Pro a proti zničení vzorků viru neštovic

Proč by virus měl být zničen?

V současné době jsou stránky přírodovědných časopisů a často i denního tisku plné zpráv o negativním vlivu lidské civilizace na přírodu. Dlouhé seznamy mizejících rostlin a živočichů zaplňují stránky národních „červených knih“ jako doklad toho, že „ovládnutí“ přírody člověkem má i své stinné stránky. Mezi tisíci organizmů, které člověk vyhubil, je však jedna výjimka: organizmus, jehož vymizení z volné přírody je opravdovým vítězstvím člověka nad přírodou. Je to virus neštovic.

Dne 26. října 1987 uplyne právě 10 let od historického okamžiku, kdy byl zaznamenán poslední případ tohoto onemocnění v malém přístavním městě Merka v jižním Somálsku... Ali Maow Maalin, 23letý kuchař místní nemocnice, tak vstoupil do dějin jako poslední případ onemocnění chorobou, která od nepaměti sužovala lidstvo; v opakovaných epidemiích usmrtila desítky milionů lidí a další desítky milionů zohavila...

...Globální vyhlazování neštovic začalo formálně usnesením 20. zasedání Světové zdravotnické organizace r. 1967, kdy se neštovice endemicky vyskytovaly ve více než 40 zemích, a úspěšně skončilo posledním přirozeným případem v Somálsku r. 1977. V té době se již v části světa přestalo s vakcinací a r. 1985 veškerá rutinní vakcinace skončila. Roku 1978 se virem neštovic náhodně nakazila fotografka, která pracovala v laboratoři na Univerzitě v Birminghamu. Virus byl studován v údajně bezpečné laboratoři a v určité vzdálenosti od laboratoře fotografky. Její smrt spolu s následující sebevraždou šéfa laboratoře zdůraznila nebezpečí pokračujícího výzkumu v éře po vymýcení neštovic...

V prosinci 1979 doporučila Globální komise pro vymýcení neštovic, aby veškeré zbylé zásoby viru neštovic byly zničeny anebo přeneseny do některé ze čtyř referenčních laboratoří (v USA, Spojeném království, jižní Africe a SSSR). Koncem r. 1983 byly zničeny zásoby viru v jižní Africe a zásoby viru ve Spojeném království byly přeneseny do Střediska pro kontrolu nemocí (CDC) v USA. Od té doby je všechen virus v CDC v Atlantě a v Ústavu pro virové přípravky v Moskvě. V CDC se uchovává asi 450 vzorků viru z různých částí světa... Ruská kolekce obsahuje asi 150 vzorků viru...

S rozvojem restrikčních endonukleáz a technik klonování v 70. letech se shledalo, že různé ortopoxviry mají restrikční charakteristiku umožňující odlišit viry neštovic od jiných potenciálních lidských infekcí, jakými jsou kravské a opičí neštovice... Vhodné restrikční fragmenty DNA představující genom viru neštovic byly klonovány v bakteriálních plazmidech a poskytly další specifické referenční reagencie k rozhodnutí jakéhokoliv budoucího diagnostického problému s podezřením na infekci virem neštovic. Od r. 1983 byly takovéto klony drženy v několika laboratořích ve Spojeném království, USA, bývalém SSSR a Jihoafrické republice; protože však klonovaná DNA může být potenciálně užita pro vytvoření viru neštovic rekombinací s virem kravských nebo opičích neštovic, požadovala SZO od r. 1990 registraci všech klonů DNA viru neštovic a omezovala jejich užití a distribuci...

