Prof. Ivan Đikić sa Sveučilišta Goethe u Frankfurtu kao glavni autor sa suradnicima u znanstvenom časopisu Cell objavio je novi rad koji se objašnjava način na koji se šire RNK virusi poput SARS-CoV-2, HIV-a ili virusa Zapadnog Nila koji je aktivan u brojnim europskim zemljama ovog ljeta. Znanstvenici sa Sveučilišta Goethe u Frankfurtu otkrili su da RNK virusi iskorištavaju mehanizam poznat kao programirano pomicanje okvira čitanja ne samo za kodiranje vlastitih proteina, već i za manipulaciju stanicama koje inficiraju. Tijekom tog procesa ribosomi, koje se u materijalima vezanima uz ovaj rad spretno naziva molekularnim strojevima koji proizvode proteine, zastaju na strukturiranim dijelovima virusne RNK. Ova studija pokazuje da to dovodi do sudaranja ribosoma i stvaranja molekularnih „prometnih čepova” koji aktiviraju stanični senzor stresa GCN2, čime se smanjuje proizvodnja proteina stanice domaćina i stvaraju uvjeti pogodni za virusnu replikaciju. Znanstvenici su identificirali ključne komponente tog puta te pokazali da isti princip vrijedi za viruse SARS-CoV-2, HIV-1 i virus Zapadnog Nila.
- Naše otkriće ne mijenja način na koji razumijemo prijenos ovih virusa među ljudima, nego otkriva nešto novo o tome što se događa unutar stanice nakon infekcije. Virusi imaju vrlo male genome i zato moraju iznimno ekonomično koristiti genetsku informaciju. SARS-CoV-2, HIV i virus Zapadnog Nila koriste mehanizam koji nazivamo programirano pomicanje okvira čitanja ribosoma, PRF. Time iz ograničene količine genetske informacije mogu stvarati različite virusne proteine. Mi smo pokazali da PRF ima još jednu, dosad nedovoljno prepoznatu posljedicu. Tijekom tog procesa ribosomi, stanični strojevi koji proizvode proteine, mogu se sudarati i stvarati svojevrsni „prometni zastoj”. Stanica taj zastoj prepoznaje kao signal stresa i aktivira protein GCN2 i integrirani odgovor na stres. Virus tako ne koristi samo ribosome za proizvodnju svojih proteina nego istodobno mijenja način na koji stanica reagira na infekciju. Osim toga otkriće je važno jer otkriva zajedničku ranjivost nekoliko vrlo različitih RNK virusa, objasnio nam je prof. Đikić koji je direktor Instituta za biokemiju II na Sveučilištu Goethe u Frankfurtu, osnove novih saznanja o RNK virusima objavljenima u novoj studiji.
Posebna je vrijednost ovog rada to što omogućuje bolje razumijevanje potencijalno opasnih patogena, zajedničke slabe točke virusa mogle bi naposljetku omogućiti razvoj antivirusnih strategija širokog spektra i bolju pripremu za buduće prijetnje uzrokovane virusima.
- Prije svega govorimo o novoj mogućnosti za terapiju, a manje o ranijoj dijagnostici. Najzanimljivije je da smo identificirali molekularni proces koji je virusu potreban, ali koji istodobno stvara njegovu ranjivu točku. Ako možemo farmakološki utjecati na način na koji PRF uzrokuje ribosomske sudare ili odgovara na njih, mogli bismo otežati virusu da učinkovito preuzme kontrolu nad stanicom. Posebno je zanimljivo što se sličan princip pojavljuje kod SARS-CoV-2, HIV-a i virusa Zapadnog Nila. To otvara mogućnost razvoja antivirusnih lijekova šireg djelovanja, usmjerenih ne samo protiv jednog virusnog proteina nego protiv procesa koji različiti virusi koriste tijekom infekcije. Naravno, od temeljnog otkrića do lijeka dug je put, ali upravo pronalaženje takvih zajedničkih slabih točaka predstavlja dobar početak za razvoj novih terapija, kaže nam prof. Đikić.
