Když vidíme smrt ve zkumavce, je to výhra, říká šéf přední laboratoře

„Když vyšetřujete genom pacientům proto, že mají nějakou nemoc, děláte to s vědomím, že můžete objevit nejen to, co tu nemoc způsobuje. Ale také něco, co nechce pacient a jeho rodina vědět,“ říká během rozhovoru pro Seznam Zprávy profesor Trka.

Jan Trka je šéfem laboratorního centra a laboratoře molekulární genetiky na Klinice dětské hematologie a onkologie v Motole a zároveň proděkanem 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy.

„My se proto na jiné geny záměrně nedíváme, protože se do takové situace nechceme dostat. Ale samozřejmě u komerčních firem si můžete pořídit vyšetření, které vám odhalí vrozené predispozice,“ doplňuje. Varuje ale zároveň, že to může postupně vést až k sci-fi scénářům jako ve filmu Gattaca, kde jsou jedinci s vrozenými „nedokonalostmi“ diskriminováni a genetičtí inženýři vyrábějí dokonalé lidi.

Vědecko-fantastické scénáře ale připomíná i pátrání v genech po příčinách nemocí. I díky tomu objevili čeští vědci vedení právě Trkou nový typ leukémie, pro který je třeba zvolit jinou léčbu, než se dosud předpokládalo. Anebo přijdou – při pátrání po zdroji nemoci vzdorující jakékoli terapii – na léčbu, která je dostupná a překvapivě levná.

Ve vaší laboratoři jste nedávno popsali nový podtyp leukémie. Přitom ta choroba je známá od první poloviny 19. století. Jak to, že ještě stále nacházíme něco nového?

Jednoduchá odpověď zní, že je to díky novým vědeckým metodám. U leukémie si už v 19. století lékaři všimli, že někoho zahubí rychle a jiného pomalu. Tak se začaly leukémie dělit na akutní a chronické. S lepšími mikroskopy si pak všimli, že je způsobují jiné typy buněk. Jedny pocházejí z bílých krvinek, jiné z červených a některé z destičkových předchůdců. Tím vznikly popisy klinické a morfologické.

A pak do toho vstoupily metody cytogenetiky a molekulární genetiky, kterých využíváme my dnes. A ty umějí popsat tu genetickou událost, proč a kdy se z normální zdravé buňky stala leukemická. Tato první událost charakterizuje celý průběh nemoci. I to, jaká bude odpověď na léčbu. Takže díky tomu umíme rozřadit akutní lymfoblastickou leukémii, což je nejběžnější typ dětské leukémie, na desítky jednotlivých onemocnění, která jsou daná způsobem jejich vzniku.

To je předpokládám případ i nového podtypu, který jste u vás objevili. Čím se liší?

U nás se podařilo najít podtyp, který vyžaduje jinou léčbu, než se dosud předpokládalo. Což je poměrně vzácné. Jde o novou variantu leukémií, které se vyznačují přítomností philadelphského chromozomu (vzniká translokací – propojením – dvou normálních chromozomů a je onkogenní, pozn. red.). Tato skupina leukémií byla popsána už v 60. letech minulého století. A má variantu akutní, tedy velmi rychlou - agresivní, a chronickou. Vypadají jako dvě velmi odlišné choroby a také se jinak léčí. U akutní verze jde primárně o chemoterapii kombinovanou s biologickou léčbou, ale ani ta někdy nestačí a pacient musí směřovat k transplantaci kostní dřeně. U chronické pak u naprosté většiny pacientů postačuje dlouhodobá biologická léčba.

No a v našich laboratořích jsme u našich dětských pacientů s akutním typem objevili jakousi třetí podskupinu. Jejich leukémie vypadá jako přechod mezi tou chronickou a akutní fází. Ale jsou to zřejmě právě ti pacienti, kterým se nemoc vrací a kteří musejí pro vyléčení podstoupit transplantaci. Dosud by byli posílání primárně k chemoterapii a biologické léčbě, jenže podle nových poznatků je potřeba je dostat k transplantaci, protože jinak se ta jejich nemoc bude v budoucnu vracet.

Teď se ukazuje, že podobný podtyp leukémie existuje i u dospělých pacientů – potvrzují se tak výsledky skupiny profesora Jana Zuny z naší laboratoře.

To mi jako laikovi popište, jak k něčemu takovému dojdete? Jak se pátrá po genetické podstatě onemocnění?

Na to je jednoduchá hierarchie, diagnostický algoritmus. Ten zajišťuje, abychom to dělali co nejrychleji a nejúsporněji a zároveň nejpřesněji. Nejdřív se snažíte určit jednotlivou variantu leukémie neboli subtyp. Dvě třetiny z nich poměrně přesně a rychle určí jednoduché imunologické a molekulárně genetické vyšetření. To odhalí, kde se stala ta prvotní chyba.

