Oporna materia wirusowa

Nasze laboratorium to najwyższa światowa klasa - mówi prof. Radkowski

Profesor Marek Radkowski z warszawskiej Akademii Medycznej przyznaje, że w odkryciu, za które został uhonorowany przez premiera, niepoślednią rolę odegrał szczęśliwy zbieg okoliczności.

- W trakcie prowadzonych przez nas badań nad opracowaniem modelu in vitro wirusa zapalenia wątroby typu C, stanęliśmy przed dylematem, w jaki sposób najlepiej sprawdzić, czy ten sztuczny wirus zachowuje się jak naturalny. Zaczęliśmy zastanawiać się nad modelami replikacji wirusa i opracowaliśmy metody, które mogły być zastosowane do badania tzw. replikacji pozawątrobowej. Okazało się, że ona w ogóle istnieje i w ten sposób, częściowo przez przypadek, otworzyło się przed nami olbrzymie pole badań, co więcej, prawie nietknięte „stopą badacza” - dodaje kierownik Zakładu Immunopatologii Chorób Zakaźnych.

Powstanie sztucznego modelu wirusa poprzez skonstruowanie go z DNA, po czym przepisanie całej informacji na RNA, a nie - jak dotychczas - przez sklejenie go z kawałków RNA, było podejściem dość nowatorskim. Ale oryginalność bynajmniej na tym się nie skończyła.

CHOROBA CYWILIZACYJNA

Zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV) jest jednym z najczęściej spotykanych. Ze względu na rozpowszechnienie na całym świecie oraz stosunkowo wysoki odsetek ludzi zakażonych (ponad 1 procent populacji) określa się je już mianem choroby cywilizacyjnej. Pomimo iż nie wynaleziono jeszcze skutecznej szczepionki, a standardowe leczenie interferonem daje jedynie około 50 procent szans na wyzdrowienie, nie wszyscy zakażeni skazani są na szybko postępujące i ciężkie postaci uszkodzenia wątroby. Znaczna część pacjentów, nierzadko nieświadoma zakażenia, żyje wiele lat.

- W trakcie badań zainteresowaliśmy się pacjentami, którzy byli zakażeni HCV i albo w trakcie skutecznego leczenia interferonem, albo w sposób, jak się wydaje, spontaniczny, wyeliminowali to zakażenie. Kryterium był brak jakichkolwiek wskaźników biochemicznych uszkodzenia wątroby. Również w ich surowicy krwi nie stwierdzono obecności materiału genetycznego wirusa - wyjaśnia prof. Radkowski.

Jego zdaniem, jeśli materia stawia opór w badaniach, to musi znaczyć, że tkwi w niej coś ciekawego. Postanowił upewnić się więc, czy u tych pacjentów rzeczywiście HCV zostało wyeliminowane. Po pobraniu od badanych osób komórek układu immunologicznego i założeniu hodowli, zastosował substancje pobudzające je, powodując tym samym zwiększoną replikację wirusa, który mógłby być obecny w tych komórkach. Okazało się, że u prawie wszystkich pacjentów, uważanych według standardowych kryteriów za całkowicie zdrowych, wirus jest jednak obecny. Badanie wykazało, że jego poziom jest bardzo niski, trudny do wykrycia, a być może nawet niewykrywalny rutynowymi metodami diagnostycznymi. Ale niewykluczone jest, że wyeliminowanie HCV jest w ogóle niemożliwe, a pacjent zostanie zakażony do końca życia. W tym momencie pojawia się szereg pytań: czy taki, pozornie zdrowy pacjent jest zakaźny dla innych, np. czy możliwa jest transmisja z matki na dziecko, czy możliwa jest reaktywacja zakażenia do postaci klinicznie objawowego zapalenia wątroby, a może będą to „tylko” jakieś subtelne oddziaływania, np. na ekspresję genów komórkowych, prowadzące w konsekwencji do rozwoju chorób nowotworowych?

- Każde odkrycie, odpowiadając na jakieś pytanie, jednocześnie zadaje następne. Dobry projekt naukowy to taki, po którego zakończeniu więcej pytań się pojawiło niż zostało wyjaśnionych. Przez lata, kiedy prowadziliśmy badania nad HCV, pojawiło się mnóstwo pytań - zdradza prof. Marek Radkowski.

