Kiedy wrogowie stają się przyjaciółmi? Fragment książki „Pandemia. Dzieje zarazy"

„Zabójcze wirusy”, „toksyczne bakterie”, „groźne patogeny”… Tak właśnie myślimy o drobnoustrojach będących przyczyną wielu chorób zakaźnych. Ale nie zawsze są naszymi wrogami. Czasami stają się niezwykle pomocnymi, prawdziwymi przyjaciółmi. Takimi, o których się mówi, że poznaje się ich w biedzie – pisze Bożena Stasiak w książkce Pandemia. Dzieje zarazy. Oto, kiedy wrogowie stają się przyjaciółmi: 

Terapia „konia trojańskiego”

Wirusy kontra nowotwory? Ta wizja staje się coraz bardziej realna. W wielu ośrodkach na świecie prowadzone są prace nad wykorzystaniem wirusów w terapiach przeciwnowotworowych. Jest to możliwe dzięki przeprogramowaniu wirusów w taki sposób, by – kiedy już zostaną wprowadzone do wnętrza nowotworu – mogły zaatakować wyłącznie rakową, a nie zdrową tkankę,.

Przeprogramowanie czy też reprogramowanie wirusów, tak by można je zaprząc do walki z nowotworami (i nie tylko) daje nadzieję na pokonanie schorzeń, które do tej pory wydawały się niepokonane. W sukurs przychodzą między innymi osiągnięcia inżynierii genetycznej i biologii molekularnej, bez których raczej nie byłoby to możliwe. Terapie polegające na zwalczaniu jednej choroby zmodyfikowanymi wirusami innej choroby określa się niekiedy jako „terapię konia trojańskiego” (trojan horse therapy), co wydaje się całkiem logiczne – w końcu dochodzi do pewnego rodzaju oszustwa w stosunku do wirusa, który po przeprogramowaniu już nie jest tym samym wirusem i ma do wykonania inne zadanie. Zabijać to, co chore (tkanki rakowe), a zostawić w spokoju to, co zdrowe.

Badacze eksperymentują z różnymi wirusami, gdyż nie jest tak, że jeden wirus będzie skuteczny w przypadku różnych chorób. I tak na przykład naukowcy z Sao Paulo State Cancer Institute wzięli pod lupę adenowirusy (występują dość powszechnie, odpowiadają za infekcje górnych dróg oddechowych, układu pokarmowego i narządu wzroku, a rozprzestrzeniają się głównie drogą kropelkową, zaś przebieg wywoływanych przez nie infekcji jest zazwyczaj łagodny). Wykorzystując inżynierię genetyczną przeprogramowali je tak, żeby, wstrzyknięte do guza nowotworowego (w tym przypadku był to rak prostaty) mogły go unicestwić. Eksperymentowali na myszach, którym najpierw wszczepili komórki raka gruczoły krokowego. Następnie myszy zostały podzielone na trzy grupy kontrolne. Jednej podawano i zmodyfikowany adenowirus i standardowy w takich przypadkach cytostatyk, druga otrzymywała wyłącznie lek cytostatyczny, a trzecia wyłącznie zmieniony adenowirus. Po okresie obserwacji okazało się, że najlepsze wyniki były w grupie pierwszej, co oznaczało, że zmodyfikowany wirus wzmacniał działanie leku. W grupie drugiej i trzeciej liczba zredukowanych komórek nowotworowych była podobna i nieduża.

Podobny eksperyment przeprowadzili naukowcy brytyjscy z University of Surrey i Royal Surrey County Hospital, wykorzystując jeden ze szczepów wirusa CVA21, Coxsackievirus (to rodzaj enterowirusa, który również między innymi może wywoływać infekcje dróg oddechowych, zazwyczaj przeziębieniowe i grypopodobne). Zmodyfikowanego wirusa podali grupie 15 pacjentów chorych na raka pęcherza moczowego. Byli to pacjenci oczekujący na zabieg chirurgiczny. Zabieg przeprowadzono, a tydzień później okazało się, że po komórkach nowotworowych nie ma śladu, co potwierdziły dalsze obserwacje. Jednocześnie zdrowe komórki nie zostały w żaden sposób uszkodzone.

Wirusy, które mogą zabijać nowotwory, określa się jako wirusy onkolityczne. Najczęściej powstają w laboratoriach, ale możliwa jest też ich samoistna ewolucja w takim kierunku, żeby mogły zabijać tylko komórki nowotworowe, nie ruszając zdrowych – nad takimi możliwościami wciąż trwają prace. Obiecujące wyniki w terapii wirusami onkolitycznymi zaobserwowano nie tylko w raku prostaty, pęcherza moczowego, ale też raku jelita grubego, płuc, piersi, jajników, czerniaka, mózgu.

Jeśli dalsze badania potwierdzą siłę rażenia wirusów onkolitycznych, będzie można je wykorzystywać i w roli leku, i szczepionki – samodzielnie lub jako metodę wspomagającą inne terapie, głównie immunologiczne.