U zbylé třetiny musíte použít složitější genomické metody. V tu chvíli se díváte na bezmála kompletní soubor genů leukemické buňky a hledáte změny, které tu chorobu způsobily.

U naprosté většiny případů se takto zjistí, odkud pochází nádorová změna.

Když takto rozklíčujete, co se stalo špatně, proč to ještě věda neumí opravit?

U některých změn, třeba zrovna u leukémie s philadelphským chromozomem, víme poměrně velmi přesně, co tam je špatně a umíme to i léčebně ovlivnit. Existují na to speciální inhibitory, které působí přesně na tu genetickou změnu. A fungují velmi dobře. In vitro, neboli v laboratorních podmínkách. A fungují velmi dobře i u lidí, ale ne dokonale. Ty leukemické buňky mají velkou snahu přežít léčbu a vymýšlejí si různé únikové mechanismy. Takže v reálném boji s nemocí nemusí ani dokonalá laboratorní metoda zafungovat přesně.

A pak máme řadu genetických změn, na které speciální inhibitory zatím nemáme. Nemáme postup, který by byl dostatečně účinný. Byla třeba vyzkoušena řada látek, které fungují na laboratorních buněčných modelech, ale v živém organismu ta účinnost dobrá není.

A pak jsou ještě fantastické moderní genetické přístupy, ale u těch je velkou brzdou cena. To je třeba příklad modifikovaných lymfocytů. To se ovšem pohybujeme v řádech statisíců dolarů na jednoho pacienta.

Asi se dá předpokládat, že cena klesne. Když si nechával Steve Jobs dělat rozbor genomu svého onemocnění, tak šlo taky o statisíce dolarů, dnes je to metoda, která se běžně používá…

Steve Jobs asi není úplně dobrý příklad. On byl trochu megaloman. Navíc se rozhodl pro neobvyklou terapii, přičemž už v té době byla standardní léčba jeho typu karcinomu úspěšná.

Ale máte pravdu. Finanční limity padají, když se ukáže, že daný postup nebo terapie má smysl a efekt. U dětské leukémie je trochu potíž prokázat efektivitu nových a drahých léčebných metod, protože už stávající léčba klasickou chemoterapií má u leukémie 90procentní naději na úspěch. A když běžným postupem vyléčíte 90 procent pacientů, je ten prostor pro něco opravdu objevného a nového, co bude účinnější a zároveň třeba bezpečnější, menší než u nemocí, které se nedaří zastavit.

Ale třeba právě u léčby geneticky modifikovanými T-lymfocyty je velká naděje, že se brzy stane dostupnější. V této chvíli je to tak, že tento typ bílých krvinek musíte odebrat samotnému pacientovi, pak je geneticky upravit a zase mu je vrátit. To je extrémně náročná procedura za velmi regulovaných podmínek. Ve chvíli, kdy se podaří zařídit, a na tom se velmi intenzivně pracuje, aby to mohly být T-lymfocyty od dárců, bude to okamžitě dostupnější metoda. Protože nebudete složitě individuálně připravovat geneticky modifikovaný lymfocyt, už bude připravený v ledničce.

Říkal jste, že Jobs není úplně ideální příklad. Jaký případ vám z vaší laboratoře přišel nejpozoruhodnější?

Z poslední doby je to příběh teenagera, který jsme pak i s kolegy z 1. lékařské fakulty publikovali v nejprestižnějším časopise v oboru, protože byl extrémně zajímavý. Ten kluk měl opakované velké poklesy červených krvinek. Dostával transfuze. Hledala se příčina a zkoušely se všechny možné léčebné postupy. Ale na nic se nepřicházelo a ty jeho anémie pořád přicházely a odcházely.

Tak jsme se pustili do vyšetření genomu. A mutace jednoho genu napověděla, že celý problém by mohl být v přepravě folátů (při jejich nedostatku se netvoří nukleové kyseliny a také červené krvinky se deformují a ztrácejí schopnost přenášet kyslík, pozn. red.). Zjistili jsme, že ten gen nebo ta jeho mutace, způsobuje tvorbu vadného proteinu, který zabraňuje buňkám přijímat folát. Udělali jsme si buněčný model, potvrdili jsme si naši hypotézu, což je výhoda naší laboratoře, že nejenže najdete příčinu, ale hned si vyzkoušíte, co zabere. Chlapci se nasadila léčba folátovými přípravky, mimochodem to je lék úplně směšné ceny, a jeho problém se jednou provždy vyřešil. Pod vedením docentky Evy Froňkové na tom mají lví podíl moji mladí kolegové Michael Svatoň a Karolina Škvárová.

