V polovině osmdesátých let odhalili vědci původce tehdy „zbrusu nové“ choroby, jež si rychle vydobyla smutnou proslulost pod zkratkou AIDS. Zjištění, že tuto metlu třetího tisíciletí vyvolává vir, nevěštilo do budoucna nic dobrého.
Pro boj s viry měla medicína původně k dispozici jen o málo více než čaj s citronem a několik očkovacích látek. Naléhavá potřeba protivirových preparátů ale nastartovala vlnu zájmu výzkumníků i průmyslových farmaceutů. Výsledky na sebe nenechaly dlouho čekat. Objevily se desítky nových léků a stovky jich podstupují náročné testy a ověřovací zkoušky. Jestliže si padesátá léta dvacátého století zaslouží označení „zlatý věk antibiotik“, pak následující desetiletí by se mělo do historie boje s chorobami zapsat jako éra léků proti chorobám vyvolaným viry.
Genom – „povinná četba“
K vývoji nových protivirových léků přispělo významně nové vědní odvětví označované obvykle jako genomika. Tato nauka o dědičné informaci jednotlivých pozemských organismů (o jejich genomu) učinila první krůčky právě „čtením“ kompletní dědičné informace virů. Na rozdíl od vyšších forem pozemského života je genom virů relativně jednoduchý. Z pořadí „písmen“ genetického kódu v dědičné informaci viru se dá velmi přesně určit, jak vypadají bílkoviny, které jsou podle virových genů vyráběny. A ze struktury virových bílkovin se dá často usoudit na způsob, jakým vir vykonává v napadené buňce své smrtící dílo. Tím se také dozvídáme o „Achillových patách“ viru, tedy o slabých místech, na které se vyplatí útočit novými léky.
Technický pokrok ve čtení dědičné informace umožňuje přečíst kompletní genom jednotlivých virů neuvěřitelně rychle. To, co byla před třiceti lety práce pro početný vědecký tým na dlouhé měsíce, se dnes dá stihnout během dnů a v některých případech dokonce jen hodin. Jsme tedy schopni vypátrat slabiny nebezpečných virů doslova bleskově.
Kdo hledá, najde!
Většina dnes vyvíjených léků proti virům je cílena na původce choroby AIDS. Nemalá pozornost je ale věnována i lékům proti herpesvirům zodpovědným za široké spektrum chorob od oparů až po záněty mozku. Také viry hepatitidy typu B a C poutají značnou pozornost, protože kromě žloutenky mohou vyvolávat v konečném důsledku i rakovinu jater.
Vědci při vývoji léků proti virům dlouho postupovali metodou pokusů a omylů. Objev nového léku byl často výsledkem šťastné souhry náhod – vědec sáhl ve správnou chvíli po správné chemikálii a zjistil, že preparát viru nesvědčí.
Genomika dodala vědcům informace potřebné k cílenému hledání léků proti virům. Díky studiu dědičné informace virů se podařilo vytypovávat místa, kde by mohly proti virům působit léky zcela nové koncepce. Jsou to obvykle ty úseky bílkovin, jejichž narušení slibuje napáchat ve viru největší škodu. Když dnes vědci přečtou dědičnou informaci nového viru, obvykle se hned poohlédnou v počítačových databázích po dědičné informaci jiných virů. Úseky dědičné informace, které se vzájemně podobají u více různých virů, plní s vysokou pravděpodobností obdobné funkce. Zároveň také vědci zjišťují, nakolik se tyto slibné virové geny podobají genům lidským.
Jako „cíl“ pro budoucí lék se nejvíce hodí ty bílkoviny viru, které se nejméně podobají bílkovinám lidského těla. Devastující účinky léku pak zůstávají omezeny jen na virovou bílkovinu a nepostihují bílkoviny léčeného pacienta. Zároveň se mezi farmakology těší oblibě ty bílkoviny, které se u různých virů jen málo liší, protože pak je tu reálná naděje, že lék bude účinkovat proti více virům.
Z čeho se „vaří“ vakcíny?
Při napadání buněk se viry uchylují k nejrůznějším strategiím. Základní kroky jsou ale většině z nich společné. Vir se nejprve uchytí na povrchu buňky, kterou chce napadnout. Pak vpraví svou dědičnou informaci do nitra buňky. Podle virových genů vyrobí napadená buňka dědičnou informaci pro nové viry a k tomu je vybaví i „kabátkem“ z nově poskládaných virových bílkovin. V buňce se tak nahromadí virové „součástky“ a z nich se zkompletují nové viry. Nakonec nově namnožené hotové viry buňku zabijí a dostanou se ven. Mohou se pak vydat za dalšími oběťmi.
Nejlepší proto je zasáhnout lékem virus hned na začátku jeho „mise“, tedy ještě před tím, než se stačí namnožit a napáchat v těle nemocného velké škody. K tomu se hodí třeba očkovací látky, které nabudí imunitní systém tak, aby zvoleného virového původce choroby zničil záhy poté, co pronikl do těla oběti. V minulosti byly jako vakcíny používány oslabené viry, které nemají dost sil na to, aby se namnožily a vyvolaly onemocnění, ale k nabuzení imunitního systému jejich přítomnost stačí. Dnes jsou tyto „živé“ očkovací látky nahrazovány vakcínami, v kterých se nevyskytuje celý virus, ale jen jeho pečlivě vybrané části.
Dříve bylo pro výrobu takové vakcíny zapotřebí odebrat krev lidem nakaženým chorobou a z ní izolovat příslušnou virovou bílkovinu. Dnes jsou pro stejné účely používány metody genového inženýrství. Gen, který kóduje příslušnou virovou bílkovinu, je vnesen do dědičné informace hostitelské buňky. Po namnožení vyrábějí buňky bílkovinu použitelnou jako očkovací látka.
„Živé továrny“ na očkovací látky
Byly tak získány účinné očkovací látky proti celé řadě původců vážných onemocnění. Patří k nim horečka dengue, ebola nebo pohlavní choroby vyvolané herpesviry. Některé viry se ale mění v těle nakaženého člověka tak rychle a tak podstatně, že ho proti nim většina takto vytvořených vakcín nechrání. Například virus HIV proměňuje své geny a následně i své bílkoviny takovým tempem, že se o něm někdy hovoří jako kvazi-druhu. Po nákaze se v těle infikovaného člověka velmi rychle vyvine postupnými spontánními genetickými změnami celá horda geneticky notně odlišných typů virů. Vakcína však chrání jen před některými a zbývajícím dává dostatek prostoru pro jejich smrtící dílo. Genetici proto srovnávají dědičnou informaci širokého spektra typů viru HIV, aby v nich našli ty geny, které podléhají jen minimálním změnám a nepředstavují tak pro vakcínu „zběsile se pohybující cíl“.
Ale i množení a pěstování buněk s virovým genem je poměrně složité a drahé. Kultivační nádoby a jejich provoz stojí statisíce dolarů. Vědci proto přistupují stále častěji k tomu, že gen pro virovou bílkovinu vnášejí do dědičné informace zvířat (ovcí, koz nebo skotu), která pak vylučují příslušnou bílkovinu v mléce. Takové „živé továrny“ na očkovací látky už běhají po světě. Například ve Spojených státech se narodila jalovička Cressy, která vylučuje v mléce obalovou bílkovinu viru žloutenky typu B. Po vyčištění lze bílkovinu použít k očkování lidí proti této nebezpečné chorobě.
