Wael Gabriel Bahnan, imunolog se specializací na vyhledávání nových protilátek, první autor studie. Kredit: Lund University.

Streptokoky jsou tu s námi od nepaměti. Máme je na kůži, v ústech, hrtanu a u žen často i tam, kde my muži je mít nemůžeme. Jejich nepřátelství máme většinou pod kontrolou, ale občas se vymkne doba z kloubů a začnou mít navrch a připraví nám polízanice typů lehčího erysipelu nebo meningitidy. Naštěstí to jistí antibiotika. Ale i u těch je problém. Mezi streptokoky se občas najde vynalézavý blbec, kterému se i je povede novým fíglem obejít a přes veškerou snahu zúčastněných se na nás vyřádí revmatickou horečkou, nebo opakovanými záněty ledvin končící dialýzou, případně i něčím horším.

Jak se dá k takovému prevítu přijít?

Snadno. Stačí, abychom nebyli ve formě, o což se umí postarat třeba alergie, či jiná příčina oslabení imunity. Tím, že protivníkem jsou příslušnice (bakterie) běžné mikroflóry, stačí i obyčejná oděrka nebo bodanec vosy a malér je na spadnutí. Nejčastěji ale k přenosu streptokoka dochází pomocí kapének, hlavně pak v uzavřených prostorech, kde se nachází větší počet lidí. Postačí ale i olíznout něčí použitou lžičku, či radost z podobně provozované sexuální aktivity. Někteří z nás jsme totiž takzvaným přenašečem. To znamená, že infekci máme za sebou a jsme v pohodě a bez příznaků. Pokud jsme ale uzavřeli s bakterií jistý druh smíru a začali se vzájemně tolerovat, nemusíme ani tušit, že patogen trvale vylučujeme všemi tělními otvory a jsme pro okolí rizikoví.

Očkovat, očkovat, očkovat!

Správně! Jak se z letáčků můžeme dočíst: Očkování na streptokoka není povinné, ale je dostupné pro děti i dospělé. Zejména senioři by měli o něm vážně uvažovat. Právě jim Streptococcus pneumoniae hrozí zápalem plic, zánětem mozkových blan, či otravou krve nejvíce.

Očkování je na nic

Pádným argumentem anivaxerů je statistika. Pokud se uchopí za ten správný konec, tak i blbec z letmého pohledu na úmrtí vakcinovaných pochopí, že vakcinace je na streptokoky krátká.

Jak to tedy je?

Vakcinace úspěšná pochopitelně je. Ale jen proti grampozitivním alfa-hemolytickým, aerotolerantním anaerobním streptokokům přezdívaným krátce „pneumokoky“. Ty jsou ale mezi streptokoky v menšině. Nicméně u těch a bez jakýchkoliv kompromisů, nám vakcinace spolehlivě zajišťuje, že se vytvoří tzv. paměťové buňky a posléze v případě potřeby i včas účinné protilátky. Proti většině streptokoků je očkování, žel na nic. Jejich nákazy se nám rády opakují, a byť je proděláme několikrát, imunitu k nim stejně nezískáme.

Streptokoky jsou odborníky na vyhýbání se účinku našich protilátek. Schéma ukazuje, v čem je problém. Klasická vazba protilátky (vlevo) je téměř nefunkční. Vpravo se IgG protilátka každým ze dvou svých ramen zvládá navázat na jiné místo bakteriálního proteinu M. Až tento typ vazby propůjčuje protilátce její vysokou účinnost. Kredit: Wael Gabriel Bahnan, Lund University.

Zatočí poznatek ze Švédska i tomu většímu zbytku streptokoků krkem?

To nejlepší, co bychom na streptokoky mohli mít, jsou naše protilátky. Vědci se jejich přípravě snaží už dlouho přijít na kloub. Významně podpořit jejich tvorbu vakcinací ani získávání protilátek uměle pomocí buněčných kultur s cílem získat účinné monoklonální protilátky pro léčbu a prevenci, se zatím nedařilo.

Švédský tým pod vedením Wael Bahnana možná přišel na to proč. Ve studii popsal něco, co jsme zatím o těch našich trapičích neznali. Týká se to jejich nejdůležitějšího proteinu, kterým se bakterie k naší buňce přichycují a který dostal jméno „protein M“. To podstatné je, jak v případě infekce námi vytvořená protilátka s tímto proteinem interaguje. To je totiž tím, co rozhodne o výsledku bitvy. Jak už to tak bývá, tak čertovo kopýtko bývá v detailu. A takovým je i nynější případ přichycování protilátky na cílové místo proteinu M.