Funguje to i obráceně? Že byste mi třeba teď sekvenoval genom a zjistil, co všechno se mi může stát?

To je velké téma. Když vyšetřujete genom pacientům proto, že mají nějakou nemoc, děláte to s vědomím, že můžete objevit nejen to, co tu nemoc způsobuje. Ale také něco, co nechce pacient a jeho rodina vědět.

Modelový příklad. Rodiče vás přivedou ve dvanácti na vyšetření, protože máte chronický střevní zánět a hledá se příčina, aby se mohla nasadit třeba biologická léčba. A my bychom přitom zjistili, že zároveň máte predispozici k nějaké ošklivé neurodegenerativní chorobě, která vás skolí ve čtyřiceti letech. A která je neléčitelná. Takže bychom vám řekli, že máte nasadit konkrétní biologickou léčbu, a zároveň vám řekli, že mimochodem jsme našli tohle. To by bylo zničující.

My máme naštěstí možnost se na ty jiné predispozice nedívat a hledat jen to, co souvisí s konkrétní nemocí. Protože ten modelový příklad může být ještě komplikovanější. Vy to nechcete vědět, ale vaši rodiče ano, protože chtějí další děti a chtějí vědět, na co se soustředit při prenatální diagnostice. A tím už se dostáváte do komplikovaných etických problémů.

Vy se vydržíte nepodívat?

Úplně bez problémů, protože se do té situace nechcete dostat. Díváme se jen na geny, které souvisejí s tou danou chorobou a jiné úplně pomíjíme.

Ale samozřejmě – kdybyste chtěl, jsou firmy, které to dělají na komerční bázi a mohou vám otestovat predispozice k hypertenzi, diabetu, obezitě… Jen si nemůžete být jist správnou interpretací výsledků. K tomu totiž existují velmi přesné postupy klinických genetiků, kteří se tím zabývají po celém světě. Vždy k tomu musí být velmi podrobný rozhovor klinického genetika s pacientem a rodinou, který vysvětlí, co přesně a co všechno tam může najít, co všechno z toho může vyplývat. Ale stejně se nakonec můžete dostat k něčemu, co se nedalo předpokládat, co se nedalo předem ošetřit. A tomu se my leukemičtí genetici vážně cíleně vyhýbáme – a když nemůžeme, úzce spolupracujeme právě s klinickým genetikem.

To zní skoro jako z filmu Gattaca z roku 1997, kde už jsou lidé spíše vyráběni genetickými inženýry. A ti běžně počatí jsou kvůli svým nedokonalostem odsouzeni k podřadnému životu…

To je oblíbený film kolegyně docentky Evy Froňkové, která se zabývá genetikou vrozených imunodeficitů. Je to samozřejmě scénář, který nám může v budoucnu hrozit – teoreticky.

Reálně se teď ve Spojených státech vede debata o veřejném zdravotním pojištění. A jedna z věcí, která se řeší, je, zda mají pojišťovny povinnost pojistit každého. Tak si představte, že by chtěly vyšetření vašeho genomu a podle toho stanovovaly výši pojistného, nebo to, zda vás vůbec pojistí. A to už není daleko od reality.

Tohle je naštěstí v našem možná nedokonalém, ale přece jen mnohem lepším systému zdravotního pojištění nepředstavitelné. Tady se na základě predispozice nediskriminuje.

To zní trochu děsivě, pojďme raději do reality dnešních dní. Ovlivňuje vaši práci aktuální strašák – covid-19?

Jen okrajově. Z laboratorního hlediska jsme udělali jen dvě věci, protože genom toho viru zkoumají specializované virové laboratoře, takže by to u nás bylo zbytečné. První, co udělal kolega Ondřej Hrušák, byl rychlý celosvětový průzkum, jak to zasahuje naše pacienty, tedy děti léčené pro leukémii. Ukázalo se, že nakažených v této kategorii je minimum a nemají těžký průběh. Postupně se data zpřesňovala a samozřejmě i některé leukemické děti covidu-19 podlehly, ale ukazuje se, že i tak nejsou ohroženější než zbytek populace.

A druhá věc je, že se kolegové zabývají zkoumáním buněčné imunity na covid-19. To je ale práce, která je v průběhu a nemá uzavřené žádné výsledky. Je to důležité proto, že se ukazuje, že protilátková imunita u té choroby nemusí být dlouhá, takže je důležité, jak dlouhodobá bude reakce zajištěná paměťovými lymfocyty u lidí, kteří covid-19 prodělali. Na tom kolegové pracují, ale to je běh na dlouhou trať.

