Lupič jménem ebola

Poněkud stranou pozornosti, která se upírá k současné epidemii eboly, zůstala skutečnost, že na tuto smrtonosnou chorobu možná existuje lék. Je jím americko-kanadský preparát ZMapp, který zatím neprošel standardními klinickými testy na lidských pacientech, nicméně makaky nakažené ebolou dokázal vyléčit skoro zázračně. Několikrát byl během současné epidemie experimentálně nasazen i u nemocných lidí, přičemž většina pacientů se uzdravila.

Protilátky proti viru eboly, z nichž se lék skládá, se získávají v listech geneticky modifikovaného tabáku. Výroba jedné dávky je proto zdlouhavá a lék v současné době není k dispozici. O tomto preparátu a o tom, jak se virus eboly dostává do lidských buněk a jak mu v tom zabránit, hovořil s Respektem virolog Kartik Chandran z Albert Einstein College of Medicine v New Yorku.

Je ZMapp v současnosti opravdu nejnadějnějším lékem proti ebole?
Myslím, že ano. Výsledky pokusů na opicích, kterým byl lék podán až pět dní po nákaze, jsou opravdu velmi slibné. Nic jiného podobně účinného, co by fungovalo tak dlouho po nakažení ebolou, nemáme.

Lék teprve bude klinicky testován, přičemž ani americké úřady, ani firma, která jej vyvinula, neřekly jasně, jak to proběhne - zda na zdravých dobrovolnících nebo na rovnou na pacientech. Co si myslíte vy?
Musí se zjistit, jestli je lék pro člověka bezpečný. Vezmu-li v úvahu rozsah epidemie a to, že Světová zdravotnická organizace WHO schválila nasazení těchto nevyzkoušených léků na experimentálním základě – čemuž naprosto rozumím - můžu jen doufat, že organizátoři testů budou třeba i v podmínkách západní Afriky pečlivě monitorovat pacienty, kteří léky dostanou. Sledovat, jak reagují, odebírat jim krev a podobně.

Otázka je, zda pak opravdu dokážeme vědecky posoudit bezpečnost těchto preparátů a jejich účinnost. Skutečně lék pacientovi pomáhá, škodí mu, nebo nedělá nic? Interaguje s jinými léky, které třeba pacient dostává? To půjde v těchto podmínkách opravdu těžko poznat. Myslím proto, že by se léky měly nejprve standardně testovat na zdravých dobrovolnících (u nich riziko není tak velké; jsou pod lékařským dozorem a když se něco děje, test se zastaví - pozn.aut.).

Pokud ale v příštích měsících dokážeme vyprodukovat jen stovky dávek, což je případ léku ZMapp, bude obrovský tlak, aby se jím rovnou léčilo. A možná je to tak v pořádku: otestovat účinnost během vrcholící epidemie a bezpečnost až tehdy, kdy bude léku dostatek.

Jak vůbec ZMapp funguje?
Skládá se ze tří protilátek, které se navážou na povrch viru, na tři různá místa proteinové struktury, která viru pomáhá proniknout do buňky, kde se rozmnožuje. Protilátky tak viru brání, aby do buňky vnikl. Kromě toho jsou ale zřejmě ve hře i jiné mechanismy, je to nejspíš jejich souhra. Jedním z mechanismů může být to, že protilátky pomáhají zverbovat imunitní systém, aby na virus zaútočil.

Znamená to, že přesně nevíme, proč lék účinkuje?
Ano, jen hádáme, i když jsou to docela podložené odhady. Další záhada je, proč zrovna tato kombinace tří protilátek je tak dobrá. Počáteční experimenty pracovaly ještě se třemi jinými kombinacemi, třemi jinými koktejly protilátek. V pokusech na morčatech vyšel ten současný nejlépe, proto byl pak testován na opicích. Ale proč zrovna on? Když to pochopíme, budeme moci navrhnout ještě účinnější kombinace. Tím bychom mohli snížit dávku nutnou k záchraně jednoho člověka a výrobu léku urychlit. Kromě toho existují i jiné kmeny eboly nebo virus marburg, který způsobuje další krvácivou horečku. Proti nim nemáme nic, takže bychom tomu opravdu potřebovali porozumět. Zrovna nedávno zahrozil marburg v Ugandě, i když šlo možná jen o jeden případ.

Zkoumáte některé z těchto otázek i ve vaší laboratoři?
Na vývoji léku ZMapp jsme se přímo nepodíleli, nicméně s lidmi, kteří za ním stojí, spolupracujeme. Oni se zaměřují přímo na virus, stejně jako mnoho jiných týmů, které teď vyvíjejí další preparáty proti ebole. My na to jdeme jinudy. Cílíme na buňku, nikoliv na virus. Hledáme cestu, jak viru uzavřít cestu do jejího nitra. Pro virus by bylo mnohem těžší se těmto lékům vyhnout.

Před několika lety jsme například byli součástí týmu, který objevil receptor NPC1, pomocí něhož proniká do buňky ebola i další podobné viry. Receptor je struktura na povrchu buňky, na kterou se virus musí navázat, aby se dostal dovnitř. Zajímavé je, že NPC1 je součástí každé buňky lidského těla a má důležitou funkci - brání buňkám, aby se utopily v cholesterolu. Kontroluje totiž jeho úroveň.