Všeobecně se má za to, že protilátka imunoglobulinu G, jejíž molekula má dvě ramena (říká se jim „Y“ ramena), se naváže (jakoby ovine) jedním z ramen na nějakou specifickou protivníkovu strukturu a že když se oběma rameny na dané místo přilepí, je taková vazba ještě pevnější a účinnější. Normální by tedy i v našem případě bylo, pokud by se protilátka do proteinu zakousla v nějakém pro něj choulostivém místě a taktikou přilep a nepusť a zhatila tím útočníkovi jeho plány. Jenže ouha, studium protilátky, získané z paměťové buňky vyléčeného pacienta vyjevilo, že nestačí, aby se protilátka jen navázala. Pokud má být účinná, musí interagovat v bivalentním duálním Fab cis režimu, kde se Fab vážou na dva odlišné epitopy. V překladu do lidštiny to znamená, že představa protilátkových ramen ovinujícího se okolo nějaké struktury, je mylná. Fígl skutečně fungující protilátky je v tom, že se každým ze svých ramen připojí k jinému místu na proteinu M. Jinak řečeno - klasická protilátka s funkcí kleští „sikovek“ je nám v boji se streptokoky platná asi jako mrtvému zimník. Proto také vědce tak dlouho při přípravě protilátek mátl test, který jim signalizoval, že k vazbě protilátky na patogen došlo a měla tudíž podle všech známek fungovat a léčit.

Švédskému týmu pod vedením Wael Bahnana vděčíme za odhalení proč většina tvořených protilátek je na kamufláž používanou celou řadou kmenů streptokoků krátká a proč se ani uměle připraveným protilátkám překonat jejich virulenci nedařilo. K vítězství nad protivníkem totiž potřebujeme typ protilátkové molekuly schopné duální Fab cis vazby. Zjednodušeně si to můžeme představit jako že mačkání palce protivníka kombinačkami je na nic a že ho v jeho útoku zastaví, až když mu na jeho zbroji svážeme dvě různé a od sebe oddělené lokality.

Imunologové jsou názoru, že poznatek nového typu protilátkové vazby imunoglobulinu na bakteriální membránový M protein je konečně tím, co problém antistreptokokové terapie vyřeší. Jejich optimismus není nepodložený. Nejde už jen o teorii ve smyslu „mohlo by“. Pokusy na zvířatech s protilátkou schopnou propojit dvě rozdílná místa na molekule M současně, se ukázaly být trefou do černého, a to hned z několika důvodů. Nejen, že nová protilátka je funkční ve smyslu schopnosti bránit napadení buňky, ale její aplikace má pro nás ještě další bonus. Posiluje imunitní systém. Ujímá se funkce jakéhosi kantora, který svou rákoskou ukazuje na cíl. Makrofágům tím dává jasně na srozuměnou, čemu se mají věnovat přednostně a neplýtvat drahocenným časem na úklid nepodstatného buněčného detritu.

Z hlediska praxe je důležité, že týmem připravená protilátka reaguje křížově s celou řadou kmenů streptokoků třídy A, což je předpokladem jejího širokého uplatnění. Asi se nemůžeme divit, že si autorský kolektiv nechal svůj poznatek vedoucí k přípravě účinného preparátu ošetřit patentem. Když už teď není potřeba na objevu cokoliv tajit, měla by si nová léčba najít cestu do kliniky rychle. Ostatně je na čase. Se slábnoucí účinností antibiotik roste potřeba zvyšovat jejich dávky a stávající léčba streptokokových infekcí proto rozhodně není bez rizik. Vysoké dávky antibiotik, které je často potřeba nasadit spolu s prodlužováním doby jejich aplikace, prohlubují jejich neblahé vedlejší účinky. Ty umí překvapit i třeba trvalou hluchotou, pseudomembranózní kolitidou, alergickou reakcí s život ohrožujícím anafylaktickým šokem, poškozením ledvin akutní tubulární nekrózou,...

Literatura

Wael Bahnan et al.: „A human monoclonal antibody bivalently binding two different epitopes in streptococcal M protein mediates immune function“. EMBO Molecular Medicine. DOI: 10.15252/emmm.202216208

Lund University News