Zmodyfikowane genetycznie wirusy naukowcy chcą wykorzystywać również do przeprogramowania układu odpornościowego, tak żeby komórki odpornościowe bezpośrednio niszczyły komórki chore. I to się już dzieje na dwa sposoby. Jedna metoda polega na zmodyfikowaniu limfocytów T (wytwarzanych w szpiku kostnym komórek odpornościowych), do których wprowadza się gen stymulujący je do zwalczania komórek nowotworowych. Nowy gen wprowadzany jest do organizmu w przeprogramowanym wirusie (na przykład wirusie HIV). Tak zmienione komórki odpornościowe stają się „żywymi lekami”. Druga metoda przeprogramowania układu odpornościowego polega na zastosowaniu szczepionki terapeutycznej, stworzonej także na bazie zmodyfikowanego wirusa, której zadaniem jest odblokowanie określonych limfocytów, żeby mogły niszczyć komórki nowotworowe.

Metody te zaczęli stosować między innymi włoscy naukowcy z San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy w Mediolanie nie tylko w potencjalnych terapiach antynowotworowych, ale też w przypadku innych chorób. Tak przygotowany i podany wirus okazał się skuteczny u dzieci z kilkoma rzadkimi schorzeniami genetycznymi, na przykład z zespołem Wiskotta-Aldricha.

Z kolei naukowcy ze szpitala okulistycznego w Oksfordzie zmodyfikowanymi wirusami zaczęli leczyć pacjentów cierpiących na chloroideremię. To wrodzone uszkodzenie naczyń włosowatych naczyniówki, powstające w wyniku schorzenia nabłonka barwnikowego siatkówki, które prowadzi do ślepoty. Genetycznie zmodyfikowany wirus wstrzykiwano ochotnikom w okolice obumierających naczyń, co prowadziło do tworzenia się w ich miejsce nowych. Efekt był niewiarygodny – jakość widzenia u pacjentów stawała się coraz lepsza. Ale nie tylko wirusy ludzkie można przeprogramowywać w taki sposób, by niszczyły chore komórki, oszczędzając zdrowe. Badacze z Uniwersytetu Stanu Karolina Północna wykorzystali w ten sposób pospolity patogen roślin, wirusa martwiczej mozaiki czerwonej koniczyny. Cząstki wirusa wypełnili jednym z preparatów stosowanych w leczeniu niektórych rodzajów nowotworów (białaczek, szpiczaka mnogiego, chłoniaków, raka piersi, jajnika, pęcherza moczowego, tarczycy). Następnie, w warunkach laboratoryjnych, połączyli je z komórkami rakowymi i wręcz z ekscytacją obserwowali, jak wirusy błyskawicznie przytwierdzały się do powierzchni komórek nowotworowych i wnikały do ich wnętrza, uwalniając lek. Dalsze badania pokazały, że wirus wypełniony chemioterapeutykiem nie uszkadzał zdrowych komórek.  

* * * 

Wirusy i bakterie źle się kojarzą – boimy się ich i w miarę możliwości staramy się ich unikać. Niektóre potrafią być tak zjadliwe, że na przestrzeni dziejów zmieniały bieg historii i powodowały upadek całych wielkich cywilizacji. Jednych zrzucały z tronów, innych na nie windowały, czego przykładem są minione pandemie. Dzięki postępowi medycyny o wirusach i bakteriach wiemy coraz więcej, ale jednak nadal nie wiemy wszystkiego. Te mikroskopijne drobnoustroje, zwłaszcza wirusy, nieustannie mutują, budząc grozę wśród ludzi i stając się nie lada wyzwaniem dla naukowców. Przykładem może być nowy koronawirus SARS-CoV-2, z którym świat nie potrafi się uporać. Ale czy wszystkie patogeny, przed którymi odczuwamy lęk, są naszymi wrogami? Nie. Bez wielu z nich nie byłoby życia. Dzięki osiągnięciom inżynierii genetycznej i biologii molekularnej dają szansę na życie na przykład chorym na nowotwory lub schorzenia neurodegeneracyjne.

Najnowsza książka Bożeny Stasiak – Pandemia. Dzieje zarazy – to kompendium wiedzy o zarazkach, które towarzyszyły nam od wieków i które, co bardzo prawdopodobne, nadal istnieją wśród nas; o tych, które udało się unicestwić i o tych, które nieoczekiwanie się odradzają oraz o tych, które pojawiają się nagle, jakby znikąd, stanowiąc wielką zagadkę. Czy do odgadnięcia? To się dopiero okaże. Na przykładzie wirusa SARS-CoV-2 autorka pokazuje, jak trudne jest ,,namierzenie" nowego patogenu, zidentyfikowanie go i jak żmudne są prace nad opracowaniem szczepionki albo leku, co bez współpracy międzynarodowych ośrodków naukowych raczej nie jest możliwe. W książce znalazło się również wiele ciekawostek, które z pewnością zainteresują zarówno osoby profesjonalnie zajmujące się medycyną, jak i nieprofesjonalistów. Wiele z nich przybliży nam tajemniczy świat drobnoustrojów, które mogą być i wrogami, i przyjaciółmi. Do lektury zaprasza Wydawnictwo Harde. 

W naszym serwisie przeczytacie już kolejny fragment książki Pandemia. Dzieje zarazy. Publikację kupicie w popularnych księgarniach internetowych: