Boj se zákeřným virem: Vědci testují látku proti klíšťové encefalitidě

Před klíšťaty je potřeba mít se na pozoru po celý rok. Pokud je teplo, jsou aktivní i v zimě. Klíšťová encefalitida může být pro člověka fatální. Nemoci by mohlo nově zabránit odhalení nakaženého parazita v laboratoři a včasné podání protilátky. Virologové z Biologického centra AV ČR vyvinuli látku, která by se v budoucnu mohla stát lékem. Spolupracovali na ní s držitelem Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství Charlesem M. Ricem. Tématu jsme se věnovali v časopise A / Věda a výzkum.

Dobový tisk přinesl šokující zprávu. V československém městečku Rožňava na jaře roku 1951 postihlo šest stovek lidí horečnaté onemocnění. Následné několikatýdenní vyšetřování odhalilo společného původce – virus klíšťové encefalitidy. Sajícího cizopasníka přitom pacienti na svém těle neobjevili. Jak se mohli nakazit?

Zákeřná choroba sice nese název podle svého neodmyslitelného souputníka, ne vždy však musí být zjevně přítomný. A právě událost na východě Slovenska posunula hranice poznání ve virologii. Vedle nejtypičtější cesty přímo prostřednictvím obávaného parazita totiž existuje ještě tzv. alimentární způsob nákazy – oklikou přes potraviny, konkrétně mléko či mléčné výrobky.

Rožňavský příběh je svým způsobem kuriózní, protkaný sérií náhod i zásadních hygienických pochybení, které vedly až k největší epidemii klíšťové encefalitidy alimentárního původu v historii. Posuďte sami. Místní mlékárna vykupovala kravské mléko od malých farmářů. Řada z nich se ovšem neřídila poučkou „S poctivostí nejdál dojdeš“ a mléko od svých dojnic pančovala kozím, o něž takový zájem nebyl. Jedna koza (opravdu se podařilo dohledat i konkrétní zvíře) byla nakažená virem klíšťové encefalitidy, který se tak dostal i do mléka.

V něm umí virus zůstat poměrně dlouho stabilní, dokáže ho zlikvidovat jen pečlivá pasterizace, tedy zahřátí na určitou teplotu. Jenže mlékárna kvůli porouchanému pasterizačnímu stroji mléko vůbec tepelně neošetřovala (dokonce už od konce druhé světové války). Do ordinací lékařů se tak zanedlouho začali hrnout nemocní – především ženy, děti a studenti rožňavského učiliště, jež s mlékárnou mělo uzavřenou smlouvu na dodávku mléka. Závěry vyšetřování? Klíště jedné kozy kontaminovalo virem litry mléka distribuovaného po celém městě a okolí.

Československé vědce rozklíčování záhady v padesátých letech katapultovalo na špičku světové virologie, ostatně jedno prvenství už připsané měli – v roce 1948 se dvěma týmům z Prahy a Brna jako prvním v Evropě podařilo izolovat virus klíšťové encefalitidy, do té doby známý pouze z oblastí tajgy na východě Ruska.

Odporně fascinující objekt studia
V úspěšném tažení pokračuje i současný výzkum, soustředěný především do Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR. V českobudějovickém pracovišti se badatelé všestranně zabývají klíštětem obecným – členovcem, který na jednu stranu vzbuzuje odpor, ale na druhou i respekt. Málokterý živočich disponuje takovou výdrží, zarputilostí a současně tak efektivními nástroji.

„Aristoteles ve svém pojednání Historia Animalium klíšťata popsal jako ‚odporná parazitická zvířata‘, ale my v Parazitologickém ústavu s jeho odsudkem rozhodně nesouhlasíme. Pokládáme je za nesmírně zajímavý objekt studia,“ říká Daniel Růžek, vedoucí laboratoře arbovirologie.

Spolu s kolegy se zabývá především flaviviry, které se řadí do kategorie arbovirů, tedy virů přenášených bezobratlými živočichy. V našem prostředí nejznámější arbovirus, virus klíšťové encefalitidy, tak patří do stejné rodiny jako třeba viry způsobující horečku dengue nebo žlutou zimnici, podle níž získala celá skupina název – latinské flavus znamená žlutý.

