Čeští parazitologové pomáhají s vývojem vakcíny proti leishmanióze

Parazitologové z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy se zapojili do špičkového mezinárodního výzkumu, který chce vyvinout co nejlepší systém pro testování vakcín proti leishmanióze, zákeřnému parazitárnímu onemocnění.

Leishmanióza je po malárii druhou nejpalčivější parazitární chorobou na světě. Jedná se o komplex nemocí způsobených různými druhy parazitických prvoků – leishmanií, které jsou na člověka přeneseny drobným bodavým hmyzem nazývaným flebotomové. Některé druhy leishmanií působí takzvanou viscerální leishmaniózu, která napadá mízní uzliny, slezinu a kostní dřeň. Ročně na ni zemřou desetitisíce lidí.

Jiné druhy pak působí leishmaniózu kožní, která způsobuje vředy a zanechává doživotní jizvy. Světová zdravotnická organizace odhaduje, že kožní formou choroby onemocní statisíce lidí ročně.

Přenos nemoci je klíčový

Tým Petra Volfa, který stojí v čele laboratoře Biologie hmyzích vektorů na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy, studuje zejména vlastnosti flebotomů, které ovlivňují vývoj leishmanií v přenašeči a rozhodují o přenosu infekce do obratlovce. Ve svých výzkumech se čeští vědci zaměřují zejména na molekulární podstatu interakcí mezi parazitem a jeho hmyzím přenašečem a následný přenos na hostitele.

Vědci z laboratoře Biologie hmyzích vektorů postupně získávali zkušenosti, vybudovali laboratoř, insektárium a získali mezinárodní renomé. „Experimentální infekce flebotomů leishmaniemi, které jsou pro vývoj vakcíny naprosto zásadní, jsme zaváděli s kolegyní Jovanou Sádlovou již v devadesátých letech minulého století. První společnou publikaci na toto téma máme z roku 1997,“ vzpomíná Volf.

Samice Phlebotomus papatasi sající na krmítku při experimentální infekci
Zdroj: PřF UK/ J. Sádlová

K účasti na projektu Leish Challenge je vyzvali kolegové z Anglie, kteří zjistili, že pro tento projekt jinde v Evropě vhodnější a dostatečně kompetentní laboratoř nenajdou. „Výzkum, jako je ten náš, je běh na dlouhou trať. Dostat se na špičkovou mezinárodní úroveň trvá desetiletí, a tak teď vlastně sklízíme výsledky toho, co jsme započali před více jak čtvrt stoletím,“ vzpomínají Volf a Sádlová.

Léčba leishmanióz je obtížná, a proto se pracuje na vývoji různých profylaktických vakcín, které by připravily imunitní systém na nákazu a zabránily vzniku onemocnění. V přirozených podmínkách je ale zkoumání úspěšnosti podobných vakcín extrémně náročné. „Nově nakažení pacienti bývají rozptýleni po vesnicích. Museli byste vakcinovat tisíce lidí v různých vesnicích a druhou polovinu obyvatel ponechat bez vakcíny. Takové testy jsou složité z etického, finančního i časového hlediska,“ vysvětluje Petr Volf.

S dobrovolníky, bez jehel a se sajícím hmyzem

Pro vývoj vakcín se proto zavádí testy na lidských dobrovolnících, kterým se odborně říká model kontrolované lidské infekce. Takto již byly testovány vakcíny proti malárii nebo horečce Dengue.

Projekt Leish Challenge financovala britská grantová agentura a vedla ho Univerzita v Yorku, konkrétně Centrum pro imunologii a infekční nákazy. Kromě Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy na něm spolupracovala také Hebrejská univerzita v Jeruzalémě.

Projekt Leish Challenge se skládal z několika etap. První krok představovala izolace vhodných kmenů Leishmania major z pacientů v Izraeli, jejich celogenomová sekvenace a charakterizace jejich patogenních účinků na myších. Tým vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy studoval především vývoj těchto kmenů leishmanií ve flebotomech a myších a testoval možnosti přenosu nákazy na myši bodnutím nakažených přenašečů.

Práce v BSL-3 prostoru na Univerzitě v Yorku
Zdroj: PřF UK/ Helen Ashwin

Tato část výzkumu už vyšla v roce 2021 v odborném časopise Nature Communications. Paralelně ale probíhal v Yorku nábor dobrovolníků pro další fázi. Dobrovolníci byli infikováni kožní, tedy mírnější, variantou choroby. Zajímavé je, že museli být infikováni bodnutím nakaženého flebotoma, nikoli injekční stříkačkou. Bylo totiž prokázáno, že přenašeč a jeho sliny vyvolávají u pobodaných lidi zcela specifickou imunitní odpověď. Pokud by tak byl dobrovolník nakažen injekční stříkačkou, byl by chráněn před přenosem leishmaniózy injekční stříkačkou, ne však před přenosem bodnutím flebotoma.

Dalším úkolem výzkumného týmu z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy tak byla optimalizace metody, jak donutit nenakažené flebotomy sát na lidech a jak zařídit, aby to dobrovolníky co nejméně obtěžovalo. Jako ideální řešení se ukázal náramek obsahující dutou komůrku, do které byli flebotomové vypuštěni a mohli půl hodiny sát na předloktí. Novou metodu zkoušeli vědci nejprve v Praze, konkrétně ji na sobě zkoušela i Barbora Vojtková, která je také jednou ze spoluautorek nového článku. Stala se „reklamní tváří projektu“ a významně tak přispěla k úspěšnému náboru dobrovolníků v Yorku.