Ovaj rad je, dakle, važan za razvoj novih lijekova za liječenje bolesti koje RNK virusi razvijaju, iako je činjenica da za HIV ili virus Zapadnog Nila nemamo još cjepiva. No, prof. Đikić kaže kako je ovo otkriće važnije je za razvoj lijekova nego cjepiva.
- Cjepiva i antivirusni lijekovi rješavaju dva različita problema: cjepivo pokušava spriječiti infekciju ili tešku bolest unaprijed, dok lijek trebamo kada se infekcija već dogodila. Kod HIV-a cjepivo predstavlja iznimno težak znanstveni problem zbog velike varijabilnosti virusa i njegovih mehanizama izbjegavanja imunološkog sustava. Kod virusa Zapadnog Nila situacija je drugačija. Infekcije se pojavljuju sezonski i geografski nepredvidivo, a velika većina zaraženih nema simptome ili ima blagu bolest, dok samo mali dio razvija teške neurološke komplikacije. Zbog toga je teško organizirati masovno cijepljenje i dokazati njegovu opravdanost. Upravo zato smatram da kod takvih bolesti ne bismo trebali razmišljati o cjepivima. Vrlo je važno razvijati učinkovite antivirusne lijekove koje možemo dati osobama kod kojih postoji rizik razvoja teške bolesti, slično principu uspješnih antivirusnih terapija koje danas imamo za HIV. Idealno je, naravno, imati i cjepiva i lijekove, ali kod virusa koji se pojavljuju u povremenim epidemijskim valovima dobra terapija može imati posebno veliku praktičnu vrijednost, objasnio je naš znanstvenik. Dodao je i objašnjenje činjenice da i dalje imamo relativno malo lijekova za virusne bolesti iako znanost konstantno, pa i brzo, napreduje.
- To je pitanje koje se često pogrešno prikazuje kao isključivo znanstveni problem. Znanstvenici danas otkrivaju velik broj potencijalnih meta i novih načina na koje bismo mogli zaustaviti viruse i bakterije. Međutim, put od takvog otkrića do lijeka traje godinama, iznimno je skup i zahtijeva velika ulaganja farmaceutske industrije. Tu nastaje ekonomski problem. Lijek protiv kronične bolesti, koji pacijent uzima godinama ili desetljećima, za kompaniju ima potpuno drugačiji poslovni model od antibiotika ili antivirusnog lijeka koji se koristi nekoliko dana, možda samo tijekom povremene epidemije. Komercijalni interes za razvoj takvih lijekova često je mali i zato nema ulaganja od strane kompanija. Zato se ponavlja isti obrazac: između epidemija ulaganja opadaju, a kada dođe velika kriza poput COVID-19, odjednom se ulažu milijarde i pokušava u nekoliko mjeseci napraviti ono za što su inače potrebne godine. Mislim da je to pogrešan model. Razvoj lijekova protiv potencijalno opasnih virusa i bakterija treba promatrati kao dio zdravstvene infrastrukture i pripravnosti društva, slično kao što unaprijed ulažemo u vatrogasce ili civilnu zaštitu, a ne tek kada izbije požar. Tu država, Europska unija i javno-privatna partnerstva imaju važnu ulogu. Ako tržište samo po sebi ne daje dovoljan ekonomski poticaj, moramo pronaći modele kojima ćemo kompanijama omogućiti da zajedno s akademskom znanošću razvijaju takve lijekove prije nego što postanu hitno potrebni. COVID-19 nam je pokazao koliko je cijena nepripremljenosti veća od cijene takvih ulaganja, rekao je naš znanstvenik sa Sveučilišta Goethe u Frankfurtu.
