Virus bez duše a ani v duších – úvod do ságy HIV viru

Souhrn

Článek diskutuje problémy se všeobecným chápáním nově popsaných zoonotických infekcí a jejich nebezpečím pro lidskou populaci. Jako příklad je uvedeno onemocnění AIDS a HIV virus, který má evoluční vztah ke zvířecím retrovirům.

Klíčová slova:
AIDS, virus HIV, chřipka, bovinní spongiformní encefalopatie, zoonózy.

Virové infekce

Viry a ještě záludnější molekulární parazité priony jsou často předmětem metafor a podobenství s jinými často celospolečenskými jevy. Nic proti tomu, neboť i mnohé pseudoinformace, zjednodušená konstatování (mémy), bojovná hesla, ale i pomluvy a povrchní odsudky se šíří dnes asi rychleji než chřipková epidemie.

Ve svém článku (1) se spisovatel Stanislav Komárek zamýšlí i nad tím, že strach z virových infekcí může navodit i společenskou hysterii vedoucí k vybíjení drůbeže a naříká nad milionem kuřat spálených při preventivních opatřeních spojených s kontrolou „ptačí chřipky“. Přitom neuvádí, kolik kuřat ročně spapá světová populace, včetně polovegetariánů, kteří konzumují i „chicken“. A co teprve likvidace stád skotu v Anglii jako prevence šíření „nemoci šílených krav“ čili bovinní spongiformní encefalopatie (BSE) způsobené priony asi přenesenými z ovcí na krávy zásluhou přidávání ovčí „kostní moučky“ do krmných směsí. Jak si můžeme vzpomenout, k podobné likvidaci chovů skotu docházelo i u nás. Důvodem k těmto opatřením bylo zjištění zvýšeného výskytu Creutzfeldtova-Jakobova (CDJ) onemocnění u lidí včetně jeho abnormálních forem, které je opět prionovým onemocněním. Přitom mezi těmito onemocněními skotu a lidí byl zjištěn pouze vztah čili „conjunction“, ne přímo prokazatelné příčinné spojení čili „connection“. Zdaleka nebyly splněny Kochovy postuláty vyžadované pro charakterizaci infekčního agens. Ale šťastný pan profesor Koch pracoval s infekcemi, které se vešly do jeho škatulek. Současní nešťastní virologové musí počítat i s odhady a za některé konstanty dosadit i neznámou. A někdy i s rizikem jednat. Potlačení BSE u skotu pomocí selekce mělo zřejmě pozitivní dopad na šíření CDJ u lidí. Alespoň o něm dnes neslyšíme. V současnosti nastanou diskuze o nutnosti vakcinace proti tzv. prasečí chřipce. Nechme tuto záležitost až na její celkové zhodnocení Světovou zdravotnickou organizací (WHO), ke kterému má dojít. Ať byl scénář jakýkoliv, nikdo by neodpustil selhání, kdyby došlo ke katastrofickému scénáři, na kterém se shodovaly první epidemiologické zprávy. Českou komediální stránkou těchto událostí je ujištění hlavy našeho státu, že se očkovat nedá. Zapomněl nám říci, zda by to nenarušilo jeho suverenitu.

Někteří dnešní morální filozofové hájí až do krajnosti ochranu domácích zvířat. Naprosto souhlasím s tím, že se se zvířaty musí nakládat šetrně a s maximálními ohledy na jejich přirozené potřeby a nároky. Ale za situace ohrožení lidského druhu zoonózou je nutno přikročit i k radikálnímu selekčnímu opatření. Plemena dnešních domácích zvířat byla člověkem záměrně vyšlechtěna, a proto člověk má právo do jejich stavů zasahovat. V opačném případě bychom se mohli vrátit třeba do malajských pralesů a ulovit si občas kura Gallus sonnerati a nemuseli bychom mít obavu, že na nás přenese virus chřipky.

Virem v duších tedy nejsou masová epidemiologická opatření, ale horšími viry jsou povrchní zpravodajství a hloupá „medializace“ opravdových problémů.

Abychom ilustrovali, jak je to s virovými infekcemi ošidné, mohli bychom se vrátit k jednomu konkrétnímu případu, kterým je HIV způsobující onemocnění AIDS a jehož historii jsem od počátku sledoval. HIV je totiž retrovirus, jehož genetickou výbavou je ribonukleová kyselina (RNA). Retroviry však navíc kódují zvláštní enzym (reverzní transkriptázu – RT), který umožní zpětně přepsat virovou genomovou RNA na DNA a vložit ji jako nový gen (provirus) do genetické výbavy buňky. Zásluhou těchto a dalších událostí jsou retroviry geneticky velmi proměnlivé a mohou se šířit nejen mezi jednotlivými druhy zvířat, ale i mezi jejich třídami. Navíc zásluhou svého včlenění do buněčného genomu mohou neomezeně v buňce perzistovat.

