Doktor Derya Unutmaz má různé populace lidských bílých krvinek uchovány v tekutém dusíku. Na nich zkouší infekčnost viru HIV a nově také možnost zamezení přenosu infekce ošetřením lymfocytů peptidy z kůží žab.

Výzkumníci z Vanderbiltova universitního lékařského centra publikovali v časopisu Journal of Virology práci zaměřenou na sekret vylučovaný žabí kůží. Z publikace vyplývá, že se jedná o možnou budoucí účinnou látku tlumící infekci HIV.
Objev účinných nových látek by mohl vést jednak k využití místních zdrojů pro prevenci šíření infekce HIV a současně by mohl podpořit snahy o zachování biodiverzity a deštných pralesů.

Profesorka Louise A. Rollins-Smithová, která je odborníkem na mikrobiologii a imunologii, studovala antimikrobiální obranný mechanismus žab šest let. Žáby, jak vysvětluje, mají specializované buňky, které tvoří v kůži žlázy, a ty produkují celou sadu peptidů. Peptidy jsou krátké bílkovinám podobné molekuly. Žáby dokáží, jako odpověď na poranění, nebo na podráždění, mnohonásobně produkci těchto látek zvýšit. Tím se brání patogenům, jako třeba bakteriím, parazitním houbám a jak se nyní ukázalo, také virům.

Zvětšit obrázek

Docentka Dr. Louise A. Rollins-Smith (dáma v popředí), pouhou náhodou požádala svého souseda zda by neotestoval ohrožené obojživelníky na antivirovou aktivitu.

Antivirová aktivita žabího sekretu byla odhalena čirou náhodou. Došlo k tomu tak, že doktorka Rollins-Smithová, která zkoumá obojživelníky, má laboratoř vedle laboratoře Derya Unutmaze, odborníka zabývajícího se virologií, konkrétně infekčností viru HIV.  Slovo dalo slovo a v sousední laboratoři, jen tak zkusmo, jí otestovali žabí peptidy na antivirovou aktivitu. Od této „štychprůby“ si nikdo toho moc nesliboval a vlastní provedení testu nechali na postdoktorandovi. Byl jím Scott E. VanCompernolle. Stážista naštěstí svěřenou práci prováděl poctivě a tak upozornil na zajímavou věc. Z patnácti zkoumaných peptidů od  žab různých druhů, jich hned několik prokazovalo schopnost bránit rozvoji infekce HIV. Test se prováděl na lidských bílých krvinkách.

Co je na těchto testech zajímavé
Nejdříve malá rekapitulace poznatků jak virus HIV škodí. Virus  napadá T buňky imunitního systému.  Snad nejzajímavější na zde popisovaném pokusu je, že zmíněné žabí peptidy dokáží tlumit rozvoj infekce, a přitom nejsou pro lidské T buňky škodlivé. A právě to je zajímavé pro klinickou léčbu, protože většina léků proti HIV virům je svým způsobem škodlivá současně i T lymfocytům. Nová léčba pomocí žabích produktů (byť vyrobených synteticky v laboratoři) by pacientům neničila  poslední zbytky jejich zdravých lymfocytů. To by samozřejmě bylo velkým přínosem, protože T buňky mají v imunitním systému nezastupitelnou funkci a je to právě  jejich nedostatek, způsobený virovou infekcí, který  ve finálním stádiu nemoci vede k totálnímu rozvratu imunitního systému. Ten pak není schopen se ubránit ani banální rýmě.

Zdá se, že žabí peptidy dokáží viry likvidovat selektivně. Pro tyto nové účinné látky  výzkumníci vymysleli již název. Říkají jim  WMDs,jsou to  začáteční písmena z anglických slov  weapons of membrane destruction. V překladu to znamená:  zbraň pro membránovou destrukci. Toto označení zvolili vědci proto, protože vnější obal (membrána) viru HIV je identický s membránou buněk, které virus napadá. Vědci předpokládají, že  žabí peptidy si svůj cíl (místo na membráně viru), vybírají selektivně v souvislosti se zmíněnou membránou a jiných lidských virů, které se touto membránou nehalí, si žabí peptidy vůbec nevšímají.  