Flaviviry mají stejně jako dnes dobře známé koronaviry, šířící se prostřednictvím kapének respiračními cestami, svou genetickou informaci tvořenou molekulou RNA. „To je celkem unikátní. Všechny organismy na planetě využívají jako nositelku dědičné informace molekulu DNA, jen u některých skupin virů je vložena do RNA,“ poznamenává vědec.

Díky tomu mohou snáze mutovat. Aparát, který viry využívají pro kopírování genetické informace, totiž nepracuje bez chyb a může do kódu náhodně zanést jiné písmenko. Většinou změna nemá žádný efekt nebo je pro virus dokonce likvidační, ale tu a tam viru přinese určitou výhodu. Takový virus se v populaci začne stávat dominantním a vytlačí dřívější varianty, které tuto výhodu nemají. To dnes vidíme na případu SARS-CoV-2, kdy se objevují nové mutace, díky kterým je virus více nakažlivý nebo dokáže unikat působení imunitního systému.

Máme se tedy obávat i nebezpečnějších variant viru klíšťové encefalitidy? Není třeba. Podle virologa jsou flaviviry poměrně staré – desítky až stovky milionů let –, a tak si během evoluce už vyzkoušely různé strategie, jejich aktuální podoba je víceméně zakonzervovaná. „Naproti tomu nově identifikovaní zástupci skupiny koronavirů jsou evolučně mladí, v současnosti procházejí překotným vývojem, a jakmile nakumulují co nejvýhodnější změny, čeká je podobný osud jako jejich starší kolegy,“ vysvětluje.

Na Sněžce ano, v USA nikoli
Jak koronaviry, tak flaviviry patří mezi zoonózy neboli nákazy, které se vyskytují primárně u zvířat, ale mohou být přeneseny i na člověka. Hlavním rezervoárem viru klíšťové encefalitidy vedle klíšťat samých jsou drobní hlodavci. Výskyt těchto hostitelů je tak jednou ze základních podmínek pro přítomnost viru v přírodním ohnisku. Dalšími jsou vhodné klima, vlhkost či dostatek vegetace. Nakazit se ale mohou i větší divoce žijící savci či pasoucí se domácí zvířata, jako jsou zmíněné kozy nebo ovce.

Zejména vlivem globálních klimatických změn se klíšťata dostávají do vyšších nadmořských výšek, do míst, kde se původně nevyskytovala, tedy nad 700 metrů nad mořem – infikované členovce se podařilo najít už i na úbočí Sněžky.

Loni se v Česku s klíšťovou encefalitidou léčilo 854 lidí, v roce 2019 to bylo 774 pacientů.

Neplatí přitom automaticky, že čím více cizopasníků v oblasti je, tím je tam i více viru, který přenášejí. Sice se uvádí, že průměrně je nakažené zhruba jedno procento z nich, ale jednotlivá ohniska se mohou výrazně lišit. „Najdeme i místa, kde může být vyšší procento pozitivních klíšťat, přitom jich tam je poměrně málo, na druhou stranu je spousta oblastí s vysokou hustotou klíšťat, ale nelze mezi nimi nalézt ani jedno infikované,“ podotýká Daniel Růžek.

Zajímavostí je, že v Americe přímo klíšťovou encefalitidu neznají, nemoc je specifikem euroasijského kontinentu, typická je pro pás od západní Evropy přes střed Ruska až po Japonsko. Nezáviďme nicméně Američanům, vypořádat se musejí s jinými, byť příbuznými patogeny – třeba s powassanským virem, přenášeným klíštětem jelením a dalšími tamními druhy. Průběh choroby je nicméně dost podobný.

Po stopách cizopasníka
Když už se parazit do těla zakousne, není pravidlem, že automaticky způsobí nemoc. Zaprvé musí být sám infikován a zadruhé si imunitní systém může s patogenem poradit, aniž by člověk cokoli zpozoroval. Jak ale choroba probíhá, pokud není bezpříznaková?

