Parazit, ktorého sa ľudia boja, môže raz liečiť choroby. Vedci ho geneticky upravili na živú továreň na liečivá
Vedci geneticky upravili črevného parazita tak, aby v tele hostiteľa vyrábal liečivú protilátku. Háďatká by raz mohli pomáhať pri liečbe chronických ochorení.
Máloktorý organizmus si vyslúžil takú zlú povesť ako črevné háďatká. Tieto parazitické červy každoročne nakazia stovky miliónov ľudí najmä v tropických oblastiach a spôsobujú zdravotné problémy, ktoré trápia celé komunity. Vedci z Washingtonovej univerzity v St. Louis sa však na ne pozreli z úplne iného uhla. Namiesto otázky, ako sa ich zbaviť, sa spýtali, či by ich nešlo využiť v prospech človeka.
Výsledok prekvapil aj samotných výskumníkov. Po prvýkrát sa im podarilo geneticky upraviť ľudské háďatko tak, aby vo vnútri hostiteľa vyrábalo liečivú látku a následne ju dostalo do krvného obehu. Výskum zverejnil vedecký časopis Nature Communications. Ak sa podobný prístup osvedčí aj v ďalších experimentoch, raz by mohol ponúknuť celkom nový spôsob liečby chronických ochorení. Namiesto pravidelných injekcií alebo tabletiek by sa o dodávku liečiva staral samotný parazit usadený v čreve.
Parazit, z ktorého sa stal výrobca liekov
Háďatká prežili milióny rokov vývoja v ľudskom tele. Počas tejto doby si osvojili pozoruhodnú schopnosť, dokázali produkovať stovky rôznych molekúl, ktoré im umožnili žiť v čreve hostiteľa celé roky bez toho, aby ich imunitný systém okamžite zlikvidoval.
„Háďatko strávilo milióny rokov zdokonaľovaním spôsobu, ako dlhodobo prežiť v ľudskom tele a ako dostať molekuly zo svojho tela do nášho. Položili sme si otázku: Čo ak k približne tisícke látok, ktoré už dnes vylučuje, pridáme ešte jednu, terapeuticky užitočnú?“ vysvetlila vedúca výskumu Makedonka Mitreva.
Tím preto vložil do genetickej výbavy parazita nový gén. Ten niesol návod na výrobu špeciálnej protilátky schopnej neutralizovať tetrodotoxín.
Tetrodotoxín patrí medzi najnebezpečnejšie prírodné jedy na svete. Nachádza sa napríklad v mäse niektorých štvorzubcov, ktoré sa v Japonsku pripravujú ako známe jedlo fugu, no produkujú ho aj viaceré morské živočíchy. Toxín napáda nervový systém a dokáže vyvolať ochrnutie. Vo vysokých dávkach môže zastaviť dýchanie a lekári dodnes nemajú k dispozícii špecifický protijed. Práve preto si vedci vybrali túto látku ako prvý test nového systému. Ak by geneticky upravené háďatko dokázalo produkovať protilátku proti takému nebezpečnému jedu, otvorilo by to dvere aj ďalším aplikáciám.
Neprehliadni
Princíp „liečiveho parazita“ je prekvapivo jednoduchý. Človek dostane malé množstvo lariev, napríklad vo forme kapsuly alebo prípravku na kožu. Larvy sa následne presunú do tenkého čreva, kde sa usadia. Práve tu sa skrýva jedna z najzaujímavejších vlastností háďatiek. V ľudskom tele sa nerozmnožia. Ich počet preto zostane stabilný a infekcia sa dá presne kontrolovať.
Ak by sa objavili komplikácie alebo by liečba stratila význam, lekári by mohli parazity odstrániť jedinou dávkou bežného antiparazitického lieku. Háďatká po podaní lieku zmiznú približne do jedného dňa. To však neznamená, že ide o úplne bezrizikové organizmy. Veľké množstvo háďatiek dokáže vyvolať chudokrvnosť, problémy s rastom alebo komplikácie počas tehotenstva. Vedci preto zdôraznili, že terapeutické využitie by vyžadovalo prísnu kontrolu počtu parazitov.
Nová metóda liečby už má za sebou aj prvé testy
Najväčšou prekážkou sa ukázala samotná genetická úprava. Výskumníci totiž nikdy predtým stabilne neupravili genóm ľudského háďatka. Tím využil viac než dve desaťročia výskumu genetickej výbavy týchto parazitov. Vedci museli nájsť správne miesto v DNA, kam nový gén vložili bez poškodenia ostatných genetických funkcií. Zároveň zabezpečili, aby háďatko nevyrábalo protilátku len pre seba, ale aby ju vypustilo do tela hostiteľa. Následne infikovali škrečky geneticky upravenými parazitmi a odobrali im krv.
Výsledky ukázali, že krv zvierat dokázala tetrodotoxín čiastočne zneškodniť. Krv škrečkov s neupravenými háďatkami podobnú schopnosť nevykázala.
„Ukázali sme, že celý koncept funguje od začiatku do konca. Do organizmu sme vložili gén, červ vytvoril príslušný proteín, dostal ho mimo svojho tela a proteín zostal funkčný aj v hostiteľovi,“ uviedla Mitreva.
Zaujímavé možnosti pre budúcu medicínu
Vedci zatiaľ hovoria len o dôkaze funkčnosti celej myšlienky. Množstvo vyprodukovanej protilátky zostalo relatívne nízke a tím plánuje celý systém ďalej vylepšiť. Výskumníci predpokladajú, že oveľa vyššie koncentrácie liečiv sa môžu nachádzať priamo v čreve. Práve preto vidia veľký potenciál pri ochoreniach tráviaceho systému.
Medzi najčastejšie spomínané možnosti patria Crohnova choroba, ulcerózna kolitída alebo rôzne potravinové alergie. Zaujímavé využitie by mohli nájsť aj ochorenia, pri ktorých pacient potrebuje dlhodobé podávanie malých dávok liekov. Tím už premýšľa aj nad ďalšími bezpečnostnými opatreniami. Jednou z možností zostáva genetická úprava, ktorá by háďatkám úplne zabránila vytvoriť vajíčka.
Takéto parazity by sa potom nedokázali šíriť mimo kontrolovaného prostredia hostiteľa. Výskum zatiaľ zostáva na začiatku a od prípadného nasadenia u ľudí ho delí ešte množstvo testov. Napriek tomu ukázal niečo pozoruhodné. Organizmus, ktorý medicína desaťročia vnímala ako problém, sa môže v budúcnosti zmeniť na nástroj schopný vyrábať liečivá priamo vo vnútri tela.
