TLDR: Nově syntetizované peptidy efektivně blokují vazbu prasečích koronavirů na buňky. Experimenty na (zatím) zvířecích buňkách ukazují potenciál rychle designovatelného léčiva. Studie tuna.

Nové epidemie a pandemie přijdou. Viry a bakterie mutují a my je na sebe furt flušeme. Významným rezervoárem těchto mikroskopických nádher je zvěř. Když totiž v němé tváři virus zmutuje tak, že dokáže skočit na člověka, je to problém. Zatímco třeba netopýr si na netopýří koronavirus zvykal statisíce let, stejný virus v nás udělá pěknou paseku.

Tyto zoonotické nemoci jsou tím častější, čím víc drbeme do životního prostředí divokých zvířat nebo čím víc si různé vystresované biočichy namačkáme na jedno místo ve stylu asijských „wet market” tržnic.

Korona kam se podíváš

Klasickou zoonózou jsou koronaviry – jen v tomhle století jsme tu měli SARS (nejspíš) z netopýrů přes cibetku, MERS z netopýrů přes velblouda, COVID-19 (velmi pravděpodobně) opět z netopýrů. 

Máme tu ale méně známé a zatím méně závažné přeskoky koronavirů. Třeba opakovaný přenos prasečího deltakoronaviru na člověka v Hongkongu a na Haiti. Stačí ale pár blbých mutací a mohl by tu být další průser.

Na to, jak tomuhle prasoviru zatnout tipec, se podíval Nathan Avery a jeho kolegátoři a kolegátorky z Washingtonské univerzity v St. Louis. Koronaviry používají k průniku do buněk hostitelů S-protein. Jeho S1 podjednotka funguje jako klíč padnoucí dokonale do zámku na povrchu vaší buňky. Jeho S2 podjednotka pak zajistí fúzi s buněčnou membránou a propašuje zbytek viru dovnitř.

Neprojdeš dál!

Vědátorky a vědátoři se rozhodli ten klíč odemykající buňky zablokovat. Do softwaru BindCraft, využívající Nobelovkou oceněný program AlphaFold, nahráli podobu tohoto klíče. BindCraft předpověděl, jak by mohl vypadat protein, který se na klíč naváže, a tím mu zabrání vlézt do klíčové dírky buňky. 

Takhle napredikovali strukturu pěti, v přírodě nikdy neviděných, proteinů. Nasyntetizovali je de novo z jednotlivých aminokyselin, jako když skládáte Lego.

Sledovali, co proteiny zrobí s prasečím koronavirem a buňkou. Všech pět proteinů, pracovně jim nadávali minibindery (MB), skutečně blokovaly vazbu koronavirů na buňku. Nejlepších výsledků dosáhli, když použili koktejl všech pěti minibinderů najednou. 

Navíc minibindery neblokovaly jen koronavirus prasat, ale taky několik druhů koronavirů ptačích!

„Jasně, ale co když ti ten virus zmutuje?“

Dalším krokem bylo sledovat, jestli mutace viru dokáže minibindery obejít. Samože si život najde cestu, mutační změny jsou důvod, proč stejnou nemoc můžeme chytit víckrát. Jenže i zmutované varianty viru měly problém se vázat na buňku.

Jediné mutace, které dokázaly minibinderům uniknout, byly ty, které samy o sobě snižovaly schopnost viru buňky napadat.

„Ale jak tu dobrotu dostat do těla?“

Problém mnoha léčiv je jejich náchylnost. Často se na lék stačí blbě podívat a hned se rozpadne. Větším problémem tak může být způsob dopravy léku do pacienta, než vývoj léčiva.

Tyto minibindery vydrží fakt dost. Můžete je ohřát na teplotu 70 °C nebo je hodit do brutálního pH žaludku. I většinu žaludečních chemikálií s nimi nic moc neudělá.

Minibindery vstříkli do myšáků a dívali se, co to udělá s hlodavčí imunitou. Jestli nevyvolá alergii nebo jestli imunita minibindery nezlikviduje dříve, než by mohly začít léčit. Ale ani opakované vstříknutí nevedlo ke snížení efektivity.

„Takže budoucí pandemie nemá šanci?“

Jak už je zvykem, experimenty probíhaly pouze na myších. Byť jsou šance na podobný úspěch s lidskými buňkami solidní, od použití v praxi jsme ještě pořádně daleko.

Opatrným optimismem by nás mělo naplňovat, jak elegantně a relativně rychle byli vědátoři schopni vyrobit lék na míru specifické variantě koronaviru. Podobným způsobem bychom mohli v budoucnu zacílit široké spektrum mikropotvor a rychle reagovat na jejich mutace.

Ale i kdyby nakrásně všechno vyšlo, museli bychom v případě pandemie rychle sehnat na dost peněz na výrobu těchto inhibitorů a taky na logistiku jejich distribuce. A to by v dnešní realitě politiků, kteří útočí na vědu a odborníky, mohla být ta hlavní potíž…

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]