Gen způsobující astma

Roku 1910 zveřejnila misionářka Katherine Mary Barrowová zprávu, že na ostrově Tristan da Cunha zemřelo dvanáctileté dítě trpící astmatem. Zároveň uvedla, že touto nemocí je na ostrově postižena řada dalších dětí. Nebylo by na tom nic zvláštního, kdyby nešlo o poměrně malý ostrov (98 km²), ležící uprostřed jižního Atlantiku, daleko od jakýchkoliv zdrojů znečištění. Astma přesto bylo a je u místních obyvatel nejrozšířenější nemocí.

Kontakt ostrovanů se světem byl velmi omezený, ve třicátých letech minulého století bylo spočítáno, že všichni sdílejí 15 společných předků, z nichž tři byli prokazatelně astmatiky. Roku 1961 došlo k erupci sopky (celý ostrov je sopečným kuželem vynořujícím se 2062 metrů nad mořskou hladinu) a veškeré obyvatelstvo bylo vystěhováno do Anglie. Testování zdravotního stavu evakuovaných potvrdilo, že astmatem jich trpí přibližně třetina. Po zklidnění vulkanické aktivity se ostrované vrátili zpět a s nástupem genetiky se jejich dlouhodobě izolovaná populace stala předmětem intenzivního zájmu.

Roku 1993 se na ostrov vypravili N. Zamel a P. A. McCleanová. Za pomoci ostrovního lékaře otestovali alergické reakce 282 z tehdejších 301 tamních obyvatel (tj. téměř všechny obyvatele starší 5 let). Odebrali jim krev a snažili se zjistit, co se za jejich náchylností k astmatu skrývá. Ostrované totiž představovali ideální modelovou skupinu – navzájem si byli velmi blízce příbuzní a většinově sdíleli sklony k astmatu a alergiím. V době studie měla téměř polovina ostrovanů sklon ke kožním alergiím, zejména na roztoče. Zároveň jich ale asi 40 % mělo alergickou reakci i na extrakt z kočičích chlupů. To výzkumníci neočekávali, protože už 20 let před zahájením studie byly kočky na ostrově vyhubeny kvůli potlačení toxoplazmózy.¹⁾ Těžkých astmatiků bylo 21 %, lehkých 35 %

Trvalo dalších několik let, než Zamel a jeho kolegové došli k prvním výsledkům. Méně zajímavé zjištění – nález polymorfismů v genech CysLT₁ a CysLT₂, jejichž produkty jsou v buňkách odpovědné za rozpoznávání leukotrienů (molekul klíčových pro vznik astmatu a alergických reakcí) – publikovali. Nejzajímavější objev si ale schovali pro svůj patent,³⁾ který je založen na poznání role proteinů rodiny ESE, zejména ESE-3 a ESE‑2. Jde o transkripční faktory vlastní epitelovým buňkám. Jejich množství se výrazně zvyšuje působením prozánětlivých cytokinů. Ale i naopak exprese prozánětlivých cytokinů (např. IL-6) se výrazně zvyšuje, pokud je v buňce přítomno velké množství proteinů rodiny ESE. A co že tedy je následkem špatné funkce těchto genů? V dýchacích cestách se ukládá kolagen a způsobuje značné dýchací problémy.

K již známým klíčovým molekulám, například vysokoafinitnímu receptoru pro imunoglobulin E či zmíněným leukotrienovým receptorům, se tedy nečekaně přidala rodina transkripčních faktorů ESE. Studium izolovaných populací je pro genetiku nesmírně cenné, neboť vysoký stupeň příbuznosti mezi členy takových komunit způsobuje výraznější projev genetických vad, které si přinesli s sebou zakladatelé diaspory. Pro obyvatele ostrova má tato skutečnost neblahý dopad – během nuceného pobytu v Anglii byli podrobeni 66 (!) zdravotním testům a ani Zamelovi se je dlouho nedařilo přesvědčit, aby podstoupili další testování.

Sto let po objevu astmatu na ostrově Tristan da Cunha byla tedy objevena i jeho příčina. Příčinu nárůstu počtu astmatiků a alergiků v běžné české populaci musíme ale hledat jinde, ve městech především v znečištění prachovými částicemi z výfukových plynů.