Nehrozí teď ani pozdní diagnostika, že by lidé chodili pozdě kvůli obavám z covidu-19?

Teoreticky se to dít může, ale prakticky ten nejčastější případ – tedy akutní leukémie – je něco, co se neutají, to nepřehlédnete. Takže nemám pocit, že by vyšetření nějak vázla.

S ohledem na covid-19 jsou v našem oboru laboratorní diagnostiky skutečně obtíže minimální. To pokud mají přijít pacienti na lůžkové oddělení třeba na pokračování chemoterapie a jejich rodiče jsou například pozitivní, tak se to musí odložit. My zas musíme mít záložní plány, co se stane u nás v případě karantény někoho z nás. A pak jsou to zdánlivé drobnosti: že chybí laboratorní plast, špičky k pipetám, protože ty se vykupují celosvětově pro diagnostiku covidu-19.

Jaká je nejbližší budoucnost v léčbě leukémie?

Jsou tři směry. Atraktivní jsou postupy postavené na detailních znalostech jednotlivých subtypů. Díky tomu se zkoumají různé malé molekuly, které specificky účinkují na ty jednotlivé genetické změny.

Druhá kategorie jsou geneticky modifikované lymfocyty, o kterých jsem mluvil. To bude velká věc, až se to dostane do výroby a k širokému užití pro pacienty.

Z podobné kategorie jsou metody založené na protilátkách, které se váží na povrch leukemické buňky a z druhé strany nesou toxin, který ji zabije. Nebo, což je velmi elegantní metoda, jen navádějí T-lymfocyty samotného pacienta k té leukemické buňce. Takže jen vybudí imunitní systém.

A třetí směr vypadá trochu triviálně, ale díky znalostem genomu můžeme zkoušet léky, které tu jsou pro jiné nemoci nebo jiné nádory a u leukémie nebyly vyzkoušené. To je naděje pro pacienty, u kterých nic ze standardních postupů nezabírá.

Jestli jsem říkal, že 90 procent zachrání léčba, tak zbývá 10 procent pacientů, kteří nemoci podlehnou. A v těch deseti procentech je část, třeba dvě tři procenta pacientů, kteří vůbec neodpovídají na chemoterapii. Normálně po ní vždy začnou ubývat leukemické buňky a u těchto dětí se to neděje.

My měli přesně takový případ, ale neskončil dobře.

Tak mi řekněte jen tu úspěšnou část… i když teda, teď už vím, že to bude bez šťastného konce…

Měli jsme pacienta, šestnáctiletého kluka. Začali jsme s chemoterapií jako u všech. A vůbec na ni nereagoval. Tak se zkusila jiná verze chemoterapie. A zas nic. Ani třetí.

Protože byl pořád v docela dobrém zdravotním stavu, tak jsme se spojili s kolegy ve Švýcarsku, kteří zkoušejí na leukemických buňkách desítky látek určených na jiné nádory. A dvě z nich na ty jeho buňky zafungovaly. V laboratorních podmínkách je velmi dobře zabíjely. A jedna z nich byla dostupná ve formě léku. Tak jsme si zažádali o výjimku, to v takových případech musíte, když to není lék primárně na léčbu leukémie. A skutečně to zafungovalo. Velmi rychle se dostal do dobrého klinického stavu, leukemické buňky dočasně zmizely a my jsme mu mohli transplantovat kostní dřeň.

Pak už to vzalo bohužel špatný konec, potransplantační období je pro pacienta pořád velmi komplikovaná a nebezpečná doba. Ale samotný začátek byl skvělý v tom, že jsme byli velmi rychle schopni najít látku, která dokázala pomoct pacientovi, u nějž byly jiné léčebné možnosti vyčerpané.

Promiňte, ale jak se s tím srovnáváte, že vidíte, byť třeba v laboratoři, smrt. Neboli i ve zkumavce poznáte, že je to nevyhnutelné. Notabene dřív jste i fyzicky léčil pacienty.

To už je dávno. Je tam takový paradox. Na 80 procent pacientů vám projde léčbou hladce. Vy je vídáte třeba jen občas, protože to prakticky zvládnou ambulantně. A samozřejmě vám utkví v paměti ti, s nimiž je to komplikovanější. Tráví tam hodně času, špatně odpovídají na léčbu. Proto je to pro kolegy kliniky psychicky náročné a mně už ani nepřísluší o tom hovořit…

My v laboratoři víc vidíme i tu pozitivní stránku, tedy těch 80 procent hladkých případů.

A můžu i otočit to, co jste řekl. Když vidím smrt ve zkumavce, to znamená, že mi v ní umírají leukemické buňky. A to znamená, že je lék úspěšný. Což přece dává naději.