Díky objevu lékaři včas zjistí, kterému pacientovi s encefalitidou od klíšťat hrozí těžší průběh

Virus klíšťové encefalitidy je pro nás oproti tomu, který způsobuje covid, čitelnější a předvídatelnější, říká v rozhovoru pro Vitalia.cz Daniel Růžek, profesor působící mimo jiné v Biologickém centru Akademie věd. Jeho tým se toho snaží využít při hledání cílené léčby i odpovědí na to, proč někoho nemoc téměř nezasáhne a jiný si z ní odnáší trvalé následky.

Zájem o klíšťovou encefalitidu i klíšťata jako taková Daniela Růžka provází od diplomové práce. Netají se tím, že pro jeho vědeckou práci je toto zaměření stěžejní. Ostatně za ni byl již dvakrát oceněn ministry zdravotnictví. Loni Vlastimilem Válkem za výzkum vlivu genetiky na onemocnění klíšťovou encefalitidou. A protože nedávno skončila také takto zaměřená evropská studie, téma rozhovoru pro Vitalia.cz bylo jasné.

Jak dlouho se zabýváte zkoumáním vlivu genetiky na klíšťovou encefalitidu?

Tento projekt začal v roce 2012 velkou evropskou studií, která propojila několik pracovišť od Slovinska až po Estonsko. Byli do ní zahrnuti pacienti z jižní i severovýchodní Evropy. My jsme byli její součástí.

Na co jste se v ní zaměřili? 

Shromažďovali jsme vzorky od pacientů s klíšťovou encefalitidou napříč Evropou. Prováděla se jejich obsáhlá analýza, při níž jsme hledali geny, jež jsou zodpovědné za zvýšenou citlivost k nákaze. Protože ne každý pacient, který je vystaven viru, se klíšťovou encefalitidou nakazí. Hledali jsme i geny zodpovídající za to, že průběh tohoto onemocnění může být u někoho závažnější.

Existuje tedy soubor genů, který zvyšuje pravděpodobnost, že se člověk nakazí klíšťovou encefalitidou, a nadto ještě bude mít závažný průběh této nemoci?

Přesně tak to je. Na základě genetického vyšetření jsme schopni určit, zda jedinec patří mezi ty, kteří mají geneticky dané, že patří ke skupině, jež mívá ve vyšším procentu případů závažnější průběh.

Článek o objevu nazvaný Někdo má v genech, že se spíše nakazí klíšťovou encefalitidou a bude mít těžký průběh přinášíme zde.

Stačí udělat genovou analýzu a máme jasno, pro koho je vhodné očkování a kdo by se měl před klíšťaty extra chránit…

Tak jednoduché to není. Cestou k ochraně před nemocí není plošné či individuální genetické testování, ale očkování. V ideálním případě by se očkovat měl každý, kdo může. Na druhou stranu je potřeba říci, že ne všichni se očkovat mohou nechat i z objektivních důvodů. Například kvůli již probíhajícím některým onemocněním, která jsou pro očkování kontraindikací. Takže téma, kterému se hodně v laboratoři věnujeme, je vývoj léčiv nebo protilátek určených na postexpoziční profylaxi (tj. brzké zaléčení po nakažení se virem, pozn. red.). Ta by měla pomoci pacientům, kteří očkovaní nebyli a nakazili se.

Kolik lidí soubor genů ovlivňující onemocnění klíšťovou encefalitidou v sobě nosí?

Celkově soubor pacientů s provedenou genovou analýzou zahrnoval více než jeden tisíc jedinců, přičemž u pacientů s klíšťovou encefalitidou byla mutantní varianta genu zaznamenána častěji zhruba o 15 až 20 procent případů, než jak tomu bylo u kontrolní populace.

Jak si tento rizikový soubor genů můžu představit?

Nikdo z nás není geneticky identický. V našem případě jde o variability, kde v zápise genetické informace se jedná o změnu třeba jen v jednom písmenku. A to písmenko ani nemusí nutně měnit jinou aminokyselinu, kterou genetická informace, tedy ta písmenka, kódují. Takže ta změna může být na úrovni DNA naprosto minoritní, a přesto může mít dalekosáhlé důsledky.

