobil škody kolem 1 % HDP), již nějaký čas člověka provází také HIV…
Viry ale nejsou jen hrozbou, umožňují také vývoj moderních léků a dalších pokročilých medicínských metod. Průvodcem do světa virů nám bude Mgr. Kateřina Trejbalová, PhD. z Ústavu molekulární genetiky AV ČR.

Rozhovor vychází v Business Worldu 6/2006. Toto číslo právě přichází na stánky.
Celý text najdete na webových stránkách Business Worldu
na http://www.businessworld.cz/bw.nsf/ID/viry_nejsou_jen_nepratele

Ptačí chřipka je v poslední době oblíbeným tématem médií. Má to podle vašeho názoru nějaký speciální důvod? Jinak řečeno – existuje zde vyšší riziko vzniku pandemie než v jiných případech, nebo jde spíše o to, že tato hrozba je prostě zrovna aktuální, podobně jako byl před pár lety třeba SARS?

Samozřejmě vám z hlediska své profese mohu jen těžko odpovědět na to, proč média věnují nějakému tématu větší pozornost než tématu jinému, nebo nakolik jsou realistická vyčíslení předpokládaných ekonomických škod. V současné době není virus ptačí chřipky H5N1 přenosný z člověka na člověka. Právě možnost, že by k tomu v budoucnu došlo, vyvolává obavy z pandemie chřipky. Ona už i „obyčejná“ lidská chřipka představuje docela problém – je to nepříjemné onemocnění s určitým procentem mortality, které však postihuje pravidelně obrovský počet lidí na celém světě (10 % populace ročně onemocní chřipkou). Také si uvědomte, že různé varianty chřipkového viru v nedávné minulosti už řadu pandemií způsobily, a zdaleka se nejedná jen o chřipku španělskou, která zahubila více lidí než bojiště první světové války. No a fakt je i to, že jakmile zjistíte, že nějaký patogenní organismus má schopnost mezidruhového přenosu, na klidu to také nepřidá. Máme s tím zkušenosti – SARS je původem virus cibetek, HIV zase virus opičí.

V minulosti lidstvo kosily epidemie typu moru. Dnes se zdá, že hrozby, ať už skutečné, nebo očekávané, jsou spíše záležitostí virů – ptačí chřipka, SARS i HIV jsou všechno infekce způsobené viry. Dá se tento dojem nějak zobecnit, je snad vývoj antivirových léčiv nějak obtížnější než třeba v případě bakterií?

Nelze určitě říct, že by všechny současné metly lidstva měly na svědomí jen viry – vezměte si, jaký problém dnes představuje třeba malárie, tedy onemocnění, které působí prvok Plasmodium. Navíc problém malárie dnes spíše stále narůstá. U bakteriálních infekcí dnes zase působí problémy rezistence bakterií na antibiotika.
Nicméně je pravda, že vývoj antivirových léků přišel až později než boom antibiotik. V tuto chvíli neexistuje žádná „obecná“ skupina antivirových léčiv, která by svou účinností byla srovnatelná s antibiotiky. Ono je to v jistém smyslu i logické. Bakterie mají vlastní biosyntetický aparát, který se liší od buněk vyšších organismů. Boj proti bakterii můžete proto cílit právě proti těmto komponentám. Naproti tomu viry nic podobného nevlastní, využívají, respektive zneužívají biosyntetický aparát buňky hostitelského organismu. Takže je těžší proti nim použít specifické zbraně, které by současně neničily i lidské buňky. Vlastně první obranou proti virům nebyla antivirotika, ale antivirové vakcíny (neštovice, polio-obrna…).

Jak tedy současné antivirové léky fungují?