Pojďme stejnou cestou jako sám virus. Do lidského těla se nejčastěji dostane spolu se slinami sajícího klíštěte. Sliny jsou k záměru cizopasníka sát krev perfektně vybaveny, což shodou okolností hraje do karet i viru encefalitidy – fungují jako lokální anestetika, aby hostitel o jeho přítomnosti nevěděl, brání srážení krve, aby dobře tekla, obsahují i látky, které usnadňují přenos patogenů nebo potlačují lokální imunitní odezvu.

Jakmile se virus dostane do podkoží, začne se množit. Odtud ho Langerhansovy buňky přenesou do spádových lymfatických uzlin. „Je to přirozený proces – tyto buňky mají za úkol vychytávat cokoli cizorodého z kůže nebo podkoží a odnášet to do uzlin k prezentaci buňkám imunitního systému. Potíž je, že virus klíšťové encefalitidy tomu umí vzdorovat a naopak tohoto procesu využívá pro svůj prospěch,“ upozorňuje vědec. Patogen se totiž v uzlinách účinně pomnoží a pokračuje dál do krevního řečiště, svalů a dalších tkání a orgánů. Člověk začne pociťovat první, chřipkovité příznaky onemocnění, nastává fáze primární virémie. S ní to celé může skončit.

Pokud však hostitelova imunitní obrana není dostatečně účinná nebo je virus silný, přichází druhá fáze choroby – sekundární virémie, během níž virus zdolá hematoencefalickou bariéru a vstupuje do mozku, coby svého cílového orgánu. Podle toho, jak hluboko a ve kterých místech způsobí poškození, rozlišujeme meningitidu (mozkové obaly), encefalitidu (mozková tkáň) či encefalomyelitidu (mozek a mícha). Druhá fáze se projevuje daleko vážnějšími příznaky: úpornými bolestmi hlavy, horečkami, mohou se objevit obrny končetin či jiné zdravotní problémy.

Jak ale poznamenává českobudějovický virolog, je to pro virus spíše Pyrrhovo vítězství. Lidé pro něj nejsou přirozenými hostiteli, těmi jsou zvířata, která se stanou zdrojem infekce dalších klíšťat. „Jakmile nakazí člověka, je to pro něj slepá ulička. Pokud dotyčný zemře, umírá s ním i virus. To pochopitelně není jeho záměrem.“ Dodejme, že ročně v Česku této chorobě podlehnou zhruba tři lidé z celkových osmi stovek infikovaných.

Protilátky jako virobijci
Proti zákeřnému viru je možné se spolehlivě chránit. Jeden způsob je samozřejmě nechodit na louky ani do lesa, ale to není realistické řešení. Rozhodně má smysl nezanedbávat vhodné oblečení, klidně si zakasat kalhoty do ponožek – stromy v lese toto módní faux pas jistě každému prominou.

Nejúčinnější prevencí stále zůstává očkování. Vakcína proti klíšťové encefalitidě byla vyvinuta už v sedmdesátých letech minulého století, většina lidí u nás si k ní ovšem cestu zatím nenašla – očkovaná je asi jen čtvrtina populace.

Účinný lék proti nebezpečné klíšťové encefalitidě zatím k dispozici není. Českobudějovická virologická laboratoř nicméně nedávno vyvinula látku, která by se jím v budoucnu mohla stát. Spolupracovala na ní s držitelem Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství Charlesem M. Ricem. Iniciativa zrealizovat tento projekt vnikla na jeho domovské Rockefellerově univerzitě. Tamní vědci hledali pro výzkum partnery z Evropy – jednak aby se vůbec dostali ke klinickým vzorkům, jež v Americe nemají, a jednak potřebovali najít někoho, kdo může pracovat přímo se životaschopným virem. „V USA je virus klíšťové encefalitidy řazen do kategorie BSL-4, tedy mezi ty vůbec nejzávažnější patogeny, s nimiž se smí zacházet jen ve speciálních laboratořích a skafandrech. V Evropě, kde se virus přirozeně vyskytuje, tak přísná omezení nejsou. Experimenty tu můžeme realizovat v mnohem jednodušším režimu,“ vysvětluje Daniel Růžek.