Bude možno těmito peptidy léčit pacienty s HIV?
Zda látka obsažená ve výměšku žab dokáže vyléčit HIV infekci se ukáže až v případě, budou-li ochranné peptidy schopny také zabránit přenosu viru z dendritických lymfoycytů na lymfocyty T. Dendritické lymfocyty jsou bílé krvinky, které jsou tak říkajíc v prvním sledu. Vyskytují se ve sliznicích kde číhají na případné vetřelce. Zatím se mělo za to, že virus HIV tyto bílé krvinky první linie (dendritické lymfocyty) napadne, ale nějakým nám dosud neznámým mechanismem je nechává vcelku v klidu - nezničí je. V tom se spatřuje zákeřnost HIV viru, protože si umí počkat dokud se tyto infikované buňky nepřesunou do lymfatických uzlin. Lymfatické uzliny jsou jakási školící pracoviště. V nich se bílé krvinky učí, jak mají proti různým patogenům bojovat. Až se HIV virus, zakuklený v dendritických lymfocytech, dostane do těchto školících středisek, vyrukuje virus se svými trumfy a jako trojský kůň se přenese na „školené žáky“,kterými jsou  T lymfocyty a začne je nemilosrdně a hromadně ničit.

Zvětšit obrázek

Z univerzitou zveřejněných informací nevyplývá jaká žába ony účinné látky dokáže tvořit. Z jiných pramenů jsme zjistili, že docentka Rollins-Smithová se v poslední době věnovala tropické žábě Rana tarahumarae, která se podobá skokanu volskému. Je pravděpodobné, že zmíněné peptidy tvoří právě tato středně velká žába, která se vyskytuje v severozápadních oblastech Mexika a na jihu Arizony. Je to žába, která v poslední době trpí plísňovým onemocněním a její populace se rychle tenčí.

Právě toto umění HIV viru - schovat se v buňce a nějakou dobu se neprojevovat, je považováno za důvod, proč se nedaří proti němu připravit protilátky. Proto neumíme proti HIV infekci si zajistit  odolnost očkováním, tak jako to dokážeme pomocí oslabených virů proti klíšťové encefalitidě, chřipce, virové hepatitidě B, meningokoku...

Pokud si zrekapitulujeme to o čem jsme se zde nyní zmiňovali, tak vše se zatím točilo okolo toho, že žabí peptidy dokáží tlumit rozvoj viru HIV. Takových látek jsou ale mraky. Něco zcela jiného by ale bylo, kdyby tyto peptidy dokázaly také zabránit přenosu viru mezi strážní dendritickou buňkou a T lymfocytem.  Potom bychom totiž už mohli mluvit nejen o látce schopné tlumit infekci, ale  o skutečném léku schopném nemoc vyléčit. I v tomto směru se peptidy z žab jeví velmi perspektivní (vysvětlíme si později). Ještě předtím se ale podíváme na tu tlumící schopnost. Látek které dokáží tlumit infekci HIV je hodně. Těch, které to dokáží bez poškozování lymfocytů, už je ale minimum. Peptidy z žab se mezi ně řadí. Už to je samo o sobě velmi povzbuzující. Ještě větší překvapení čekalo na výzkumníky když látkou z žab ošetřili virem HIV infikované dendritické buňky. Ukázalo se, že po zmíněném ošetření virus z těchto buněk zcela vymizí. Jakoby žabí peptidy tyto buňky zcela „uzdravily“!
To ale mění stávající názor na mechanismus šíření infekce

Dosud, ,jak jsme si před chvilkou naznačili, se myslelo, že viry HIV lymfocyty ve sliznicích napadnou a do těchto napadených buněk pronikají. V nich si pak s námi hrají na schovávanou (buňku neničí, jen se v ní ukrývají). Po nynějších zkušenostech s žabími peptidy ale vědci chtějí testovat novou hypotézu - zda dendritické buňky opravdu virus obsahují, mohlo by tomu být totiž i jinak a buňky by virus totiž vůbec nemusely obsahovat. Mohly by jej přenášet jen na svém povrchu. Možná byly naše dosavadní představy o šíření viru HIV mylné a virus se pouze uchytí na membráně dendritických buněk,  aniž by se dostával do jejich nitra. Této nové teorii, že by virus HIV nemusel do buněk první obranné linie pronikat, nasvědčuje zjištění, že žabí peptidy dokáží tyto buňky zcela uzdravit. Náhodná spolupráce dvou sousedních laboratoří nám otevřela pomyslnou skříňku s celou řadou otázek. Pokud  se na ně podaří najít odpověď, může to vést k průlomu v léčbě HIV.
Žáby nám ukázaly nový směr, kterým by se bádání mělo ubírat. O tom, že se jedná o směr perspektivní svědčí i to, že když se o zde popisovaných výsledcích dověděl  Americký fond pro výzkum HIV, přispěchali jeho představitelé s ujištěním, že další pokusy v tomto směru hodlají financovat.

Pramen: Vanderbilt University Medical Center.