mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024

Aktuální číslo:

2024/2

Téma měsíce:

Faleš

Obálka čísla

Striehnu koronavírusy na novú príležitosť?

 |  5. 12. 2022
 |  Vesmír 101, 733, 2022/12

V súvislosti s prebiehajúcou pandémiou covidu-19 zvýšil sa záujem vedcov o koronavírusy. Nie sú len predmetom základnému výskumu, ale skúmame ich s nádejou, že zistíme, kde v živočíšnej ríši cirkuluje vírus identický alebo veľmi podobný pandemickému koronavírusu. Najväčšie úsilie sa zameriava na koronavírusy netopierov, hlavne v Ázii, čo je pochopiteľné, lebo tam vzniklo epicentrum súčasnej pandémie.

Nedávno bola publikovaná štúdia o netopierích koronavírusoch z národného parku v Soči pri pobreží Čierneho mora [1]. Z analyzovaných vzoriek, ktoré vedci pozbierali v marci až októbri 2020, boli najzaujímavejšie tie, kde identifikovali koronavírusy Khosta-1 a Khosta- 2. Ich počiatočná analýza naznačila, že sú iba na 72 % zhodné so SARS- CoV-2, zloženie ich S-proteínu je veľmi vzdialené od S‑proteínu SARS-CoV-2 a RBD (doména viažuca sa na bunkový receptor – skrátene doména –, pozostáva z reťazca desiatok aminokyselín) je ešte vzdialenejšia s absenciou kľúčových aminokyselín potrebných pre väzbu na ľudské bunky. Fylogeneticky sa nové koronavírusy zaradili do podrodu Sarbecovirus v rámci betakoronavírusov, spolu so SARS-CoV-2. Nezdá sa, že by nové koronavírusy boli priamo nebezpečné pre človeka. Nič zaujímavé pre tých, ktorí hľadajú nejaký vzťah k pandemickému SARS-CoV-2. A predsa!

Americký tím, ktorý viedol Michael Letko z Washington State University, sa zameral na hlbšie štúdium týchto novoidentifikovaných koronavírusov [2]. Vedci dospeli k prekvapujúcemu poznaniu, že napriek rozdielnemu zloženiu domény v S‑proteíne Khosta-2 (ale nie Khosta-1) sa ako jeden z mála netopierích vírusov podrodu Sarbecovirus v pokusoch in vitro viaže na ACE2 receptor ľudských buniek, čím do nich prenikne a môže ich infikovať. Aj samotná doména vírusu Khosta-2, podobne ako celý jeho S-proteín, je schopná preniknúť do ľudských buniek s ACE2 receptorom.

„Pri hlbšom zamyslení štúdia naznačuje, že ľudskej populácii môže hroziť veľké nebezpečenstvo.“

Keď odborníci spoznali, ako reagujú jednotlivé komponenty vírusu, zaujímalo ich, ako sa bude správať celý vírus. Skonštruovali bezpečný chimerický vírus, v ktorom do genómu vírusu vezikulárnej stomatitídy (infikuje prevažne hovädzí dobytok) vniesli S-proteín SARS-CoV-2 s doménou z Khosta-2. I takýto vírus sa viazal na ACE2 receptor ľudských buniek a potom ich infikoval. Ale kým sérum u ľudí vakcinovaných proti covidu-19 vakcínou firmy Moderna alebo Pfizer, ako aj u ľudí, ktorí prekonali infekciu omicronom, neutralizovalo SARS-CoV-2 s pôvodným S-proteínom, pri chimerickom víruse s Khosta-2 doménou neutralizácia nenastala. Zdá sa, že chimerický vírus bunky infikuje, ale vakcíny ho nebudú schopné eliminovať. Možno to jednoducho vysvetliť. Doména Khosta-2 v S-proteíne je len na 60 % zhodná s doménou SARS-CoV-2 a vakcíny boli konštruované na interakciu protilátok s pôvodným S-proteínom. Keď sa S-proteín výmenou domény významne zmenil, protilátky sa stali neúčinné.

Pri hlbšom zamyslení štúdia naznačuje, že ľudskej populácii môže hroziť veľké nebezpečenstvo. Keď budú zvieratá infikované vírusom Khosta-2 alebo podobným koronavírusom a súčasne aj SARS-CoV-2, čo v prírode nie je nemožné, môže sa vytvoriť rekombinantný vírus, v ktorom SARS-CoV-2 vymení svoju pôvodnú doménu za doménu Khosta-2. Výmena genetického materiálu (rekombinácia), obzvlášť pri koronavírusoch, je pomerne častý prírodný jav. Pri spätnej infekcii človeka týmto rekombinantným vírusom (zoonotický prenos vírusu) infikovaní pacienti nebudú chránení súčasnými vakcínami. A to by mohlo mať vážne epidemiologické dôsledky. Svet koronavírusov ešte zďaleka nepoznáme a nepríjemné prekvapenie nie je vylúčené, keďže tieto vírusy využijú každú príležitosť na množenie.

Uvažujúc nad výsledkami štúdie z nadhľadu prichádza do úvahy aj zmena prístupu k vývoju vakcín v boji s nebezpečnými epidémiami a pandémiami. Doteraz sme spravidla vyvíjali vakcíny proti konkrétnemu vírusu. Vhodnejšie by bolo vyvíjať vakcíny proti skupine vírusov, v uvedenom prípade proti vírusom podrodu Sarbecovirus

[1] Alkhovsky S. et al.: Viruses, 2022, DOI: 10.3390/v14010113.

[2] Seifert S. N. et al.: PLOS Pathogens, 2022, DOI: 10.1371/journal.ppat.1010828.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Virologie, Covid-19
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Štefan Vilček

Prof. Ing. Štefan Vilček, DrSc., (*1950) vyštudoval chémiu na ČVUT v Prahe. Na Univerzite veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach dlhodobo pracuje v oblasti veterinárnej virológie a molekulovej epizootológie. Vyvinul viaceré PCR testy na diagnostiku infekčných chorôb hospodárskych zvierat, rozvíja molekulovú epizootológiu vírusových nákaz zvierat, analyzuje genómy živočíšnych vírusov. V súčasnosti sa podieľa aj na vývoji PCR testu na detekciu SARS‑CoV‑2 s využitím nových magnetických častíc.
Vilček Štefan

Doporučujeme

Pravá faleš, nebo falešná pravda

Pravá faleš, nebo falešná pravda uzamčeno

Halina Šimková, Jan Strojil  |  5. 2. 2024
Žádná společnost na světě nemá tolik prostředků či energie, aby dokázala efektivně bojovat proti všem podezřením z ohrožení. Používáme proto...
Koho balamutí tořiče

Koho balamutí tořiče uzamčeno

Jiří Sádlo  |  5. 2. 2024
Vstavačovité tořiče, rod Ophrys, jsou hodně složité a osobité. Dlouho se ví a říká, že klamou své hmyzí opylovače. Méně se připouští, že...
20 let s grafenem

20 let s grafenem uzamčeno

Jan Kunc  |  5. 2. 2024
Grafen, dvoudimenzionální alotrop uhlíku, vyvolal velkou vlnu pozornosti v roce 2004. Jak se tento význačný vědecký směr formoval, jaké byly jeho...