Polski krok w drodze do leku przeciwko wirusowi Zika

Grzegorz Jasiński, RMF FM: Panie doktorze, zanim zapytam o dokładny przedmiot państwa odkrycia, muszę zapytać o samą proteazę serynową NS3. Efektowna nazwa enzymu, który wirusowi Zika jest niezbędnie potrzebny. Do czego? 

Dr hab. Krzysztof Pyrć: Proteaza NS3 to jest enzym wirusa Zika, który uczestniczy po pierwsze w tworzeniu, kształtowaniu tego wirusa. On docina te białka wirusowe powodując, że ten wirus może nabrać właściwego kształtu, stać się zakaźny i zakażać kolejne komórki, a po drugie prawdopodobnie umie tak wpływać na nasze komórki i na nasz układ odpornościowy, że wirus Zika sobie znacznie lepiej radzi, na przykład przez inaktywację na przykład naszego systemu obronnego.

Od jak dawna wiemy o tej roli tego właśnie enzymu?

Proteaza NS3 występuje wśród wirusów, które należą do tej samej rodziny, co wirus Zika, rodziny flawiwirusów. To jest dosyć dobrze znana rodzina, bo do tej grupy należy na przykład wirus zapalenia wątroby typu C, odkleszczowe zapalenie mózgu i wiele, wiele innych, trochę mniej znanych w Polsce patogenów. O roli, którą pełni ta proteaza u tych wirusów wiemy doskonale od wielu, wielu lat. Dzięki temu, na przykład, jest już terapia na wirusowe zapalenie wątroby skierowana właśnie na ten enzym, na to, by go wyłączyć i w ten sposób zahamować zakażenie. Tak, że tutaj bardziej traktujemy to jak analogię, ponieważ tak naprawdę o tej proteazie wirusa Zika my nie wiemy nic. My jesteśmy na początku drogi i próbujemy właśnie odkryć jak ona działa i w jaki sposób możemy to wykorzystać w leczeniu.

Jak bardzo jej znaczenie dla wirusa Zika, jej działanie może być odmienne od tego, co daje innym wirusom? Czy są pewne analogie, które pozwoliły podążyć tropem odkrywców wcześniejszych metod walki z takimi wirusami?

Myślę, że tutaj mamy trochę ułatwione zadanie, że ten enzym jest na tyle podobny, że te prace zajmą nam mniej czasu, niż oryginalnym odkrywcom. Bo inaczej to byśmy nad tym pracowali jeszcze przez kilkadziesiąt lat. Skąd to wiemy? Wiemy to choćby ze struktury krystalicznej, która została już wcześniej opublikowana, jak również właśnie z naszej pracy, która pozwala nam na spostrzeżenie tych różnic i tych podobieństw z innymi wirusami. I na tej podstawie stworzenie nowych leków.

Jak rozumiem zainteresowanie tym wirusem nie było przypadkowe, wiązało się z nagłym wzrostem zainteresowania na całym świecie, towarzyszącym informacjom na temat poważnych skutków infekcji...

Tak naprawdę zaczęliśmy tę pracę z profesorem Adamem Lesnerem i profesorem Marcinem Sieńczykiem dlatego, że uznaliśmy, że to jest temat ważny. To jest temat ważny nie tylko dla nas, ale też dla społeczeństwa. I z punktu widzenia medycznego to, co robimy, może mieć trochę większy sens, niż wcześniej. Jak długo nam zajęły te prace? Tak naprawdę to jest na tyle gorący temat i na tyle konkurencyjny temat, że musieliśmy tutaj bardzo szybko działać. Zaczęliśmy myśleć o tym, żeby zająć się tą tematyką na początku bieżącego roku. Naprawdę to bardzo, bardzo szybko udało się to zrobić. W ciągu pół roku udało się przeprowadzić całe badania i przygotować raport na ten temat.

Jakie znaczenie dla szybkiego opublikowania tych wyników - oprócz samego odkrycia oczywiście - miał fakt, że badania poświęcone wirusowi Zika zyskały priorytetowy charakter także na etapie publikacji?

Ja myślę, że to miało bardzo duże znaczenie, ponieważ oczywiście, jeżeli temat wymaga nagłej reakcji, to również edytorzy i recenzenci patrzą pod tym kątem. Jeżeli nawet konieczne są dalsze badania, które by miały potrwać na przykład dwa lata, no to żaden edytor ani recenzent tego nie zaproponuje. Wszyscy doskonale zdają sobie sprawę z tego, że najważniejsze jest teraz, żeby jak najszybciej te dane były dostępne dla wszystkich badaczy, żeby wszyscy mogli z tego korzystać. Bo w tym momencie wszyscy na całym świecie mogą zabrać się za opracowanie nowych inhibitorów, również bazując na naszych danych.

