Článek
Rolf Hilgenfeld, který aktuálně působí na univerzitě v Lübecku, se koronaviry zabývá už od úplného počátku jejich vědeckého zkoumání. To se totiž datuje jen asi 20 let do minulosti. Předtím koronaviry podle Hilgenfelda nikoho příliš nezajímaly. On sám od svých kolegů slyšel, že jsou „nedůležité“. Němec se jim ale přesto rozhodl věnovat a stal se průkopníkem oboru. Strukturu historicky prvního koronaviru (prasečího TGEV), popsal už v roce 2002. O rok později pokračoval ve zkoumání viru SARS, následně i MERS a teď i SARS-CoV-2.
Rozhovor vznikl v Českých Budějovicích na Biochemickém kongresu pořádaném Českou společností pro biochemii a molekulární biologii ve spolupráci s Biologickým centrem Akademie věd ČR a Přírodovědeckou fakultou Jihočeské univerzity.
Co je teď ta největší otázka, kterou by všichni ve vašem oboru chtěli zodpovědět, ale ani za těch 20 let se to nepodařilo?
Koronaviry mají velmi komplikovaný genom. Jde o největší RNA genom vůbec a jeho velikost se pohybuje kolem 30 000 bází. A my teprve teď začínáme rozumět, jak se ten genom přenáší z jedné generace viru na tu další a jak se replikuje. On nesmí udělat moc chyb, protože jinak by nemohl fungovat. A právě kvůli tomu si koronaviry osvojily speciální mechanismus, který nemá žádný jiný virus.
Jde o jakousi korekturu nebo řekněme kontrolu kvality. Takže když se RNA kopíruje, funguje tam speciální enzym, který kontroluje, jestli byl zahrnut správný nukleotid, a pokud není, tak ho vyřadí. Tohle ostatní viry neumí, a proto dělají víc chyb než koronaviry, což kompenzují tím, že mají menší genom (a mohou si to dovolit). Takže tohle je jedna věc, které i dnes teprve začínáme rozumět. Další věc je také spojená s komplikovanou strukturou genomu. Konkrétně jde o zvláštní způsob jeho transkripce, což je mechanismus, kterému také ještě úplně nerozumíme.
Za poměrně krátkou dobu zkoumání koronavirů už byly objeveny nejméně tři vysoce nebezpečné - SARS, MERS a SARS-Cov-2. Jde o výhradně nový fenomén, nebo tady podobné koronaviry byly už předtím, ale nikdo si jich nevšiml?
To je dobrá otázka, protože ve skutečnosti o jednom podobném koronaviru z minulosti nejspíš víme. Šlo o koronavirus, který se na lidi přenesl z krav v 80. letech 19. století ve Spojených státech, zejména na severozápadě. V té době samozřejmě lidé neměli tušení, že jde o koronavirus, tehdy totiž ještě nikdo nevěděl ani co je to virus. Historické záznamy ale vypovídají o velkém množství mrtvých a vědci na základě vzorků přišli s teorií, že šlo o koronavirus z krav. Ten měl přeskočit na lidi a rozšířit se v populaci, kde ve změněné formě zůstává dokonce až dodnes. Říká se mu lidský koronavirus OC43 a lidem už způsobuje jen běžnou rýmu. Takže ano, možná v minulosti existovala nějaká ohniska koronavirů, ale lidé nevěděli, o co jde. A to je i důvodem, proč lidé až do objevení viru SARS v roce 2003 považovali koronaviry za nedůležité.
V rozhovoru pro National Geographic jste řekl, že přesně s touto frází o „nedůležitých virech“ vás přímo konfrontoval poradní komise vašeho institutu ve Vídni, když jste před rokem 2000 na koronavirech chtěl pracovat. Tušil jste už tehdy, jak moc se vaši kolegové pletli?
Já jsem nemohl předpovědět, že dojde k tak obrovskému šíření těchto virů mezi lidmi. Už v té době jsem se ale podivoval nad tím, jak může být koronavirus tak smrtící pro zvířata, jako například TGEV pro prasata, ale zároveň nebýt nebezpečný pro lidi. Připadalo mi to nelogické, a tak jsem chtěl pochopit jeho mechanismy a strukturu hlavní proteázy. Ty mě totiž zajímaly vždycky, už předtím jsem pracoval asi 9 let na proteázách HIV. Koronaviry jsou ale v tomhle výjimečné, takže mě to samo sebou zajímalo.
Mluví se i o tom, že moderní svět nabízí kvůli celé řadě faktorů stále příznivější prostředí pro šíření prostředí ke koronavirovým epidemiím, který faktor je podle vás nejmarkantnější?
Hlavním faktorem je podle mě to, že jsme si zvykli o hodně víc cestovat. Během 36 hodin dnes už můžete dostat prakticky na jakékoliv místo na této planetě, to je asi největší rozdíl oproti minulosti. Je to hlavní důvod, proč se z ohniska ve Wu-chanu mohla stát pandemie během několika týdnů.
Když se na přelomu roku 2019 a 2020 objevil SARS-CoV-2 a nic se o něm nevědělo, odhadoval jste, že do půl roku „bude po všem“ podobně jako u viru SARS. Jak se na tuhle otázku díváte nyní?
Očividně jsem se s odhadem, že nový koronavirus bude do šesti měsíců vyřešený, spletl. Myslel jsem, že v létě čísla klesnou a bude po epidemii. To se i částečně stalo, v létě bylo opravdu méně případů, ale viděli jsme, že s ochlazením jich zase začalo přibývat a třeba u nás v Německu už vstupujeme do čtvrté vlny. Takže jak dlouho si teď myslím, že s námi tento virus bude? Myslím, že už tady prostě zůstane, bude endemický a nejspíš se z něj stane sezónní onemocnění, bude se objevovat každou zimu a mizet každé jaro a léto.