Lze tento receptor nějak využít pro vývoj léků?
Ebola se bez NPC1 neobejde; myši, které ho nemají, neonemocní. Spolupracujeme proto s jednou soukromou firmou a s americkou vládou na inhbitorech, které tuto bránu do buňky zablokují. Nic jsme zatím netestovali na zvířatech, ale máme už nějaké sloučeniny, které před virem chrání buňky v buněčné kultuře.

Kromě toho se zaměřujeme třeba na to, proč selhává další obranný mechanismus buňky. Když za normálních okolností povrchová část buňky obklopí nějakého vetřelce, virus a podobně, rozstříhá jej na miliony kousků a tím ho zničí. Je to jako mlýnek na maso. Ebola se ale „mlýnku“ zmocnila a naučila se ho využívat pro vlastní prospěch. Je to opravdu pozoruhodné.

Jak se jí to podařilo?
Ebola má na sobě něco jako štít, který ji chrání před destrukcí vně těla a také před protilátkami v krvi. Aby však mohla vniknout do buňky, potřebuje štít odvrhnout. Představte si virus jako raketu se sondou na špici: Raketa odstartuje pomocí motorů na pevná paliva, které pak odhodí. Motory na kapalné palivo hoří dál, načež rovněž odpadnou. Nakonec se oddělí tepelný štít a maličká sonda dolétne do kosmu. U viru je to stejné, jen místo do kosmu vniká do vnitřního vesmíru buňky.

Předtím, než se mu to podaří, jej buňka obalí takovou kapslí na své povrchové membráně, která se jmenuje endosom. Právě v ní je receptor NPC1, na který se virus chce navázat, aby se do buňky dostal. Aby se mu to ale podařilo, musí odhodit štít. A právě k tomu využívá „mlýnek na maso“, jehož původní funkcí bylo útočníka zničit. Hledáme cesty, jak tomu zabránit.

Jak je možné, že ebola, virus, který běžně přebývá v kaloních – létajících savcích příbuzných netopýrům – dokáže tak sofistikovaně pronikat do buněk člověka, tedy organismu, s nímž během evoluce téměř nepřišel do styku?
Ebola se vyvíjela tak, aby dokázala napadat savce. Kaloni se od nás zase tak moc neliší, pokud jde o buněčné mechanismy.

Virus ale kaloně nezabíjí.
Je to skutečně jedna ze záhad, které ebolu obklopují. Pár prací sice existuje, obecně ale nevíme, jak si tento virus počíná v kaloních. Jedno z vysvětlení říká, že interakce viru s jejich imunitním systémem byla během milionů let evoluce dokonale vyladěna: virus se v jejich organismu rozmnožuje jen málo; tak, aby se ještě dokázal šířit a přežít, ale své hostitele přitom nezabil. Člověka ovšem virus nezná, takže dochází k tomu, že naši imunitní obranu úplně rozhodí, aniž by to bylo v jeho zájmu. Některé části našeho imunitního systému začnou po útoku eboly pracovat v jakémsi zběsilém, škodlivém modu, jiné se naopak vypnou. Virus je jako lupič, který vniká do cizích domů, a je naučen, že vždy musí přestřihnout určitý drát, aby vyřadil z provozu poplašné zařízení. Jednoho dne ale vnikne do domu, který nezná, přestřihne drát – a celý dům vyletí do povětří. Přesně to se děje v lidském těle.

Pracujete ve své laboratoři přímo s virem eboly?
Ne. Zajímáme se o povrchové proteiny eboly a dalších podobných virů, o struktury, díky nimž se dostávají do buňky. Postupujeme tedy tak, že vezmeme povrchový protein eboly a vložíme ho do jiného, méně nebezpečného viru. Můžeme pak zkoumat, jak útok na buňku probíhá, aniž bychom museli pracovat přímo s ebolou a potřebovali laboratoř čtvrtého stupně biologické bezpečnosti (čtvrtý stupeň signalizuje nejvyšší ohrožení, vyžaduje např. ochranné obleky s vlastní zásobou vzduchu – pozn. aut). Lze díky tomu pracovat mnohem rychleji a levněji, bádat v laboratoři čtvrtého stupně je strašně zdlouhavé.

Zároveň ale musíme občas kontrolovat, jestli náš „pseudovirus“ funguje stejně jako ten skutečný. Spolupracujeme proto s laboratořemi v Lékařském ústavu armády Spojených států pro výzkum infekčních nemocí (USAMRIID) nedaleko Washingtonu. Kdykoliv dospějeme k důležitému výsledku, zavoláme jim a oni provedou daný experiment se skutečným virem. Většinou naše výsledky potvrdí.

Proč vázne výroba léku ZMapp? Jaké jsou další účinné preparáty? A kam pokročil vývoj vakcíny proti ebole? Čtěte v novém Respektu 43/2014, který vychází v pondělí 20. října (digitálně je nové číslo dostupné již v neděli po poledni pro čtečky Amazon Kindle nebo iPad/iPhone a v audioverzi).