Přestože oficiálně bylo deklarováno vymýcení neštovic v 80. letech, v několika státech pokračuje vakcinace pro určitý armádní personál. Na existenci zásob viru neštovic v Rusku a Spojených státech se nahlíží jako na potenciální nebezpečí, které představuje jakákoli teroristická skupina, která by uspěla v přístupu k viru. Současná politická nejistota v některých částech světa včetně bývalého SSSR a jeho satelitních zemí toto nebezpečí opět zvýrazňuje. Zničení zbývajících zásob viru neštovic by vyloučilo tuto potenciální zbraň v souladu s Mezinárodní konvencí o biologických a toxických zbraních z r. 1972. Nemůžeme pochopitelně zaručit, že někde na světě neexistuje jiný potenciální zdroj viru neštovic. Např. těla osob zemřelých na neštovice, která byla uchována v arktickém permafrostu, nebo nevědomě zanechaná nádobka v laboratoři, která by mohla obsahovat ještě infekční virus. Je rovněž možné, že nádobky obsahující virus neštovic byly záměrně zadrženy mimo místa předpokládaná vládami Spojených států a Ruska. Pokud pokračují práce s infekčním virem v Atlantě a v Moskvě, může se zdát, že to ospravedlňuje uchovávání takovýchto zásob, a dokonce i práci na viru, zejména v očích zemí angažujících se na vývoji biologických zbraní. Zničení oficiálních zásob SZO by vyslalo nejjasnější možný signál všem zemím, že na jakoukoli práci s živým virem bude od nynějška nahlíženo jako na kriminální činnost trestatelnou národními i mezinárodními autoritami a že pouhé držení takového viru je ilegální...

Od r. 1991 určili molekulární biologové USA a v Rusku sekvence genomu dvou kmenů viru varioly... a koncem r. 1993 má být hotova sekvence genomu dalšího kmene (kmene Garcia 1966 s úmrtností nižší než 1 %). Úplné pořadí nukleotidů je velmi cenným archivním záznamem. I když v téměř celé centrální oblasti existuje v tomto pořadí značná podobnost s genomem viru kravských neštovic, koncové oblasti mají pořadí nukleotidů nepodobné... V nepravděpodobném případě, že by se virus podobný viru neštovic někdy v budoucnosti objevil, by mohlo pořadí nukleotidů sloužit k potvrzení jeho identity. Přiměřené zásoby viru kravských neštovic budou v CDC stále uchovávány, aby zabránily přenosu infekce, kdyby kdykoli v budoucnosti takový případ nastal.

Zničení zbývajících zásob viru neštovic by představovalo první záměrné (podtrženo red.) vyhubení biologického druhu z této planety. Zda má lidstvo právo vyhladit „živý“ druh, je sporné a od r. 1991, kdy byl návrh ke zničení viru neštovic předložen americkým mikrobiologům, byly vyjadřovány a velmi silně zastávány názory jak pro návrh, tak proti němu. American Type Culture Collection, Americká mikrobiologická společnost a Mezinárodní svaz mikrobiologických společností (zastoupené svými představenstvy) se po diskusích shodly na tom, že zbývající zásoby viru varioly by měly být k 31. prosinci 1993 zničeny.

11. srpna 1993 v otevřené diskusi na 9. Mezinárodním virologickém kongresu v Glasgowě (ve Skotsku) bylo proti zničení vzneseno mnoho argumentů. Uvádělo se, že publikování úplného pořadí nukleotidů by mohlo umožnit budoucímu vědci vytvořit znovu virulentní virus neštovic, a že tudíž zničení existujících zásob viru je bezpředmětné. Tento argument však není přesvědčivý. I když DNA viru neštovic (186 102 bází) by mohla být v budoucnosti syntetizována na základě publikovaného pořadí nukleotidů, DNA by nebyla infekční. Současná infekce buněk DNA viru neštovic spolu s příbuzným poxvirem, jakým je virus kravských neštovic, by mohla poskytnout virulentní virus. Jak by toho však mohlo být dosaženo? Lidé jsou jedinými přirozenými hostiteli viru neštovic...

Druhým návrhem ve prospěch zachování viru neštovic je, že další výzkum viru novými nebo ještě nevyvinutými technikami by mohl osvětlit mechanizmus patogeneze neštovic a poskytnout informace ku prospěchu lidstva. Kde však tyto experimenty mají být prováděny? Na světě jsou nyní miliony neočkovaných lidí a ti by mohli nesmírně utrpět, jestliže by virus unikl z laboratoře, jak se stalo r. 1978 v Birminghamu.