„Poté kolegové doprovázeli zásilku flebotomů do laboratoře v Yorku, kde jsme provedli nákazu leishmaniemi a využili je k pokusu s lidskými dobrovolníky. Nakažení flebotomové by totiž cestovat nemohli,“ popisuje Petr Volf. K pokusu byl využit kmen leishmanií, který se nejlépe vyvíjel ve flebotomech a úspěšně se přenášel na pokusné myši.

Po deseti dnech od nakažení flebotomů byli dobrovolníci vystaveni poštípání a sledoval se u nich průběh nákazy. „Kritickou součástí pokusu bylo udržet flebotomy naživu dostatečně dlouho, správně je experimentálně nakazit a pak je donutit sát podruhé na dobrovolnících. To se podařilo ve více než osmdesáti procentech případů a z těch pobodaných lidi naprostá většina onemocněla a mohla být využita k různým imunologickým testům,“ dodává Volf.

V další části studie pak jejich kolegové z Anglie a Izraele sledovali vývoj kožní léze, odebírali vzorky a studovali vývoj proteinů účastnících se imunitní reakce v místě kožní léze. Volfův tým navíc nezávisle na tomto výzkumu vydal další studii v Nature Communications. V ní popsal mechanismus přichycení leishmanií ke střevu flebotoma a identifikoval proteiny, které jsou za přichycení zodpovědné. Tento výsledek představuje další významný příspěvek k porozumění přenosu tohoto závažného parazitárního onemocnění a k jeho potenciální léčbě.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Země se může stát skleníkem dřív, než se čekalo, konstatuje mezinárodní výzkum

Rovnou několik složek klimatického systému Země může být destabilizaci blíž, než se doposud předpokládalo. Tvrdí to mezinárodní analýza vedená vědci z Oregonské státní univerzity. To podle nich vystavuje planetu zvýšenému nebezpečí, že se vydá cestou, na které budou nejrůznější, navzájem působící zpětné vazby zesilovat skleníkový efekt, což může ještě víc zesílit důsledky globálního oteplování.
před 1 hhodinou

Pravěká čelenka šamanky naznačuje kontakty mezi původními obyvateli a migranty

Evropa byla v pravěku kontinentem lovců. Ti ovládali světadíl desítky tisíc let, než sem přišli zemědělci z území dnešního Turecka. A ti narazili na původní obyvatele. Jak přesně tento střet vypadal, se téměř neví, známý je ale vítěz – byli jím zemědělci. Nový výzkum ukazuje na slavném artefaktu, jak mohl vypadat kontakt mezi oběma skupinami.
před 1 hhodinou

Americké úřady otočily, mRNA vakcínu proti chřipce začnou schvalovat

Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) změnil svůj postoj a oznámil společnosti Moderna, že nakonec přece jen přezkoumá její žádost o registraci nové vakcíny proti chřipce, oznámila společnost. Úřad přitom ještě minulý týden tvrdil, že žádost zamítl a vůbec se jí nebude zabývat.
před 2 hhodinami

Rizika AI vůči lidstvu jsou jasná, ale rozhoduje tlak investorů, obává se expert

Umělé inteligence (AI) představují podle kalifornského experta Stuarta Russella zásadní bezpečnostní riziko v mnoha oblastech. Vědec před nimi varoval na konferenci v Indii, kde tato technologie může velmi rychle zlikvidovat miliony pracovních míst.
12:25Aktualizovánopřed 6 hhodinami

Nově popsaný pravěký krokodýl připomínal chrta. Jméno má po učiteli fyziky

Nově popsaný druh pravěkého krokodýlovitého tvora patřil zřejmě k nejrychlejším zástupcům svého druhu. Byl sice jen poměrně drobný, ale byl schopný dohnat jakoukoliv kořist, na kterou svými rozměry stačil.
včera v 15:16

Lajkuj v pokoji. Meta si patentovala AI, která na sítích zastoupí zesnulého

Společnost Meta získala patent na jazykový model, jenž by v nepřítomnosti uživatele pokračoval v jeho aktivitě na sociálních sítích, napsal server Business Insider. Nástroj vycvičený na datech konkrétního účtu by vytvořil „digitální klon“, který by dle firmy byl vhodný k zastoupení dotyčného třeba v případě dovolené – nebo smrti. Meta tvrdí, že eticky sporného robota nemá v plánu dál rozvíjet.
včera v 14:42

Klíčový úřad v USA končí s programy připravenosti na pandemie

Americké úřady plánují kompletní transformaci agentury, která se doposud starala o připravenost na možné budoucí pandemie a o ochranu Spojených států před AIDS. Kritici kroku varují, že to zemi oslabí v případě budoucích epidemií infekčních nemocí.
včera v 14:06

Slovensko-český tým objevil nejstarší kovový vrták z Egypta. Vznikl před faraony

Nový objev dvoučlenného vědeckého týmu naznačuje, že vyspělými technologiemi disponovali lidé v Egyptě už před 5300 lety, tedy v době, kdy této zemi ještě nevládli faraoni. Mladí vědci vzácný artefakt objevili, když znovu zkoumali dávno popsané předměty v muzeu.
včera v 10:32
Načítání...