Jedno z nich doprowadziło do założenia, opartego jednak na mocnych podstawach, że w pierwszym etapie rozprzestrzeniania się wirusa, w organizmie dochodzi do zakażenia komórek układu immunologicznego, głównie monocytów i makrofagów, które „wprowadzają” zakażenie do tkanki wątrobowej. A ponieważ makrofagi są obecne w rozmaitych tkankach i narządach organizmu, można mówić w zasadzie o zakażeniu uniwersalnym. Tam, gdzie jest makrofag, mamy do czynienia z zakażeniem HCV. Oznaczałoby to, że pierwotne zakażenie dotyczy układu immunologicznego, a wątroba, która klinicznie jest najbardziej narażona, stanowić może narząd efektorowy. Wydaje się zatem, że HCV nie jest wirusem, który - jak uważano do tej pory - cechuje się bezwzględnym hepatotropizmem, co oznaczałoby, że namnaża się jedynie w komórkach wątroby - hepatocytach. Pozostaje pytanie, czy są organy odporne na zakażenie?

- Wydawało się, że takim uprzywilejowanym miejscem mógłby być ośrodkowy układ nerwowy, chroniony przed inwazją różnych patogenów barierą krew-mózg. Z tym że patogeny są jednak w stanie zaatakować, o czym świadczy chociażby występowanie bakteryjnych i wirusowych zapaleń opon mózgowo-rdzeniowych i mózgu - tłumaczy prof. Radkowski.

Obserwacje kliniczne od dawna wskazywały, że u pacjentów, którzy są zakażeni HCV, obserwuje się zaburzenia nastroju, depresje. Wiązano je z uszkodzeniem wątroby, tzw. encefalopatią wątrobową, mniej - bezpośrednio z samym wirusem. Właśnie zespół prof. Marka Radkowskiego we współpracy z Mayo Clinic w Arizonie udowodnił, że wirus ten jest w stanie wnikać do ośrodkowego układu nerwowego, prawdopodobnie poprzez wędrujące komórki układu immunologicznego i zakażać określone struktury mózgowia. Jak to się dzieje? Jeszcze nie wiadomo, ale być może kluczem do rozwiązania zagadki będą prowadzone właśnie badania dotyczące ekspresji genów.

- Jest szereg genów, które odpowiadają za różne procesy metaboliczne komórek ośrodkowego układu nerwowego. Okazało się, że HCV jest w stanie rozmaite geny hamować bądź pobudzać. To mogłoby być właśnie powodem pojawiania się różnych zaburzeń neurologicznych i psychicznych.

NA PROBLEMY... DWA KÓŁKA

Mój rozmówca ma nadzieję, że posuwając się tym tropem uda się rozwikłać i inne związki między zakażeniem HCV a różnymi patologiami, jak choćby ten, czy zakażenie powoduje zmianę ekspresji genów odpowiedzialnych za pewne choroby nowotworowe albo jak oddziałuje na rozwój cukrzycy. Gdyby wyjaśnienie tych kwestii w laboratorium nastręczało trudności, kto wie, czy w poszukiwaniu inspiracji prof. Radkowski nie wsiądzie na rower górski. To jego ulubiona rozrywka.

- Najprzyjemniejsze są przejażdżki po pustyni. Oczywiście, trzeba uważać na kolce kaktusów i jadowite węże. Często jeżdżę z dr. Tomaszem Laskusem z Mayo Clinic i zdarza się, że któryś z nas się zatrzymuje, aby coś przedyskutować, bo nowy pomysł przyszedł właśnie do głowy. To właśnie we współpracy z dr. Laskusem udało się przeprowadzić kilka fascynujących projektów. Kooperujemy na wielu płaszczyznach i, co istotne, nie jesteśmy jedynie dostarczycielami materiału, ale równoprawnym partnerem. To dzięki laboratorium, które wielkim nakładem sił i kosztów, idących w setki tysięcy dolarów, udało się wyposażyć - podkreśla z dumą.

Laboratorium w nowej formule organizacyjnej działa od półtora roku i od miejsca, gdzie poprzednio funkcjonowało, dzielą je lata świetlne. Również dlatego, że w trakcie remontu prof. Radkowski miał wpływ na projektowanie wnętrza i układ pomieszczeń. Dzięki temu laboratorium zbudowano i zaprojektowano z uwzględnieniem wszystkich wymagań nowoczesnych pracowni biologii molekularnej. Gros środków na jego urządzenie pochodziło z budżetu Akademii Medycznej, część sfinansował też Komitet Badań Naukowych.

- W tej chwili, między innymi dzięki zakupowi zestawu sprzętu do reakcji real time PCR, nasze laboratorium to najwyższa światowa klasa - dodaje bez kompleksów prof. Radkowski, który zakażeniem HCV zajmuje się od prawie dziesięciu lat.

Wcześniej prowadził badania nad HIV. Jak sam przyznaje, przejście od jednego tematu do drugiego było czymś zupełnie naturalnym.