Může se stát něco podobného jako s koronavirem z dobytka, o kterém jsem už mluvil - z toho se postupem času stal neškodný koronavirus OC43. Něco takového se může stát i s novým koronavirem. Druhá možnost je, že se z něj kvůli vysoké proočkovanosti dospělých stane dětská nemoc třeba jako jsou spalničky, protože děti, alespoň prozatím, neočkujeme.
Jak dlouho by taková proměna mohla trvat?
To je velmi těžké předpovídat. Vznikají pořád nové varianty, jako například lambda, v Africe byla nedávno objevena i varianta C.1.2. s celkem 59 mutacemi, což je dosud nejvyšší číslo. Takže já mám pocit, že virus se hned tak rychle nevzdá.
Mutací přibývá a zajímavé je, že jak jim víc a víc rozumíme, dozvídáme se, že nevznikají jen na základě chyb při replikaci RNA polymerázy, ale podílí se na nich i buňky infikovaných hostů. Naše lidské buňky se samy pokoušejí mutovat a modifikovat RNA viru. Jde o způsob protivirové obrany, které probíhá prostřednictvím speciálních enzymů. Ty se snaží modifikovat RNA viru tak, aby ji zničily, ale nemohou ho zničit úplně, protože virus některé modifikace umí tolerovat. Takže vedle sebe fungují dva různé druhy evoluce viru a čím dál víc se ukazuje, že ten druhý hraje u viru SARS-CoV-2 pravděpodobně větší roli.
Vy se podílíte i na výrobě léků proti koronaviru a když se vás na to na to média ptají, často odpovídáte, že se by se mohl hodit i k boji proti koronavirům budoucím. Jak moc jste si jistý, že se nějaký další objeví?
Tím jsem si hodně jistý. Stane se to znovu a přijdou nové koronaviry. Máme velký rezervoár koronavirů ve zvířecí říši. Existují čtyři hlavní skupiny zvířecích koronavirů. Dvě pocházejíí z netopýrů a dvě z ptáků, ale dá se říct, že koronaviry najdete prakticky všude. Ono totiž, a to platí obecně o všech virech, vidíme jen špičku ledovce.
Většinu virů jsme ještě vůbec nepoznali a teprve budou objeveny. Obzvláště v oceánech je obrovské množství virů, nemáme ani ponětí, jak moc jich tam může být. My prostě musíme být připravení na budoucí epidemie koronavirů a virů, které jsou jim podobné, protože ony přijdou.
K jaké hypotéze o původu viru SARS-CoV-2 se přikláníte?
Přenos pravděpodobně nešel přímo z netopýrů na lidi, ale ještě přes nějakého prostředníka, který ještě nebyl identifikován. Víme, že první SARS přišel od zvířat prodávaných na tržnici v Hongkongu, prostředníkem byla cibetka a u viru MERS to byli velbloudi. Ale ono tehdy také trvalo nějakou dobu, než se na to přišlo. Když se MERS objevil všichni si mysleli, že je původem z netopýrů kvůli podobnosti sekvencí, ale až po nějakém čase se ukázalo, že virus je hojně rozšířen mezi dromedáry.
U SARS-CoV-2 také nadále přetrvává podezření, že šlo o důsledek úniku z laboratoře ve Wu-chanu, ale tamní vědce znám moc dobře a jsem si jistý, že jsou velmi opatrní. Myslím si, že toto nařknutí je používáno spíš k politickým účelům. Nevěřím tomu.
Vy jste se na začátku pandemie proslavil vaší cestou do Wu-chanu, kde jste chtěl proti viru vyzkoušet sloučeninu na vyvíjený lék. Nakonec to ale nedopadlo, co se stalo?
Situace byla taková, že já jsem původně do Číny chtěl jen abych oslavil čínský nový rok s mými přáteli a měl to být jen soukromý výlet. Kontaktovala mě tehdy ale malá rozhlasová stanice z Lübecku a udělala se mnou rozhovor. Novináři se mě ptali, jestli se do Číny nebojím a já jsem řekl, že ne, že se dokonce chci vydat přímo do Wu-chanu a otestovat tam na vzorcích viru dvě sloučeniny vyvinuté proti viru SARS.
V té době to totiž bylo jediné místo na světě, kde byly vzorky nového koronaviru k dispozici. Tohle se odvysílalo a někdo to pak špatně přeložil. Po chvíli se na čínské platformě WeeChat začala šířit virální zpráva, že jedu Wu-chan zachránit. Ještě když jsem seděl v letadle, dostalo se to mezi 10 milionů Číňanů. Hned po přistání se na mě vrhli novináři a já se před nimi musel dokonce několik dní skrývat. Do Wu-chanu jsem sice pořád chtěl vyrazit, ale mezitím se tam zcela uzavřelo letiště a nedalo se tam nijak dostat. Už čtyři týdny poté se ale virus dostal až do Německa, kde jsem měl dobrý přístup ke vzorkům, takže tohle celé mou práci zdrželo jen o jeden měsíc.
Jak váš tým s vývojem léku dosud pokročil?
Kolegové velmi rychle zjistili, že jedna z našich sloučenin je proti viru poměrně aktivní. Od té doby na ní pracujeme a neustále ji vylepšujeme. Momentálně zkoumáme, jak na ní reagují myši a ukazuje se, že dobře. Pracujeme na rutinních procesech, které jsou potřeba udělat, když chcete ze sloučeniny udělat lék a doufáme, že jednoho dne se to povede.