Zmínil jste naši genetickou rozmanitost. Odchylka, jež tvoří predispozici pro onemocnění klíšťovou encefalitidou, je pro pacienty shodná, nebo u každého z nich se změnilo jiné písmeno?

V tomto případě, který studie odhalila, skutečně jde o jedno konkrétní písmenko. Jednu konkrétní záměnu, která je pro ty pacienty shodná. Jakmile ji máte, předurčuje vás to k tomu, že s vyšší pravděpodobností budete náchylnější ke klíšťové encefalitidě a ta u vás bude mít s vyšší pravděpodobností těžší průběh. 

V populaci se ale mohou vyskytovat ještě další polymorfismy, tedy varianty, i v tomto konkrétním místě či místech blízkých, takže ta variabilita tam je, nechci říci značná, ale nějaká tam je. A když tam máte toto konkrétní písmeno, je to spjato s důsledky, o kterých jsem hovořil.

Přečtěte si také:

Klíšťata ve městech jsou nebezpečnější než ta v přírodě. Boreliózu přenáší každé čtvrté

Všichni účastníci studie, u kterých jste odhalili předpoklad pro klíšťovku, tedy mají v genové výbavě shodný rys? 

Ne všichni, ale v souboru pacientů se daná genetická varianta vyskytovala častěji než u kontrolních jedinců. Musíme se vždy bavit jen o určité pravděpodobnosti onemocnění. Neznamená to tedy, že když člověk má na určitém místě v DNA dané písmenko, že klíšťovou encefalitidu hned chytne. To ne. Ale čistě, když vyjádříme výsledky procentuálně, tak se ukazuje, že při výskytu dané genetické varianty pozorujeme ve vyšším procentu případů závažný průběh.

A to zatím nikdo jiný nezdokumentoval? 

Existuje několik dalších, jiných genetických studií, ale všechny byly malého rozsahu a byly zaměřeny víceméně na lokální populace. Několik prací bylo třeba publikováno v Rusku, kde také mají poměrně velký počet případů klíšťové encefalitidy. Tato studie probíhala v oblasti kolem Novosibirsku a nalezli tam také genetické polymorfismy, které vedly ve vyšším procentu ke zhoršení průběhu nákazy. Ale tato populace je od té zahrnuté do evropské studie geneticky jiná. Když jsme se podívali my na závěry, které pozorovali v Rusku, tak u českých pacientů to takto nevycházelo.

Pokud se liší evropští pacienti od těch ruských, mají oproti nim v genetice nějaká specifika pacienti čeští?

Zjišťovat to bylo celkem zajímavé, protože studie zahrnovala nejen pacienty, ale také kontrolní skupinu složenou z poměrně velkého počtu lidí z dané lokality, kteří nebyli nakaženi virem. Tato data jsme nezískali ze zvlášť odebíraných vzorků krve, ale z tzv. genetických repozitářů. U už jen na základě srovnání pacientů s lidmi z kontrolní skupiny šly vidět genetické odlišnosti. Ty jsme viděli v Evropě i regionálně. Třeba Češi byli geneticky nejvíce podobní pacientům z Rakouska. Poměrně hodně se liší od Slovinců nebo Estonců. Překvapivě jsme se lišili také od Poláků.

Jak to, když Rakousko, domnívám se, má nižší počet nakažených encefalitidou?

Je to tím, že v Rakousku se více očkuje. První vakcína proti klíšťové encefalitidě byla vyvinuta právě v této zemi a oni díky tomu k ní přistupují jako k národní záležitosti. Navíc u nich byla po jejím uvedení na trh silná očkovací kampaň, takže se podařilo proočkovat velkou část populace – nad 90 procent. 

Co změna v genech v organismu jejího nositele vlastně ovlivní tak, že vážně onemocní? Imunitu?

U minoritních genů, které jsme popsali, šlo skutečně o různé imunitní odpovědi na infekci. Nicméně velká studie odhalila i gen, který s imunitou přímo nesouvisí. Detaily vám úplně teď nemůžu sdělit, protože její závěry zatím nebyly publikovány. Můžu ale říci, že jde o ovlivnění faktorů, které virus potřebuje pro svoje účinné množení v hostitelské buňce. Pokud jsou pozměněné, tak virus se množí lépe, nebo naopak hůře.

Daniel Růžek byl za svoji vědeckou práci již několikrát oceněn.