Další infekční patogeny budou v budoucnu globálně vyhlazeny. Bezprostřední cíl kampaní SZO je drakunkulóza do r. 1995  (viz např. J. Chalupský, Vesmír 72, 56, 1993/1) a poliomyelitida do r. 2000...

Proč by virus neměl být zničen?

... V Evropě 18. století pravidelně zabíjel 200 až 600 tisíc lidí ročně... v neimunních populacích, jakými byli indiáni v Mexiku a Peru v 16. století a v Severní Americe v 18. století, úmrtnost překračovala 50 %. Díky faktu, že virus neštovic má jediného hostitele, lidi, bylo vymýcení neštovic možné...

Téměř okamžitě po vymýcení začala diskuse o zničení všech existujících zásob viru. Roku 1981 doporučila SZO zničení viru s výjimkou zásob ve Středisku pro kontrolu nemocí (CDC) v Atlantě a v Ústavu pro virové přípravky v Moskvě. Aby zničení viru nestálo nic v cestě, začalo v těchto dvou laboratořích (za bezpečnostních podmínek P4) klonování a sekvencování genomů vybraných kmenů viru neštovic (Bangladesh 1975, India 1967 a Garcia 1966). Přinejmenším dva z těchto kmenů jsou již sekvencovány úplně; pořadí nukleotidů bylo intenzivně diskutováno a bude publikováno.

Doporučení SZO zničit všechny zásoby viru v Atlantě a v Moskvě nebylo široce diskutováno ve vědecké komunitě. Bylo však diskutováno na 9. Mezinárodním virologickém kongresu v Glasgowě. Hlavní argumenty pro zničení jsou:

1. zabránit náhodnému úniku viru,
2. zabránit teroristům v přístupu k viru jako biologické zbrani,
3. eliminovat nejzhoubnější lidský patogen.

Podle těchto úvah je eliminace viru přijatelná, protože jeho genom je klonován v plazmidech a byla určena jeho sekvence nukleotidů. Argumenty však nejsou přesvědčivé. Nebezpečí náhodného úniku viru ze dvou izolačních laboratoří je skutečně minimální. Ačkoli výsledkem náhodných nákaz virem v laboratoři v sedmdesátých letech byla tři úmrtí, k těmto tragédiím došlo proto, že byla ignorována jednoduchá, avšak důležitá opatření, což se nemůže stát v izolačních zařízeních s bezpečností P4. Užití viru jako zbraně armádou nebo teroristy je rovněž velice nepravděpodobný scénář, neboť virus neštovic může běžně držet pod kontrolou veřejná zdravotní služba rigorózním vyhodnocováním jednotlivých případů a vakcinací. Navíc: existují mnohé běžněji dostupné a účinné potenciální biologické zbraně. Je naivní představovat si, že zničení viru neštovic přispěje podstatně k omezení výzbroje teroristů...

Třetí argument se vztahuje k emoční, sociologické a politické žádoucnosti odstranění této obávané metly lidstva. Avšak zničení viru ve dvou stanovených místech poskytuje pouze iluzorní zvýšení bezpečnosti, protože existují přinejmenším ještě tři další možné zdroje viru neštovic. Zaprvé to jsou mrtvoly nemocných vario–lou, které jsou zachovány v permafrostu. Tyto mrtvoly mohou být lehce odkryty. Byly u nich prokázány protilátky proti viru neštovic a jsou testovány, zda obsahují infekční virus neštovic. Zadruhé je možné, že po světě v různých laboratořích ještě existují vzorky sebrané během kampaně za vymýcení neštovic, jež obsahují virus a o nichž se neví. Zatřetí virus opičích neštovic způsobuje u lidí onemocnění velmi podobné neštovicím. Oba viry si jsou podobné, ale virus opičích neštovic má mnohem větší oblast hostitelů: primárními přírodními hostiteli jsou opice a veverky. Hlavní rozdíl mezi virem opičích neštovic a virem neštovic je, že virus opičích neštovic se špatně přenáší mezi lidmi. Není zaznamenán žádný případ více než čtyř horizontálních přenosů z člověka na člověka. V období 1970-1986 bylo zaznamenáno – většinou v Zaire – 404 případů nákaz opičím virem (z nichž bylo 33 fatálních).

