Virus HIV, který způsobuje nemoc AIDS, to bude mít asi zase o kousek těžší. Mohou za to čeští vědci, kteří publikovali zásadní článek v prestižním časopise Nature o struktuře nedospělé verze retroviru. Virus HIV je hodně rafinovaný, mutuje, a dokáže se tak vymknout účinku léků, takzvaných inhibitorů, které mají zabránit vzniku nových virových částic. V českých laboratořích Vysoké školy chemicko-technologické a Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR byly objeveny nové možnosti, jak účinněji navrhovat látky blokující vytvoření retrovirových částic HIV.
Vědci vypracovali metodu umožňující připravit ve zkumavce částice z izolovaných virových proteinů, produkovaných v bakteriích, což otevřelo cestu ke studiu struktury retrovirových částic a interakcí, jež ji drží pohromadě. Pod článkem popisujícím tuto strukturu, který byl publikován v exkluzivním žurnálu s vysokým impakt faktorem 36, je podepsáno osm vědců, z nichž tři jsou Češi: profesor Tomáš Ruml a Dr. Pavel Ulbrich z VŠCHT a Dr. Michaela Rumlová z ÚOCHB Akademie věd ČR.
„Měli jsme pochopitelně velkou radost, když náš článek přijali k otištění. Je to výsledek sedmnáctileté práce, kdy jsme na problematice skládání virových částí začali pracovat,“ řekl ČESKÉ POZICI profesor Ruml. „Už dříve jsme jako první ukázali, že můžeme izolované retrovirové proteiny, které tvoří tu schránku viru (kapsidu), poskládat do virové částice ve zkumavce – in vitro. Normálně se viry skládají jen v hostitelské buňce. A tenhle objev otevřel možnosti řadě pracovišť, které se zabývají jak strukturou těchto částic, tak hledáním inhibitorů jejich vzniku,“ říká Ruml, jenž má s kolegy desítky článků a citací v dalších časopisech typu PNAS, EMBO Journal nebo Journal of Virology.
Žhavé téma ve výzkumu HIV
Téma je v oboru velmi atraktivní, horké a pracuje na něm momentálně mnoho vědců
Článek v Nature stojí pochopitelně nejvýš. „Jednání s editory bylo velmi rychlé, rychlejší než v jiných časopisech. Měli jsme dva velmi dobré posudky a se třetím jsme ve vší slušnosti nesouhlasili. Naše téma je v oboru velmi atraktivní, horké a pracuje na něm momentálně hodně vědců,“ vysvětluje přijetí červnové studie doktorka Rumlová, jež s kolegy popsala, jak přesně vypadá složení proteinů v nezralé retrovirové kapsidě.
„Objasnili jsme také mechanismus transportu retrovirových proteinů buněčným motorem na místo tvorby viru v infikovaných buňkách. Tím je dosaženo dostatečné vnitrobuněčné koncentrace a virové proteiny začnou samy tvořit nezralou částici,“ popisují vědci.
I když struktura zralého viru byla již podrobně popsána, uspořádání proteinů v nezralé částici bylo donedávna neznámé. Čeští vědci ve spolupráci s týmem Johna Briggse v Evropské laboratoři molekulární biologie (EMBL) v Heidelbergu, rozklíčovali detailní strukturu pomocí kryo-elektronové mikroskopie a tomografie ve vysokém rozlišení 8 Angströmů.
„Je to špičkové pracoviště, na němž si vybírají jednoho doktoranda z asi 26 uchazečů,“ upozorňuje doktor Ulbrich nejen na skvělé přístrojové vybavení (tamní mikroskop stojí přes 100 milionů korun), ale i na vědecký potenciál. „Je ovšem vidět, že i pražská VŠCHT je výzkumnou univerzitou s výsledky v biologických vědách a neděláme zde jen těžkou a nepopulární chemii, jak si kdekdo stále myslí,“ připomínají vědci.
Stále nejlepší je – nenakazit se
Díky létům v laboratořích umějí Češi připravovat proteiny v mikrozkumavce a nastavením podmínek docílit různého skládání virových částic. „Změnou podmínek jsme dokázali vytvářet jak tvar běžných sférických virů, ale stejně tak jakoby umělé trubičky, kde je naštěstí uspořádání proteinů identické, ale lépe se dá, přečíst´ a po zvětšení můžeme vytipovat horká místa, kam by se daly vložit látky bránící proteinovým interakcím,“ říká Ulbrich.
Virus tak často mutuje, že se stále vyvíjejí rezistentní kmeny k existujícím lékům...Trojrozměrný obraz získaný pomocí kryo-elektronové mikroskopie znázornil obrysy jednotlivých proteinů ve virové částici a umožňuje přesné vložení dříve vyřešených struktur do modelu celé částice. „Věříme, že takto detailně popsaná struktura může přispět k racionálnímu návrhu inhibitorů skládání HIV a dalších retrovirů. Tomuto cíli se hodláme věnovat v další etapě,“ plánují Češi, kteří oceňují podporu Grantové agentury ČR a mateřských institucí.
Jak bude postupovat boj proti HIV? „Je hlad po nových molekulách, inhibitorech, neboť virus tak často mutuje, že se stále vyvíjejí rezistentní kmeny k existujícím lékům. Naše řešení nabízí úplně jiný způsob přístupu, blokování, skládání částic,“ míní profesor Ruml. Cestou, i když ještě asi velmi dlouhou, je i vyhledávání nakažených buněk a jejich zničení, například pomocí genové terapie. Nejlepší obranou ale stále zůstává prevence. Nenakazit se původcem AIDS.
Vědecké trio takřka jednomyslně říká: „Je třeba si uvědomit, že i samotné léky proti HIV jsou nebezpečné a škodí. Pacient nemá úplně plnohodnotný život, výdaje jsou enormní – asi 200 tisíc korun na rok. Hrozba HIV se ve společnosti podceňuje. To je chyba.“
