MikroRNA hlídačem nebezpečných virů v laboratoři

Hollywood to má rád. Supermoderní laboratoř. Sterilně chladné prostředí prošpikované nablýskanými nástroji, v němž postavy ve skafandrech nebo alespoň respirátorech opatrně manipulují s čímsi velice důležitým. A najednou se všechno pokazí. Nejprve údiv, horečnaté rozčilení, pak panika a nakonec jenom jekot rozechvívající sterilní ticho. Před chvílí ještě sebevědomá laboratoř je bez života a nekompromisní sterilitě se vysmívají všudypřítomné krvavé skvrny. Další hororový virus unikl do světa a načesaní hrdinové s ním zase budou mít spoustu práce.

V reálném světě se už sice stalo pár politováníhodných biologických nehod, při nichž byli i mrtví. Doopravdy vážné katastrofě, která by se významněji projevila ve statistikách běžných úmrtí, se ale zatím úspěšně vyhýbáme. Snad kvůli nadměrnému sledování béčkových hororů anebo kvůli přehnaně opatrnému přístupu médií, politiků i lékařů jsme přesto posedlí hrůzou ze zabijáckých infekcí. Nejobávanější jsou pochopitelně viry, na které nemáme takový bič, jako stále ještě jsou antibiotika na bakteriální infekce. Strach z nehod, teroristů a šílených vědců je tak silný, že to poslední dobou značně omezuje tolik potřebný výzkum nebezpečných virů. Z mnoha praktických důvodů by tudíž bylo fajn mít k dispozici nástroje, s nimiž bychom mohli podobným případům co nejvíce zamezit.

Benjamin tenOever ze soukromé lékařské fakulty Icahn School of Medicine at Mount Sinai v New Yorku a jeho kolegové vyvinuli zajímavou biotechnologii pro kontrolu šíření experimentálních kmenů nebezpečných virů. Inspiroval je k tomu velmi horlivě diskutovaný výzkum chřipkových virů H5N1 a H7N9.Ty jsou považovány za značnou hrozbu pro lidské populace a je nepochybně velmi důležité je intenzivně zkoumat. Vědci to dělají a přitom tyto chřipkové viry záměrně mutují, aby tak odhadli jejich smrtící potenciál. Takové experimenty ale zároveň doprovázejí intenzivní obavy z náhodného rozšíření geneticky vylepšeného viru, který by zdevastoval široké okolí.

Vědci se zamysleli nad tím, jak by mohli omezit šíření geneticky vylepšených variant zabijáckých virů a nakonec se soustředili na mikroRNA, malé kusy RNA o délce 21 až 23 nukleotidů, které dovedou velmi účinně regulovat expresi genů. TenOever a spol. si všimli, že jednu takovou mikroRNA, konkrétně miR?192, mají ve své dýchací soustavě lidé a myši, a naopak je tam nemají fretky. Právě fretky jsou přitom, poněkud překvapivě, oblíbeným zvířecím modelem člověka v experimentálním výzkumu. Vložili tedy cílovou sekvenci pro dotyčnou mikroRNA do genomu zkoumaného chřipkového zabijáka H7N9 a takto vytvořeným mutantním kmenem chřipky nakazili pokusné myši a fretky.

Myši, které mají v dýchacích cestách miR?192, neonemocněly, ani když je vědci vystavili koňským dávkám upravených virů. MikroRNA vychytala virové sekvence a zablokovala jejich expresi. Fretky tuto mikroRNA neměly k dispozici a tak očekávaným způsobem onemocněly geneticky upravenou chřipkou a také ji dál šířily mezi sebou. Když tenOever a spol. vystavili myši upraveným chřipkovým virům, v nichž poškodili cílovou sekvenci pro miR?192 anebo divokému kmeni chřipky H7N9, tak to bylo hodně znát. Do osmi dnů bylo po myších.

TenOever a jeho spolupracovníci by byli rádi, kdyby jejich metodu kontroly nebezpečných virů omezením jejich šíření na studované druhy využily i další laboratoře. Příležitostí se najde jistě dost. V současnosti se intenzivně pracuje na ebole, koronavirech, henipavirech a řadě dalších podobných. Samozřejmě, ani ochrana s pomocí mikroRNA není všemocná. Viry horlivě mutují a jistě se jim může tu a tam povést zneškodnit vloženou sekvenci cílového místa pro miR?192. Ale v kombinaci s dalšími metodami kontroly rizikových experimentů by tato technologie mohla zvýšit tolik potřebnou důvěru veřejnosti ve výzkum smrtelných infekcí.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

(orig). Nature Biotechnology 31: 844–847.

(doplň.) PhysOrg 12. 8. 2013.