Virus Zapadnog Nila, odnosno njegovo širenje, aktualni su i u Hrvatskoj. Nalazi ovog rada otkrivaju zajedničku ranjivost nekoliko medicinski važnih RNK virusa i sugeriraju da bi komponente ovog stresnog puta mogle pružiti početne točke za buduće antivirusne strategije širokog spektra. Ovo je posebno važno jer mnogi novi virusi i virusi koje prenose komarci još uvijek nisu dovoljno proučeni. Virus Zapadnog Nila je upečatljiv primjer. Njegovo kontinuirano širenje diljem Europe, praćeno teškim i smrtonosnim infekcijama, pokazuje kako virusi koji su se prije uglavnom povezivali s određenim geografskim regijama mogu postati šire prijetnje javnom zdravlju. Klimatske promjene i promjenjivi ekološki uvjeti proširuju staništa komaraca i sezone prijenosa, dodatno povećavajući ovaj rizik. U 2026. godini Europa je zabilježila 1285 lokalno stečenih infekcija virusom Zapadnog Nila i 61 smrtni slučaj; do 10. rujna 2026. Trenutno ne postoji specifična antivirusna terapija za infekciju virusom Zapadnog Nila.
- Važno je razlikovati širenje virusa od evolucije njegove virulentnosti. Virus se ne mora stalno mijenjati tako da postaje agresivniji ili smrtonosniji. Evolucijski „uspjeh” virusa prvenstveno znači da se uspješno održava i prenosi, a veća smrtnost domaćina često mu ne donosi prednost. Dobar primjer je Ebola, jedan od najsmrtonosnijih poznatih virusnih patogena, kod kojeg je prosječna smrtnost oko 50 posto. Unatoč tome, Ebola se ne širi svijetom poput gripe ili COVID-19, nego uglavnom izaziva vrlo ozbiljne, ali geografski ograničene epidemije. Razlog nije samo visoka smrtnost, nego i način prijenosa: potreban je bliski kontakt s tjelesnim tekućinama zaražene osobe. Teška bolest također brzo ograničava kretanje i kontakte oboljelih. To dobro pokazuje da smrtonosniji virus nije nužno i uspješniji virus. Kod Zapadnog Nila dodatno je važno da se ne prenosi izravno s čovjeka na čovjeka. Njegov prirodni ciklus prvenstveno uključuje ptice i komarce, dok je čovjek uglavnom slučajni, završni domaćin. Zato povećanje broja slučajeva u Europi ne mora značiti da je nastala opasnija varijanta virusa. Može jednostavno značiti da su se poboljšali uvjeti za njegovo širenje: više odgovarajućih komaraca, više temperature, dulje razdoblje njihove aktivnosti i povoljni ekološki uvjeti. Klimatske promjene zato ovdje postaju vrlo relevantne. One ne moraju promijeniti sam virus da bi promijenile epidemiologiju bolesti – dovoljno je da promijene okoliš u kojem virus, komarci i njihovi prirodni domaćini žive, kaže prof. Đikić. Upozorava kako moramo biti bolje pripremljeni jer klimatske promjene, globalna putovanja i trgovina mijenjaju geografiju zaraznih bolesti.
- Bolesti koje smo prije povezivali gotovo isključivo s tropskim područjima mogu se danas pojaviti i u središtu Europe. Nedavni događaj u Frankfurtu vrlo je slikovit primjer. Na Frankfurtskom aerodromu ove se godine šest zaposlenika zarazilo malarijom, a dvoje je, nažalost, umrlo. Pretpostavlja se da je zaraženi komarac stigao zrakoplovom iz područja u kojem je malarija prisutna. Poseban je problem što liječnik kod pacijenta koji nije putovao u Afriku ili drugo endemsko područje neće nužno odmah posumnjati na malariju. U jednom od smrtnih slučajeva dijagnoza je postavljena tek nakon smrti. To pokazuje koliko su, uz prevenciju, važni nadzor i svijest liječnika o bolestima koje se pojavljuju na mjestima gdje ih ranije nismo očekivali. Kod virusa Zapadnog Nila moramo pratiti populacije komaraca, pojavu virusa u pticama, životinjama i ljudima te povezivati epidemiološke podatke s klimatskim i ekološkim promjenama. Ali jednako je važno unaprijed razvijati lijekove. Ne možemo čekati da se pojavi epidemija pa tek tada početi tražiti terapiju. Moramo identificirati zajedničke slabe točke različitih virusa i razvijati antivirusne lijekove koji će biti spremni kada se pojavi potreba, kaže prof. Đikić.
Otvori KEKS Pay
Jel to onaj koji je otkril cjepivo za rak i uvjeravao sve da je mrna cjepivo neškodljivo?