Mne retroviry upoutaly před více než 45 roky. Zvláště zásluhou toho, že některé z nich nesou přídatný gen (onkogen) odpovědný za nádorovou transformaci (2). Jak se později ukázalo, retroviry mají i další patogenní účinky, neboť často způsobují selhání imunity (imunodeficienci) a nebezpečné zánětlivé reakce.

Dnes se soustředíme zvláště na dvě poslední patogenní změny charakteristické pro AIDS způsobovaný HIV viry. Viry blízké HIVu (zvané též lentiviry) dnes známe z různých úzkonosých opic Starého světa. Zdůrazňuji dnes, neboť byly objeveny až v době, kdy byl též poznán HIV. Staly se rozhodujícím modelem pro pochopení velice neortodoxního průběhu onemocnění AIDS. Každému musí být na první pohled zřejmé, že takovéto prodlení představuje hrubou chybu. Proč k němu došlo, přímo souvisí s „virem v duších“. O možnosti, že by retroviry mohly způsobovat onemocnění u člověka, se vůbec neuvažovalo. I někteří laureáti Nobelových cen tuto možnost přímo vylučovali. Tedy retroviry nepronikly do „duší“, tj. do myšlení většiny vědců, a tím méně do myšlení veřejnosti. Obecně jim byla vykázána nika hrabavých ptáků a hlodavců a jejich existence respektována jen ve vztahu k onkogenezi, za což kuřecí retroviry dostaly nezávisle tři Nobelovy ceny.

Co dnes víme o evolučních kořenech HIV?

Kupodivu dosti. Sahají až ke kočkodanům a mangabejům, příbuzným paviánů. Retrovirové genomy těchto dvou druhů si nejspíše mezi sebou vyměnily části virových genomů, čili rekombinovaly. Tím vznikl virus vybavený sérií pomocných genů (3), který se svým složením již neliší od HIV viru a který napadl šimpanze. Ze šimpanzů se potom přenesl na člověka. Jakým způsobem, není zcela jasné, ale zdá se pravděpodobné, že se tak stalo v průběhu lovu a dělení kořisti, kdy lovci a zpracovatelé masa přišli do kontaktu se šimpanzí krví. Ještě donedávna byli šimpanzi africkým lovným zvířetem. Tady je třeba poznamenat, že retroviry se úspěšně přenášejí na nové druhy hlavně kontaktem mezi infikovanou a neinfikovanou buňkou, což známe z našich dávno provedených pokusů přenosu ptačího retroviru na savce.

K přenosu retrovirů na člověka došlo několikrát. Jak jsme již zmínili HIV-1 je šimpanzího původu. Na rozdíl od toho HIV‑2 známý ze západní Afriky přenesli na lidskou populaci kouřoví mangabejové a tento virus je zřetelně méně patogenní než HIV-1.

Šíření HIV v lidské populaci je zvláštní kapitolou, při níž sehrála hlavní roli sexuální i homosexuální promiskuita. Jsou na to dostatečné epidemiologické údaje.

Jak se s HIV pandemií vyrovnávat a jak ji léčit?

Po zjištění, že HIV virus je vlastním spouštěčem onemocnění AIDS, což bylo doprovázeno mnohými kontroverzemi (4), zavládla euforie doprovázená představou, že za dva roky bude vyvinuta účinná vakcína. Za více než 25 let taková vakcína neexistuje přesto, že do jejího vývoje byly investovány miliardy dolarů. Přitom i mnohé negativní výsledky nás poučily a připravují půdu pro efektivnější postupy.

Pro mě zůstává otázkou, zda bylo účelné investovat takové prostředky do extenzivních pokusů, když ani při experimentální nebo přirozené retrovirové infekci zvířat se většinou nedaří úspěšně vakcinovat. Detailní studie na infikovaných myších ukázaly, že efektivní imunita vzniká pouze tehdy, když dojde k aktivaci jak jejich obou buněčných složek, tak i humorálních virus neutralizačních protilátek. Ve hře zřetelně budou i další faktory jako cytokiny, přirozená imunita a další.

Proč HIV tak účinně odolává imunitě?

Hlavní příčina je v tom, že tento virus napadá a likviduje právě ty buňky organismu, které hrají zásadní roli v imunitní odpovědi. Náš rafinovaný virus též úspěšně skrývá ty svoje části, které vyvolávají účinnou virus neutralizační imunitu. To by mohlo v blízké budoucnosti představovat i jeho Achillovu patu. Úsilí zaměřené na získání účinné vakcíny proti retrovirům nepolevuje, i když mediální šum ztratil na síle. V sázce je mnoho, neboť nainvestované úsilí by mělo být, i když nemusí, korunováno úspěchem. Virologové se budou vracet k osvědčeným modelům vypracovaných na zvířatech, neboť jen tak lze objevit nové cesty vpřed.