Prof. RNDr. Daniel Růžek, Ph.D. je vedoucím laboratoře arbovirologie v Parazitologickém ústavu Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích, zároveň působí ve Výzkumném ústavu veterinárního lékařství v Brně (CC).

V základním screeningu ze vzorků od 140 pacientů z českobudějovické nemocnice virologové identifikovali šest superneutralizátorů, jedinců s nejkvalitnějšími protilátkami. Z jejich krve pak izolovali specifické buňky, pomocí kterých připravili monoklonální protilátky schopné zabránit viru infikovat hostitelskou buňku – de facto mu znemožní vstup do ní.

Užití takového léčiva by mohlo být dvojího druhu: preventivní či terapeutické. Vědci totiž zjistili, že látka dokáže chránit od okamžiku aplikace po dobu až dvou měsíců. Budoucí preparát by tak využili například lidé, kteří se kvůli zdravotním problémům nemohou nechat očkovat, nebo cestovatelé, kteří se chystají do oblasti výskytu klíšťové encefalitidy, ale nemají dostatek času před cestou absolvovat celý očkovací cyklus.

Lék založený na monoklonálních protilátkách by mohl pomoci v situaci, kdy člověk chytne klíště a pošle ho na rozbor do laboratoře, kde zjistí, že bylo infikované. Včasný zásah by postiženému ušetřil spoustu komplikací. „V preklinické fázi, kterou máme teď za sebou, jsme pozorovali, že protilátky u laboratorních zvířat podané v prvních dnech po infekci dokážou v devadesáti až sta procentech případů zabránit následnému rozvoji onemocnění,“ popisuje výsledky studie Daniel Růžek, jehož tým se pustil do hledání partnera pro první fázi klinického testování. Vedle toho by bylo možné podat protilátky i terapeuticky, tedy u již nemocných pacientů – i v tomto případě lze předpokládat, že by preparát zmírnil průběh infekce či snížil riziko zdravotních komplikací po prodělané encefalitidě.

Podobně jako v rožňavském případu je i dnes ojediněle možné nakazit se prostřednictvím infikovaného kozího nebo ovčího mléka – třeba z mléka čerstvě nadojeného. Takové případy jsou ale opravdu výjimečné. Daleko častěji nemoc propukne po nalezení malého přisátého Draculy. Ačkoli mnohé fascinuje svou odolností nebo schopností trpělivě čekat na oběť, obecně jej lidé rádi nemají. I proto vzbuzují novinky o možném léku proti klíšťové encefalitidě naději. Spíše než zprávy o další nečekané epidemii si tak jistě každý rád v blízké budoucnosti přečte informace o tom, že lék, zabraňující rozvoji jedné z nejzávažnějších parazitických nemocí vstoupil na trh. 

Text je převzatý z časopisu A / Věda a výzkum 3/2021, který vydává Akademie věd ČR

3/2021 (verze k listování)
3/2021 (verze ke stažení)

Text: Jana Bečvářová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Shutterstock, Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR

Text a fotografie označené (CC) jsou uvolněny pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Začíná festival Týden AV ČR: prohlídky laboratoří, výstavy a science shows
• Startují registrace Otevřené vědy. Studenti se mohou hlásit během listopadu
• Stáže Otevřené vědy slaví 20 let. Jaké jsou zkušenosti současných stážistů?
• Časopis A / Easy: Příběh peněz, výročí Jana Žižky a vše o zimním spánku
• Otrávená půda i uhynulí delfíni. Dopady války na přírodu Ukrajiny jsou enormní
• Prohlídky laboratoří, výstavy a science shows. Týden AV ČR zveřejnil program
• Škola českého jazyka a literatury: také pedagogové se chtějí vzdělávat
• Akademie věd zabodovala v prestižních soutěžích Fenix Awards a Zlatý středník
• Stáhni apku a projdi se středověkou Prahou na výstavě Cesta do historie
• A / Magazín o využití světla, rostlinných hormonech a ohroženém sýčkovi