S trochou nadsázky by se dalo říci, že každý jinak, každý zabírá proti jinému viru a proti konkrétní fázi virového životního cyklu. Dnes asi nejznámější preparát, Tamiflu, působí tak, že brání chřipkovému viru opustit napadenou buňku – virus zůstane nalepen na buněčnou membránu, a nemůže se tedy dále šířit. Další známou antivirovou léčbou je kombinace inhibitorů množení viru HIV, v dnešní době se používají inhibitory virové replikázy (reverzní transkriptázy) a inhibitory proteázy, enzymu, který zajišťuje správné poskládání viru při jeho výstupu z buňky. Jiné antivirové preparáty zase třeba blokují vstup viru do buňky.
Jenže ani proti některým variantám chřipkových virů není Tamiflu bohužel příliš účinným prostředkem, musí se každopádně nasadit včas a podávat v dost velkých dávkách. Rychlé objevování variant viru HIV, které jsou rezistentní na virové inhibitory, je také důvodem toho, že účinného zastavení množení HIV lze dosáhnout až při použití kombinace několika inhibitorů.

Tím se dostáváme k další zajímavé otázce – pokud je virus vlastně kousek uprchlé nukleové kyseliny, která původně spořádaně seděla v genomu. Za jakých podmínek může se může virus do genomu hostitele zase nějak začlenit?

Některé viry, tzv. retroviry, tohle prokazatelně dělají. Do skupiny retrovirů patří mimochodem i HIV. Odhaduje se, že dokonce až 8 % lidského genomu tvoří právě endogenní retroviry (srovnejte to s vlastními geny, kterých je v lidském genomu méně než 1 %).
Tyto endogenní retroviry vesměs ale nejsou aktivní, tj. podle jejich genů není nic syntetizováno. Je to dáno jednak dlouhou dobou jejich existence v lidském genomu; geny endogenních retrovirů proto již stačily být narušeny mutacemi, které vedly ke ztrátě jejich funkčnosti. Dalším důvodem může být to, že sekvence DNA endogenních retrovirů jsou metylovány, což funguje jako “brzda” pro aktivitu genů (metylace úseků DNA je právě to, čím se přímo zabývám). Každopádně se zdá, že řada těchto endogenních retrovirů cestuje s lidským genomem a jeho předky už hodně dlouho, nějakých 40 milionů let – takže studium těchto úseků a jejich porovnání mezi různými druhy pomáhá také odhadnout cesty, kterými se ubírala biologická evoluce.

Jedním z motivů k tomuto rozhovoru byla snaha ukázat viry i v pozitivním světle. To se ale asi neomezuje na to, že některé jsou neškodné, protože nefunkční…

Prezentovat viry pouze jako škůdce skutečně neodpovídá pravdě. Některé ze zmíněných endogenních retrovirů svému hostiteli přinášejí bezprostřední prospěch.
Takže třeba u člověka existuje endogenní retrovirus, který po drtivou většinu času ve všech tkáních prostě pasivně sedí v genomu. Jeden z jeho genů , tzv. syncytin, je však aktivní při tvorbě lidské placenty a zdá se, že určité životně důležité procesy by bez jeho přítomnosti prostě vůbec nefungovaly. I toto náhlé odblokování aktivity syncytinu souvisí s odstraněním methylace sekvencí DNA tohoto viru v lidské placentě.
Viry mohou být prospěšné třeba i hostitelským bakteriím – byť způsobem, ze kterého radost vůbec nemáme, protože mezi bakteriemi přenášejí třeba odolnost vůči antibiotikům. Také gen pro diphterický toxin není součástí genomu bakterie Corynebacterium diphteriae (která způsobuje záškrt), ale je přenášen bakteriofágem této bakterie.
Obecně se dá říct, že viry přenášejí genetický materiál mezi druhy, jejichž cesty se v evoluci rozešly – pokud pomineme moderní technologie, není mezidruhová výměna genetické informace jinak u vyšších organismů možná. Tahle vlastnost pak umožňuje chápat viry přímo jako jednu z hybných sil evolučního procesu.

Na stránkách Business Worldu najdete celý rozhovor včetně evoluce virů, použití virů při tvorbě GMO a genové terapii, metylaci DNA virů, otázek, nakolik se dnes molekulární biologie dělá na počítači a nakolik v laboratoři…
http://www.businessworld.cz/bw.nsf/ID/viry_nejsou_jen_nepratele

autor Pavel Houser