Vedeme s viry dostihový závod

Nedávno celý svět vyplašila hrozba SARS. Dvacet let nad námi visí strašák AIDS. Ani na jednu z těchto nemocí přitom neexistuje očkovací látka. A teď přišla ještě ptačí chřipka... Zahubí nás viry? Na tom, aby se tak nestalo, pracují vědci z celého světa. V neposlední řadě i biochemik Jan Konvalinka se svým týmem.

Viry představují jedno z největších nebezpečí 21. století. "Velké nebezpečí mohou znamenat zvířecí viry, které přeskočí na člověka," říká Jan Konvalinka z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd, který nedávno za výzkum rezistentních mutací viru HIV-1 dostal cenu ministryně zdravotnictví. Není náhoda, že většina mikrobů, jež lidstvo ohrožují, pochází z jihovýchodní Asie, kde zvířata a lidé žijí těsně pohromadě. "Horké" místo je i Afrika, kde se donedávna na zcela nepřístupných místech množily různé patogeny a teď se dostávají do světa. Jako AIDS.

Proč je boj proti virům takto obtížný?

Ještě když jsem studoval, nebylo na viry takřka nic. Zatímco antibiotik a chemoterapeutik, která zneškodňují bakterie, přibývalo, léky blokující životní procesy virů neexistovaly. Virus totiž není živý, potřebuje hostitele. A tak jako počítačové viry zneužívají pro své množení programového vybavení počítače a odlišit virus od vlastního programu je natolik obtížné, že často musíte všechno z počítače smazat, chovají se i viry v našem těle: je obtížné odlišit je od buněk a zabít, aniž byste zabili buňky.

Jak se dá tedy proti nim bojovat?

Prastarý způsob obrany je podpořit imunitu organismu tím, že mu dáme informaci o viru a pomůžeme tělu vytvořit protilátky. A to je očkování. Od osmnáctého století se ještě nic lepšího nevymyslelo.

HIV stále uniká

Proti AIDS však ani po letech snah očkování není...

HIV napadá buňky imunitního systému, tedy ničí přesně ten systém, který se pokoušíme očkováním mobilizovat. Virus je navíc velmi variabilní, takže je velmi těžké najít ty části viru, které jsou neškodné, současně vzbudí dobrou imunitní odpověď, a ještě se nebudou měnit. Jinak vás totiž očkování ochrání před konkrétním virem z laboratoře, ale už ne proti viru africkému, americkému, jihoevropskému... Dalším důvodem, proč je obtížné získat vakcínu, je fakt, že se těžko testuje na zvířatech: šimpanze můžeme nakazit virem, ale nepropukne u něj AIDS. Makakové se zase lidským HIV vůbec nenakazí...

Mohou vědci tato úskalí překonat?

V roce 1987 se předpokládalo, že očkování bude do tří let. "Až" za tři roky právě proto, že je to tak obtížné. Je tu rok 2004 - a vakcína nikde. Ale pracuje se na tom stále velmi usilovně. Mimochodem: velmi slibné výzkumy vede můj bývalý spolužák Tomáš Hanke, který před léty emigroval a nyní působí v Oxfordu. Vede teď pokusy s očkovací látkou ve střední Africe.

Je tedy u AIDS nadějnější spíše cesta výzkumu léků, tedy virostatik?

Jedním ze způsobů, jak proti virům bojovat, je detailně poznat jejich životní cyklus. Virus je velmi jednoduchý, je složen zhruba ze 14 bílkovin a mezi nimi je několik enzymů katalyzátorů dějů v buňce. Aby se virus mohl pomnožit, musí vniknout do buňky a napadnout ji. K tomu potřebuje právě své enzymy. Já ostatně nejsem virolog, ale enzymolog, takže toto je moje parketa. Cílem je tedy zjistit, jaké enzymy odlišují virus od buňky, jaké mu umožňují přežívat, množit se - a pak vymyslet sloučeniny, které tyto enzymy zablokují.

My jsme studovali enzym, který se jmenuje proteáza. Hlavně zásluhou Petra Štropa a Juraje Sedláčka z Akademie věd jsme se do jeho výzkumu v Praze pustili dříve, než se to stalo světovým vědeckým hitem a než bylo potvrzeno, že je to vhodný cíl farmakologického zásahu. Když totiž tento enzym zablokujete, virus se nemůže rozmnožovat. Právě to činí mnohé léky, které se teď podávají HIV pozitivním pacientům - díky nim dramaticky klesla úmrtnost.

Další enzym, reverzní transkriptáza, umožňuje viru množit svou genetickou informaci. Vědci jej znají již mnohem déle a právě proti němu jsou zacíleny úspěšné léky doktora Antonína Holého z našeho ústavu. Další enzym - integráza, se teď všude na světě intenzivně zkoumá, na našem ústavu má v tomto směru vynikající výsledky tým Ivy Pichové. Konečně, před několika měsíci byly v USA schváleny velice zajímavé léky, které zabraňují vstupu viru do buňky. Do několika měsíců by měly být k dispozici i v Čechách.

Jsou i horší nebezpečí než viry

Váš tým se dál věnuje HIV?