Autor: Akademie věd ČR/Jana Plavec

Když jste se zabývali zkoumání DNA lidí, kteří encefalitidu ještě neměli, našli jste jich mezi nimi hodně, kteří sice jsou nositeli vámi identifikované genetické změny, přesto navzdory tomu neonemocněli? 

Samozřejmě v rámci populace takoví lidé jsou. To, že máte konkrétní gen, ještě automaticky neznamená, že klíšťovou encefalitidou skutečně onemocníte. Roli v tom totiž hraje daleko více věcí, proto nemůžeme jen na základě genetické analýzy říci, že existuje jistota, že zrovna ten konkrétní člověk zcela jistě onemocní a k tomu bude mít závažný průběh nemoci.

Jaké vlivy tedy kromě genetiky hrají roli? 

Především jde o to, zda je daný člověk vystaven infikovanému klíštěti, nebo ne. A pokud ano, pak roli hrají jak faktory na straně patogenu, tak hostitele. Jde třeba o to, zda je klíště infikované, jakou má patogen virulenci (míru nakažlivosti, pozn. red.), jaké množství virových částic se dostane do těla hostitele, tedy i jak dlouho je klíště přisáté, byť ten čas u encefalitidy nehraje takovou roli jako u boreliózy. 

U pacienta má vliv věk, do určité míry i pohlaví, celkový zdravotní stav, nutriční stav, stav imunity, ale také genetika. 

Víme, že pacienti ve věku 60+ mají nejvyšší riziko potenciálně smrtelného průběhu, naopak mladí jedinci mají obvykle průběh mírnější, byť jsou zaznamenány ojedinělé případy těžké klíšťové encefalitidy i u nich. Je to také obecně stav organismu, což souvisí třeba i s výživou. Zdravé tělo se s infekcí vypořádá mnohem snáz než tělo, které má další onemocnění nebo je obézní. 

K čemu tedy jsou poznatky ze studie využitelné v praxi?

Na studii dlouhodobě spolupracujeme s kolegy z Fakultní nemocnice Brno a také z Nemocnice České Budějovice. Dodávají nám pacientské vzorky a ta spolupráce funguje naprosto výtečně. 

Pro lékaře naše informace neznamenají to, že by se celá populace měla geneticky screenovat a měli by se vyhledávat lidé, kteří mají zmiňovanou odchylku a ty by se třeba přednostně očkovalo. Takto to není. Pro lékaře v klinické praxi náš výsledek může být přínosný v tom, že v okamžiku, kdy už v nemocnici mají přijatého pacienta s klíšťovou encefalitidou, na základě poměrně jednoduché analýzy mohou zjistit, zda patří do skupiny s rizikovým genem. A pokud ano, je to pro klinika varování, že má v péči pacienta, u kterého je vyšší míra rizika oproti jinému, a proto by na něj měl dávat větší pozor.

Vzkaz vaší práce tedy není ten, aby lidé podstupovali genetické testy a třeba až na jejich základě se rozhodovali, zda se očkovat, či nikoliv? 

Je to tak. Ostatně běžné klinické laboratoře DNA testy zaměřené na to, co jsem popsal, zatím nedělají.

Daniel Růžek zasvětil profesní život výzkumu klíšťat a klíšťové encefalitidy.

Autor: Biologické centrum AV ČR

Na začátku jste o evropské studii hovořil v minulém čase. Znamená to, že už je uzavřená, nebo stále běží?

Podstatná část studie už je uzavřená, byť její výsledky ještě nejsou publikované. V projektu ale ještě pokračujeme a hledáme minoritní typ genů, protože taková komplexní záležitost, jakým je onemocnění klíšťovou encefalitidou, není determinována jediným genem. Jde o souhrn různých genů a my se v tuto chvíli zaměřujeme na ty minoritní. Zejména na ty genetické variability, které se zapojují do imunitní odpovědi při infekci. Z nich jsme již několik identifikovali a publikovali. 

Ve výzkumu tedy pokračujeme, ale už jen výhradně na českých pacientech, přičemž do souboru jsou zahrnuti i pacienti s jinou neuroinfekcí, třeba neuroboreliózou. A jejich genetických profil srovnáváme s tím od pacientů s klíšťovkou. Cílem je zjistit, zda při tomto srovnání najdeme geny, které jsou specifické pro těžší průběh klíšťové encefalitidy oproti jiným infekcím.