S příkladem viru HIV jako lidského patogenu živě před očima máme dostatek prostoru pro obavy, že by se virus opičích neštovic mohl vyvinout v hrozbu. A dále nynější publikace genomových sekvencí přinejmenším dvou kmenů viru neštovic a existence plazmidů obsahujících všechny segmenty viru neštovic umožňují vložit homologní rekombinací specifické geny viru neštovic do genomu viru opičích neštovic. Rozhodně existuje možnost, že nahrazení jediného genu viru opičích neštovic odpovídajícím genem viru neštovic by mohlo vyústit ve virus se všemi virulentními charakteristikami pro člověka, jako virus neštovic samotný.

Shrnuto, zničení izolovaného viru v laboratořích s vysokou bezpečností v Atlantě a Moskvě neodstraňuje hrozbu neštovic ze světa.

Naopak zachování zásob viru a podrobné studium molekulárního mechanizmu patogeneze by bylo pro lidstvo nesmírně užitečné. K tomu je zapotřebí celý virus. Pouhá znalost pořadí nukleotidů v genomu viru a dostupnost genů viru klonovaných v plazmidech nestačí. Důvod spočívá v tom, že právě začínáme rozumět na biochemické a molekulární úrovni tomu, jak viry způsobují nemoci. Virová patogeneze je extrémně složitý proces, který zahrnuje nejen interakce strukturních komponent viru s komponentami buňky hostitele, ale také – speciálně v případě poxvirů obecně a viru neštovic jmenovitě – proteiny, které napodobují anebo interferují imunitní a regulační funkce hostitele. Mezi takovými proteiny kódovanými ve virech dosud identifikovanými u poxvirů jsou následující: cytokiny a lymfokiny podobné epidermálnímu růstovému faktoru..., proteiny podobné receptorům pro interleukin-1β, interferon-γ a faktor nekrotizující nádory... Všechny tyto proteiny jsou vyjádřeny v přesně řízených časových pořadích a v přesně řízených množstvích. Kombinovaný účinek těchto proteinů nemůže být posuzován pouhým hádáním nad motivy v podivných sekvencích, které mohou, ale nemusejí spolupracovat, mohou, ale nemusejí být produkovány z klonovaných fragmentů v hladinách odpovídajících situaci in vivo. Navíc klony představující jednotlivé geny nebo malé skupiny genů viru neštovic nebudou stačit, protože jejich kódující oblasti budou velmi pravděpodobně odděleny od řidících elementů, které regulují jejich expresi... Zjištění, že genomy poxvirů kódují všechny tyto dosud ani ve snech nepředstavitelné proteiny, které působí proti obranným mechanizmům hostitele, není ani 10 let staré... Máme zničit výjimečný vzorec interakcí hostitel – virus předtím, než objevíme, který obranný mechanizmus člověka se virus neštovic naučil obcházet? Bez takové znalosti bychom se těžko vyrovnali s poxviry, jež se mohou vyvinout, aby zaplnily biologickou niku, kterou kdysi okupoval virus neštovic... Kdo může říci, že znalost jak působí nějaký faktor... zakódovaný virem neštovic neukáže cestu, jak řešit problém patogeneze virem HIV?...

Celkem vzato bychom měli být mnohem více znepokojeni myšlenkou, že virus neštovic bude zničen, než myšlenkou, že jej v jedné nebo dvou laboratořích budou odpovědně studovat experti. Nedotčený virus je nekonečně cennější, než znalost pořadí jeho téměř 200 000 párů nukleotidů. V nedotčené formě poskytuje příležitost k rozšíření základny našeho porozumění nejen neštovicím, ale i ostatním nemocem způsobovaným viry... Ze všech těchto důvodů by bylo velmi nebezpečné přerušit výzkum mechanizmu patogeneze neštovic...

Science 262, 1223-1224, 1225-1226, 1993