Proti HIVu účinně zasáhla chemie, zvláště syntetickými preparáty inhibujícími RT, ale i další funkce viru. Na předním místě stojí látky navržené a syntetizované prof. Antonínem Holým a jeho skupinou, o jejichž mezinárodním úspěchu bylo přineseno mnoho zpráv. Můžeme je jen obdivovat. Ale i tyto preparáty mají omezený rozsah dopadu, poněvadž zatím infekci léčí, ale nevyléčí. Jejich plný úspěch je limitován dvěma hlavními příčinami, které vyplývají ze životního cyklu retrovirů. Předně po infekci buňky retrovirem dochází k včlenění jeho genomu do buněčného genomu. V některých případech virový genom je na dlouhodobé období umlčen, prostě se neprojevuje, a proto je necitlivý na používané chemické látky. Probudí se pod vlivem různých aktivačních událostí až po letech, kdy je již chemoterapie vyřazena, a tím znovu nastartuje onemocnění. Chemoterapie samozřejmě představuje pro organismus zátěž, a proto ji lze použít jen po omezenou dobu. Další komplikací je veliká genetická variabilita HIV, která je vyšší než u ostatních retrovirů. Jejím důsledkem je vznik mutant rezistentních na chemoterapii. Ale i zde lze očekávat další pokrok, který se bude vyrovnávat s těmito omezeními.

Nastínil jsem jen dvě hlavní strategie uplatňující se v boji proti AIDS. Je jich však více, ale jejich uplatnění závisí na tom, zde se najde cesta k úspěšné, bezpečné a cílené genové terapii. Nezapomeňme i na to, že v posledních letech se podařilo určit i některé velmi účinné geny a jejich produkty, kterými se virem napadená buňka může vyrovnávat s infekcí. O nichž jsem podrobněji pojednal dříve (3).

Pandemie AIDS nekončí, neboť ročně přibývá dvacet milionů nově infikovaných jedinců. Stejně tak nekončí výpočet triků, kterými jsou retroviry obdařeny, a zůstává nebezpečí nových retrovirových nákaz.

Získali jsme nějaké obecnější zkušenosti a poznatky ze vzniku a průběhu této pandemie?

Myslím, že ano. Jak se již častěji opakuje, globální svět přináší i globální nebezpečí, zvláště zásluhou naší velezvýšené pohyblivosti neznající geografická omezení. Z toho vyplývá, že každé dosud po staletí izolované ohnisko nákazy představuje zdroj nebezpečí i pro celý svět. Nejde již jen o známá, ale i nová onemocnění, jejichž zkázonosné důsledky urychluje a akcentuje právě mobilita naší civilizace a jejich produktů.

Za příčinu AIDS se vydávaly i bájné úvahy, jako že je trestem matky Gáje, že HIV zkonstruovali váleční štváči, nebo že tento virus vlastně onemocnění nepůsobí. Vždy se jednalo o nesmysly proklamované lidmi, kteří na sebe chtěli upoutat pozornost, ale vlastnímu výzkumu nijak neprospěli. Přesto AIDS zůstává trestem nejen za to, co lidem způsobil a způsobuje, ale i za to, že viry blízké HIVu unikaly po dlouhou dobu systematické pozornosti naší společnosti a vědy, která může mapovat dosud neznámé končiny jen tehdy, když na toto získá dostatečné prostředky.

Na tomto místě bych chtěl zdůraznit, že naše civilizace kromě nových možností přináší i nečekané problémy a výzvy. To se týká i infekčních onemocnění, a to nejen těch, která nás doprovázejí po staletí. Zásluhou masové výroby a směny biologických produktů dochází i k neobvyklým přenosům infekcí ze zvířat na člověka (jako retroviry, priony a další) občas s katastrofálními i neočekávanými důsledky. Snad by i toto připomenutí mohlo nalézt odezvu v mezinárodní i národní síti výzkumných agentur.

Zkratky

BSE – bovinní spongiformní encefalopatie

CDJ – Creutzfeldtova-Jakobova nemoc

RNA – ribonukleová kyselina

RT – reverzní transkriptáza

WHO – Světová zdravotnická organizace

Adresa pro korespondenci:

prof. RNDr. Jan Svoboda, DrSc.

Ústavu molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.

Vídeňská 1083, 142 00 Praha 4

e-mail: svoboda@img.cas.cz