U kolika českých pacientů jste měli možnost DNA zkoumat? 

To už jsou stovky. A já bych jim touto cestou chtěl poděkovat. Setkáváme se totiž s jejich velkou ochotou s námi spolupracovat. Říkají nám, že rádi poskytnou pár mililitrů krve, když to povede k tomu, aby někdo další v budoucnu nemusel zažívat to, co zažívají oni sami.

DNA analýza tedy vyžaduje odběr krve. Víc k ní ze strany pacienta není třeba?

Je to tak, profil zjišťujeme z krve.

Jak dlouho výzkum v ČR potrvá? 

Není to časově ohraničeno, my se mu věnujeme dlouhodobě. Ale do určité míry je to určeno financemi. Nyní je výzkum hrazen z grantových prostředků, které jsou zaměřeny na tuto problematiku či na klíšťovou encefalitidu obecněji.

Tak to mi možná vysvětlíte, čím to je, že pořád ještě nemáme vakcínu na boreliózu, respektive kombinovanou vakcínu na encefalitidu s boreliózou v jedné očkovací látce, přestože v USA se už používala…

Tady jsem trošku na tenčím ledě, jsem virolog a borelióza, způsobená bakteriálně, není úplně můj obor… Ta vakcína v USA následně byla stažena, a to z toho důvodu, že u ní objevila podezření na autoreaktivní odpověď na infekci. To znamená, že někteří očkovaní měli problémy s klouby a existovala obava, že by mohly být podmíněné právě imunitní reakcí na vakcínu. Souvislost mezi těmito zdravotními potížemi a očkováním později sice nebyla prokázána, přesto se vakcína už na trh nevrátila.

V Evropě je ale situace s boreliózou složitější než v USA, protože tady se vyskytuje řada druhů borelií, které mohou způsobovat onemocnění. A vakcína by ideálně měla chránit proti všem, což je složitější.

Viry obecně mají tendenci různě mutovat, unikat léčbě a vůbec se nás snaží různě přechytračit. Jak vnímáte chování viru, který způsobuje klíšťovou encefalitidu? Je pro lidstvo úskočným nepřítelem? 

To je zajímavá otázka. Když jej srovnáme s virem SARS-CoV-2, tak hlavní rozdíl je v tom, že SARS-CoV-2 je evolučně mladý, kdežto virus klíšťové encefalitidy tady máme dlouhodobě. To znamená, že v rámci své evoluce již naakumuloval ve své genetické informaci různé chyby. 

Ty, které pro něj byly výhodné, mu zůstaly, ale má také řadu chyb, které jsou pro něj nevýhodné nebo nevedou k jeho žádné změně. Výsledkem je, že je tady varianta, která je pro virus výhodná, a jiné další už u něj většinou nevedou ke zlepšení jeho biologických vlastností, ale naopak ke zhoršení. Pro nás to znamená, že je čitelnější a předvídatelnější, což lze využít i v léčbě. I on sice protilátkám sice dokáže uniknout, ale za cenu toho, že ztrácí patogenitu.

prof. RNDr. Daniel Růžek, Ph.D.

Virolog působící v Parazitologickém ústavu Biologického centra Akademie věd ČR, Ústavu experimentální biologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy University a Výzkumném ústavu veterinárního lékařství. Byl jmenován významným hostujícím profesorem na japonské Jamagučijské univerzitě. V minulosti působil například v Texaském institutu pro biomedicínský výzkum v USA nebo na Hokkaidské univerzitě v Japonsku.

Problematikou klíšťové encefalitidy se zabývá od roku 2003, kdy se stala tématem jeho diplomové práce. Zabývá se především arbovirologií, patogenezí virových nákaz, vývojem a testováním nových vakcín a antivirotik.

Před třemi lety jej za objev látek s vysokým antivirotickým účinkem ocenil tehdejší ministr zdravotnictví Adam Vojtěch. Loni dostal cenu od ministra Vlastimila Válka za výzkum vlivu genetiky na závažnost průběhu onemocnění klíšťovou encefalitidou a také cenu Akademie věd ČR za mimořádné výsledky výzkumu, experimentálního vývoje a inovací.