Pracoval jsem deset let velmi teoreticky na proteáze z HIV, a přitom jsem nikdy žádného HIV pozitivního pacienta neviděl. Jednou mi přišlo, že je to chyba. Spojili jsme se s docentkou Staňkovou a doktorem Machalou z AIDS centra na Bulovce a doktorkou Brůčkovou ze Státního zdravotního ústavu. Podařilo se nám, na což jsem malinko hrdý, vytvořit výborně spolupracující tým. Naše práce se dá popsat jako neustálý dostihový závod s virem. Když se totiž virus střetne s virostatikem, mutuje do podoby odolné vůči léku. Pacienti jsou dnes léčeni už sedmi různými typy léků, řada dalších se vyvíjí. Zkoušíme, jaká kombinace mutací virů vede k jaké rezistenci, který z těch sedmi způsobů zablokování viru bude pro pacienta nejúčinnější. Podle našich výsledků pak lékaři přizpůsobí léčbu. Vynikající chemici z našeho ústavu připravují nové sloučeniny, schopné blokovat i jinak odolné formy enzymu. V laboratoři Milana Součka připravili mimořádně účinnou látku - blokuje všechny formy HIV, které jsme kdy kde viděli. Teď tedy jednáme s různými firmami o využití těchto výsledků.

To znamená brzy nové účinné léky?

Proboha, to ne! Tato sloučenina funguje jen na tkáňových kulturách, zatím vůbec nevíme, jak bude fungovat na zvířatech, a už vůbec ne, jak na člověku. Od toho jsme nejméně deset let a zhruba půl miliardy dolarů vzdáleni. Ze sta takových zajímavých sloučenin je maximálně jeden lék. V posledních týdnech se nám objevily další velmi zajímavé látky, ale o nich je předčasné mluvit - nicméně pro nás je to velmi vzrušující.

Co když přijde nový neznámý virus?

Je tu i jiná špatná zpráva. Ukazuje se, že existují ještě další původci hrozivých onemocnění, možná horší než viry. Mám na mysli třeba priony. Nemoc šílených krav, BSE, je jen ukázka toho, co se může stát.

Vy se na výzkum onemocnění mozku, pokud vím, také zaměřujete.

Ano, je to vedle výzkumu HIV druhá polovina, možná už dvě třetiny práce naší laboratoře. Podařilo se nám najít enzym, o kterém si myslím, že se stane v nejbližší době velmi zajímavým cílem pro terapii. Myslím, že jsme jedni z prvních, kteří na něm pracují. Jde též o proteázu, vypadá však úplně jinak než proteáza z HIV a jiná je jeho funkce. Nachází se v lidském mozku, ale třeba i v prostatě. Hraje velkou roli v odumírání mozkových buněk po mozkové mrtvici. Je zajímavé, že jeho zvýšený výskyt v prostatě je signálem nádorového bujení. S oblibou říkám, že jsem ve svých čtyřiceti letech od chorob mládí, jako je AIDS, přešel k nemocem, které mne ohrožují teď (neurodegenerace a rakovina prostaty) - a rozhodl jsem se s nimi popasovat.

Na otevřeném moři vědy

Zabýváte se HIV viry, onemocněními mozku - na obojí je napřeno úsilí celého světa. Nehrozí, že vás někdo předběhne?

Hrozí - a často se to děje. Máte na vybranou, jestli se budete pohybovat v klidné zátoce oceánu vědy, nebo dokonce v nějaké vlnou vyvržené, teplé, lehce páchnoucí louži a můžete mít pocit, že tam jste ta největší ryba, nikdo vás neohrožuje. Ta louže však postupně vysychá. Jít na otevřené moře je nejtěžší - často vás tam někdo předběhne, a to je velmi frustrující. To jsou moje občasné krize, když přemýšlím, jestli vůbec dělám dobře, že dělám vědu, neboť to nejlepší, co se vám může povést, je to, že jste pár týdnů před nějakými Američany nebo Japonci, a skoro si můžete být jisti, že všechno, na co přijdete, by někdo jiný objevil za nějakou dobu i bez vás. Proto říkám každému studentovi, který přijde do laboratoře, že nejdůležitější kvalifikací vědce je vysoký práh tolerance frustrace. Člověk musí vydržet, že vás většinou někdo předběhne, i to, že ve vědě pořád děláte věci, které neumíte. A jakmile to začnete umět, je nejvyšší čas toho nechat a začít dělat na něčem jiném.

A vy jste si zvolil otevřené moře...

Chtěl jsem dělat v kompetitivním prostředí, ale uvědomuju si všechny nevýhody té volby. To nejlepší, co se vám však může podařit, je jít do odlehlé zátočiny, kde nikdo není, a objevit tam něco úplně brilantního, co všechny překvapí a co z té zátočiny udělá rázem širé moře. To se povede ve světě párkrát za desetiletí - tajně doufám, že se to alespoň u některého z našich projektů podaří také.


Doc. RNDr. Jan Konvalinka, CSc.

narodil se 21. 1. 1963
vede biochemickou laboratoř zabývající se úlohou proteáz v regulaci biologických procesů v Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR a přednáší biochemii a molekulární biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze
na svou práci na virových proteázách získal grant amerického Howard Hughes Medical Institutes a zároveň i 5. rámcového programu Evropské unie
je nositelem ceny Učené společnosti za biochemii za r. 1997 a Ceny ministryně zdravotnictví ČR za r. 2003
je nejmladším členem Učené společnosti ČR
má dcery Dorotku (11 let) a Františku (7 let), manželka Dagmar je restaurátorkou v Národní galerii

EVA BOBŮRKOVÁ

obsah | Česká republika