Není to nová myšlenka. Leor Weinberger působící na University of California v San Francisku s ní přišel už před patnácti lety. HIV-pozitivním lidem by byla podána uměle upravená verze tohoto viru zbavená prakticky všech virových genů a neschopná ničit bílé krvinky. Viru by však zůstaly geny zajišťující jeho množení.
Díky tomu by uměle upravený virus vytlačil z organismu „přírodního“ původce AIDS a sám by organismus léčeného člověka plně obsadil. Infekce by byla pryč a do budoucna by se už HIV nemohl v organismu uchytit. Navíc by se šířil populací podobně, jako se šíří plnohodnotný HIV. V populacích postižených nákazou, by proto nebylo nutné podávat tyto tzv. terapeutické interferující částice (TIP – therapeutic interfering particles) každému. Lidé by si je mezi sebou předali.
Plán, který vypadá jako vystřižený ze špatné sci-fi, se začíná pomalu uskutečňovat. Tým vedený Leorem Weinbergerem ověřil metodu TIP na buněčných kulturách, laboratorních myších, a nakonec i na opicích. Výsledky jejich experimentů přinesl vědecký časopis Science.
Antivirotika a vakcíny
Každý rok se nově nakazí HIV 1 až 2 miliony lidí a léčba je složitá. Díky profesoru Antonínovi Holému a dalším vědcům jsou k dispozici velmi účinná antivirotika. V poslední době se objevila antivirotika, která stačí podávat v injekci jednou za půl roku. Všechny tyto léky však brání jen množení viru. Samotnou nákazu odstranit nedokážou.
Na vině je životní cyklus HIV, který má dědičnou informaci uloženou ve formě ribonukleové kyseliny (RNA). Tu přepisuje do tzv. provirové deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a zabuduje ji do DNA nakažené buňky. Dědičná informace viru se tak stává součástí dědičné informace člověka.
Antivirotika sice potlačí množství virových částic v organismu na velmi nízkou úroveň, ale při přerušení léčby letí jejich počty virů strmě vzhůru, protože genetická instrukce pro produkci virových částic zůstala v buňkách netknutá. Pro mnohé lidi z třetího světa nejsou antivirotika dostupná.
Problém nastává i při vývoji vakcín. Viry s dědičnou informací ve formě RNA se velmi rychle mění, protože při syntéze nové virové RNA dochází k mnoha chybám. Viry tak imunitě vytvořené očkováním snadno uniknou, protože se jejich povrchové molekuly změní natolik, že je už imunitní systém nepozná. Mutace viru jsou důvodem, proč se u HIV objevuje rezistence k antivirotikům.
S tou se dá bojovat užíváním kombinace několika antivirotik. To však s sebou nese problém silnějších vedlejších účinků. Principiálně nová léčba by proto byla významným přínosem. Slibně vyhlíží například možnost odstranit virovou dědičnou informaci z nakažených buněk pomocí metody CRISPR. Tyto experimenty jsou ale zatím na samém začátku.
TIP zabírají u lidských buněk, myší i u opic
HIV patří mezi viry, u kterých vznikají spontánně varianty s „výpadky“ dědičné informace a ty pak v organismu soupeří s plně funkčními viry. Genoví inženýři dokážou HIV upravit tak, že není schopen buňky ničit, ale množí se v nich rychleji než „divoký“ virus. Když pak buňku nakaženou HIV nakazí také modifikovaný virus, množí se mnohem rychleji a v podstatě sebere pro své potřeby všechny bílkoviny, které by sloužily k tvorbě částic „divokého“ viru. Tím je HIV vyšachován.
Weinberger otestoval se svými spolupracovníky TIP vyrobené z HIV na lidských buňkách darovaných HIV-pozitivním pacientem. Částice dokázaly potlačit množení HIV. Protože se ale mohou TIP chovat jinak v laboratorních podmínkách a jinak v živém organismu, použili je vědci k léčbě myší, které mají upravenou dědičnou informaci tak, aby se jejich imunitní systém nápadně podobal lidskému.
Weinberger a spol. nakazili tyto myši HIV a sledovali vývoj infekce. Také u myší potlačily TIP množení viru na pouhou setinu procenta. V myším organismu ale není HIV „doma“, a proto Weinberger a spol. provedli test TIP na opicích. Ty se virem HIV nenakazí, a tak pro ně genoví inženýři připravili hybridní virus, který se uchytí v opičích buňkách díky znakům opičího viru SIV, ale celá jeho mašinérie pochází z HIV.
Když nakaženým opicím podali TIP, došlo opět k razantnímu poklesu množení hybridního viru. V plném rozvoji infekce obsahoval každý mililitr opičí krve sto milionů částic hybridního viru. Po léčbě spadla koncentrace viru pod deset tisíc na mililitr.
Budou se TIP samy šířit populací?
Vědci si uvědomují, že nová koncepce boje proti HIV má i svá slabá místa. Ta bude nutné ověřit v dalších testech. Nelze například vyloučit, že TIP budou v organismu vyvolávat zánětlivé reakce. Teoreticky by mohly vyvolat i rakovinu poté, co se jejich provirová DNA zabuduje do dědičné informace lidské buňky.
Weinberger ale namítá, že rakovinu by stejným způsobem mohl vyvolávat i HIV, což se však nestává. Zvýšená četnost nádorových onemocnění u HIV-pozitivních lidí je dána narušením imunitního systému, který nedokáže nově vznikající nádory likvidovat.
Za eticky kontroverzní považují někteří vědci fakt, že TIP si mohou lidé předávat podobně jako HIV, tedy především při nechráněném pohlavním styku. Weinberger ale poukazuje na skutečnost, že virus vakcíny proti obrně se šířil i mezi neočkovanými lidmi a zajistil jim ochranu. Nikdo to tehdy neřešil a epidemiologové to brali spíše jako výhodu.
Nyní vědci plánují pokusy na opicích, v kterých budou modelovat situaci, jaká by zřejmě nastala po schválení TIP k léčbě. Mnoho HIV-pozitivních lidí by si nechalo píchnout TIP a přestali by užívat antivirotika. Zatím ale není jasné, jak by v takovém případě TIP zabíraly.
Weinberger také jedná s americkým Úřadem pro potraviny a léčiva o podmínkách, za jakých by bylo možné zahájit první klinickou studii s HIV-pozitivními pacienty. Zcela jistě to nebude dříve, než se ukáže, že TIP zabírají opicím po vysazení antivirotika.