Kong-Thon Tsen: “Viry lze účinně ničit viditelným světlem” .

Američtí vědci tvrdí, že mají techniku, která výrazně předčí tradiční metody eliminace virů. Podobné metody, které k likvidaci virů využívají UV světlo, ozařování radiozářičem a nebo mikrovln, jsou méně účinné. Ukazuje se, že světlo zabíjí viry spolehlivěji a bezpečněji.

Tak trochu to vzdáleně připomíná ono známé pořekadlo: “Kam nechodí slunce, chodí lékař”. Jsme ale v 21. století a tak pacienta nebude třeba nikam tahat.  U nově vyvinuté techniky se k ničení virů používá nízkovýkonový laser. Konkrétně jde o pulsy světla v oblasti viditelného světla.  Ukázalo se, že tyto pulsy navodí v obalu viru (kapsidě), vibrace, které způsobí taková poškození, že se virus stane neaktivní. Tyto světelné šoky přitom zabírají stejně ničivě i na tak odlišné viry, jakými jsou HIV a virus hepatitidy C.

Dosavadní metody, jako již například zmíněné UV záření, způsobuje u virů mutace. To je vážný problém, protože kromě léčebného efektu tu hrozí i to, že vznikne na léčbu rezistentní mikroorganismus. UV záření ještě k tomu může navíc poškozovat DNA v okolních zdravých buňkách.
Podobně jsou na tom i další tradičně využívané postupy. Také mají svá úskalí. U metody využívající mikrovlnné záření je například zase problém v tom, že se jeho energie silně absorbuje ve vodě. V praxi jsou takovým prostředím mikroorganismy a viry prakticky vždy obklopeny. Účinnost metody je tak značně nevyrovnaná a výsledky nejisté.

Na nový způsob ničení virů světelnými pulsy přišli Kong-Thon Tsen z Arizonské státní university se svými koolegy z Lékařské university Johna Hopkinse. Zjistili, že pomocí spektra vln ve viditelné oblasti, mohou problémy tradičních metod překonat. Použili k tomu oblast červeného světla s impulsy trvajícími pouhých 100 femtosekund (10 na mínus patnáctou sekundy). Novou techniku prověřovali na bakteriofágu M13, vděčném modelovém viru genových inženýrů.  Zjistili, že stačí jeden takový impuls k tomu, aby původce infekce byl paralyzován a zahuben. 

Impuzní výkon použitého laseeru je přitom pouhých 50 MW na centimetr čtvereční. Tento malý výkon by měl být zárukou toho, že okolní lidské buňky a tkáně zůstanou nepoškozeny a že navozené vibrace budou dost silné ktomu, aby spolehlivě ničily virové kapsidy.

Spustit animaci

Laserorvé pulsy vyvolají vlnění, které virům naruší povrchovou strukturu. Jejich poničená “injekční stříkačka” pak není schopna smrtelný náklad do nitra buňky vpravit.

Nízký výkon by měl být zárukou, že nebude docházet ke vzniku genetických mutací. To, že metoda působí na povrchové struktury a ne na nukleové kyseliny (vlastní genetický kód), je zjištění velmi podstatné. Znamená to, že nebude hrozit, že by viry mutovaly a staly se časem k této léčbě rezistentní.

Desinfekce krve
Tsen prohlašuje, že jejich metodu lze bez obav už nyní použít v nemocnicích k desinfekci krve, plasmy a dalšího biologického materiálu.  Současně je přesvědčen, že položili základ nových způsobů boje s virovými chorobami. Jako příklad uvádí možnost mimotělního ošetřování krve pacientů, například v průběhu pobytu na dialýze a transfusích. To by samozřejmě zabránilo šíření virových onemocnění u těch, které jsou obdobné zákroky nuceni podstoupit.

Podle slov autorů nové metody se již rozbíhají testy, které kromě účinnosti na původce HIV a hepatitidy, mají účinek světelných pulsů vyzkoušet na celé spektrum dalších virových zabijáků. Současně se budou ověřovat případné vedlejší účinky  pulsů z nízkovýkonových laserů na buňky. Zda se potvrdí, že účinky pulsů jsou skutečně tak selektivní, jak se to zatím jevilo v laboratorních podmínkách na lidských buňkách v tkáňových kulturách. Pokud má Tsenův kolektiv pravdu, mohlo by se “ozařování světlem” stát alternativní metodou boje proti virovým infekcím velmi brzo. Metodou levnou a široce dostupnou.

Pramen: Journal of Physics: Condensed Matter (19 322102)