Przejdźmy więc do meritum sprawy, proszę powiedzieć, co państwo odkryli?

To, co nam się udało zrobić to jest jakby odtworzenie enzymu wirusowego w warunkach laboratoryjnych i zbadanie jego specyficzności. To jest proteaza, to jest enzym, to jest takie białko, które rozpoznaje określone fragmenty w innych białkach, i jeżeli taki fragment rozpozna, przecina go. Udało nam się odkryć, jakie białka ten enzym rozpoznaje, czy będzie w stanie przeciąć białka komórkowe, czy będzie w stanie przeciąć białka wirusowe, w jaki sposób dojdzie do tego przecięcia. To jest jedna strona medalu. Natomiast druga strona medalu jest taka, że to jest również odkrycie, które opisuje, jaki kształt ma ta kieszeń, która wiąże się z substratem. W związku z czym, jeżeli my znamy ten kształt, znamy tą specyficzność, jesteśmy w stanie wymyślić klocek, który jakby zablokuje tą kieszeń, zablokuje wchodzenie tego naturalnego substratu i w ten sposób wyłączy aktywność tego enzymu.

Jak rozumiem państwo prowadzicie i nad tym prace, jak postępują?

Bardzo dobrze, ale tego jeszcze nie możemy ujawnić.

Proszę coś więcej powiedzieć o szansach na faktyczny przełom z zapobieganiu skutkom infekcji wirusem Zika, leczeniu, a może i zapobieganiu zakażeniom...

To jest na tym etapie bardzo, bardzo trudne pytanie. Bo tak jak w całej właściwie wirusologii, w całej medycynie, odpowiedź jak to pójdzie jest znana dopiero jak już to zrobimy. Nie da się w tym momencie jasnej odpowiedzi udzielić. To co ja mogę powiedzieć ze swojej strony, to jest to, że kierujemy się dobrą ścieżką, jesteśmy na bardzo dobrej drodze, żeby opracować takie leczenie. Jak ono będzie skuteczne to już nie zależy od nas, to już czas pokaże. Natomiast w tym momencie trwają bardzo intensywne prace wszystkich naukowców na całym świecie właściwie, żeby opracować czy to nowe leczenie, czy to nową szczepionkę. My dalej nie wiemy dokładnie co się stało, że wirus Zika tak nagle zmienił się z patogenu, którego dystrybucja jest ograniczona do niewielkiego fragmentu świata, w patogen, który spowodował właściwie globalną w tym momencie epidemię i trochę też panikę. Nie wiemy do końca, jak daleko on sięgnie, czy on się pojawi w naszej strefie klimatycznej, czy on się nie pojawi. To są wszystko rzeczy, których odkrycie jest dopiero przed nami. W każdym razie pracujemy nad tym, żeby jak najlepiej sobie poradzić z tym potencjalnym zagrożeniem.

Odkrycie tych białek może pomóc zatrzymać wirusa na etapie ataku na człowieka, czy może jeszcze się przydać do wyeliminowania samego zagrożenia przenoszenia wirusa przez komary?

Traktujemy to jako lek dla ludzi. W przypadku komarów są inne metody, nad którymi również się pracuje, natomiast to nad czym pracujemy, to są leki już bezpośrednio dla osób, które ulegną zakażeniu, żeby spowolnić ten rozwój, albo go całkowicie zatrzymać. 

To jeszcze poproszę o wyjaśnienie mechanizmu zatrzymania wirusa, który można na podstawie tego odkrycia próbować stworzyć...

Generalnie cały cykl replikacji właściwie każdego wirusa składa się z kilku etapów, które możemy przyblokować. Tym pierwszym etapem zakażenia jest zawsze wejście do komórki. Wirus, w momencie kiedy dostanie się do naszego organizmu, wiąże się do cząsteczek na powierzchni komórki, wnika do środka i zaczyna swoją replikację. To znaczy: jego materiał genetyczny jest powielany, białka wirusowe są produkowane i te białka kontynuują ten proces, a później składają się w nowe wiriony, które są wyrzucane z komórki. W przypadku wirusa Zika, w ogóle w przypadku wszystkich flawiwirusów sprawa wygląda tak, że ten wirus produkuje bardzo duże białko, które jest nieaktywne. Żeby ono się stało aktywne, ono musi zostać pocięte na kawałki. I za to właśnie odpowiada między innymi ta proteaza NS3. Czyli w momencie, kiedy ona jest nieaktywna, nie dojdzie w ogóle do stworzenia tych białek, całej maszynerii wirusowej. W związku z tym nawet jeżeli dochodzi do zakażenia, to zakażenie po prostu po jakimś czasie znika dlatego, że wirus nie jest w stanie się replikować.