- W pewnym momencie przychodzi chęć zmiany. Teraz moje wcześniejsze doświadczenia procentują, ponieważ w określonym zakresie badań nad HCV wracamy do zakażenia HIV. Zajmujemy się koinfekcją, czyli wzajemnym oddziaływaniem pomiędzy patogenami. Związki epidemiologiczne, mechanizmy rozprzestrzeniania się zakażenia są takie same w obydwu przypadkach, jest też bardzo wiele osób, które są jednocześnie zakażone HCV i HIV, a dane kliniczne wskazują, że te wirusy oddziałują ze sobą. Podejmujemy doświadczenia, którymi się kiedyś zajmowałem, oczywiście w nowym, bardziej zaawansowanym zakresie - tłumaczy.

WYTYCZA NOWE KIERUNKI

Profesora Radkowskiego od zawsze interesowała głównie patogeneza, a zatem poznanie mechanizmów powstawania choroby. To z kolei może doprowadzić do lepszego zrozumienia różnych objawów klinicznych. Jednym z nich jest pierwotnie przewlekły charakter zakażenia. O ile większość zakażeń ma charakter przejściowy, bo następuje wyeliminowanie patogenów z organizmu i wyzdrowienie, o tyle w przypadku HCV pacjent zakażony jest przez miesiące, lata, a niekiedy do końca życia. Gdyby udało się ustalić bezpośrednie przyczyny tego zjawiska, być może pojawiłaby się szansa na stworzenie skutecznej szczepionki.

- Trzeba by jednak dogłębnie poznać zjawisko zmienności wirusa - studzi nadzieje prof. Radkowski. - Podłożem zmienności molekularnej HCV, jak również zresztą HIV, jest to, że ich enzymy mają niepełnowartościowe mechanizmy naprawcze i w trakcie każdego cyklu replikacyjnego, podczas transkrypcji informacji genetycznej, pojawia się wiele mutacji.

Z częścią z nich wirus nie może funkcjonować - cykl replikacyjny zostaje zatrzymany, ale bardzo wiele jest tolerowanych, a wręcz dla wirusa są one korzystne, bo dzięki nowym generacjom, a przez to innym właściwościom molekularnym i innej budowie, wirus „ucieka” przed odpowiedzią immunologiczną.

- Jest ona w swej zasadniczej części skierowana względem konkretnych antygenów, mających odpowiednie właściwości. Dzięki temu układ immunologiczny neutralizuje wirusa. Ale jeśli w trakcie cyklu replikacyjnego wirus zmienił swoje właściwości antygenowe, wówczas układ immunologiczny nie rozpoznaje go już albo rozpoznaje tylko częściowo.

Na to, żeby rozwinęły się mechanizmy odpowiedzi na nowy wariant wirusa, potrzeba czasu. Nawet gdyby do tego doszło, to zanim zaczną one skutecznie działać, wirus ponownie odbędzie cykl replikacyjny i pojawią się jego nowe generacje.

- Ideałem byłoby stworzenie takiej szczepionki, która będzie chroniła przed zakażeniem po jakimkolwiek kontakcie z dowolnym wariantem wirusa. Na razie takiej nie ma, między innymi także dlatego, że wirus HCV ma zdolność do ukrywania się bardzo szybko po inwazji do organizmu w komórkach układu immunologicznego. Zamiast zwalczać go, układ niejako przechowuje to zakażenie - tłumaczy prof. Radkowski.

Ale w naturze mojego rozmówcy nie leży załamywanie rąk. Zgodnie ze swoją dewizą, szuka sposobów pokonania opornej materii. Potrzeba na to czasu, bo robi to metodami, jak uzasadniono w wyróżnieniu od premiera, „nowatorskimi i oryginalnymi”. Laureat nagrody długo nie szuka potwierdzenia tych słów.

- Mam poczucie, że w naszych badaniach naprawdę wytyczamy nowe kierunki rozwoju nauki. Nie chcę być gołosłowny - replikacja HCV w ośrodkowym układzie nerwowym. Naprawdę można powiedzieć, że nikt tego wcześniej nie badał i nie opisał. Po naszych publikacjach okazało się, jak wielkie jest zainteresowanie świata tym zagadnieniem. Podobnie było z innymi aspektami badań nad pozawątrobową replikacją HCV. Nasze prace rzucają nowe światło na te problemy - podkreśla prof. Marek Radkowski, dając tym samym do zrozumienia, że nagroda trafiła w godne ręce.

Najnowszy numere-wydanie

Błąd 404 - Strona o podanym adresie nie istnieje

   Wróć na stronę główną