Netajíte sa tým, že vám vyšli testy zamerané na autistické črty na hranici autizmu a máte rád poriadok. Dá sa urobiť poriadok aj s novým koronavírusom, keď je s ním celý svet už takmer rok vo veľkom chaose?
To by tie autistické črty museli mať všetci… Keby sme robili to, čo treba, a nerobili, čo netreba, pandémia by sa skončila oveľa skôr. Tak to však v realite nefunguje a my potrebujeme vedu – vedu, ktorá prinesie novú efektívnu liečbu, diagnostiku, ale aj efektívnejšie preventívne opatrenia. Bez inovácií a bez ich overovania v klinických štúdiách ide len o tápanie. Medicína na všetkých úrovniach musí byť založená na dôkazoch, čiže vedecky overených faktoch.
Až potom sa situácia upokojí…
Veď ako ináč bojovať s vírusovou pandémiou? Áno, máme preventívne opatrenia, to ale neznamená, že vieme, ktoré naozaj fungujú a ako veľmi, a už vôbec to neznamená, že neexistujú iné a lepšie. Treba skúmať a hľadať nové riešenia. To isté platí pre liečbu. V marci sa pacienti s COVID-19 liečili, ale dnes už vieme, že neefektívne. Teraz sa liečia odlišne a o tri, štyri mesiace zasa inak, akurát nevieme ako.
S kolegami sa teraz venujete výskumu testu na zistenie koronavírusu zo slín, no vy sa slinám ako diagnostickej tekutine venujete už dlhšie. Čo všetko o nás sliny prezradia, pri akých chorobách by mohli pomôcť?
Prezradia o nás v podstate všetko, akurát ešte nevieme ako. Niektoré veci sú známe, už dlho napríklad vieme, že v slinách môžeme spoľahlivo odmerať steroidné hormóny, vieme, že sa v nich nachádza DNA pre genetické analýzy. Dlhodobo skúmame s kolegami markery oxidačného stresu a v posledných rokoch aj markery renálneho zlyhania, čo by mohlo pomôcť pacientom s poškodenými obličkami alebo tým, ktorí o ich poškodení ešte ani nevedia. V slinách sú prirodzene aj baktérie a vírusy a mnohí vedci skúmajú sliny aj ako zdroj informácií o niektorých formách rakoviny – aj, ale nielen, v ústnej dutine.
Ako test na zistenie koronavírusu zo slín vyzerá?
Podobne ako pri steroch, aj v sline sa môžu hľadať bielkoviny alebo nukleové kyseliny vírusu. Detekcia nukleovej kyseliny je oveľa senzitívnejšia, pričom aj pri nej možno použiť rôzne metódy. Štandardom je PCR, ktorá si vyžaduje určité prístrojové vybavenie, čiže laboratórium. Alternatívou je LAMP, odlišuje sa hlavne tým, že pri nej laboratórium nepotrebujete. Stačí obyčajný termostat, čo udrží teplotu okolo 60 stupňov. LAMP je navyše rýchlejší ako PCR a taký malý termostat môže byť aj pri posteli pacienta.
Už v marci nám napadlo, či by sa metóda LAMP nedala použiť aj pri koronavíruse. Zistili sme, že vedci popísali už asi dvadsať rôznych testov. Lenže na začiatku pandémie sa LAMP nepoužíval v kombinácii so slinami. Takže na jar boli vedci, ktorí intenzívne riešili, či je v slinách koronavírus. Zistili, že je, a ukázali, že by sa dala slina na jeho detekciu využiť, ale pomocou PCR, a boli iní, ktorí ukázali, že pomocou LAMP sa dá detekovať koronavírus, ale netestovali slinu ako diagnostickú tekutinu. Bolo nám jasné, že to treba spojiť. Odber slín si môže urobiť pacient sám, znižuje sa infekčné riziko pre a od zdravotníka, ktorý tam vlastne ani nemusí byť.
Úplne ideálne by bolo, keby vzorka vôbec nemusela ísť do laboratória. Potom by išlo o skutočný „bedside test“. Nemusela by sa izolovať RNA, nemusel by sa robiť PCR test. Na tom teraz pracujeme a v princípe to aj funguje, ale je s tým spojených niekoľko technických i logistických problémov. Slina je veľmi variabilná, niekto má vyššie pH, niekto nižšie, niekedy je veľmi viskózna, inokedy nie, niekto produkuje slín veľmi málo, problémov je dosť. Vieme o nich, čiastočne sme ich riešili už pre iné aplikácie v minulosti a snažíme sa naše skúsenosti použiť, aby sme vedeli, ako slinu využiť efektívne a spoľahlivo a vo veľkom aj v rámci tejto pandémie.
Koľko vzoriek potrebujete na to, aby ste zistili, či metóda funguje?
Nie je to len o počte vzoriek. Aby sme mohli niečo povedať o senzitivite alebo špecificite testov, sú to rádovo stovky až tisícky. Ak niektorý z parametrov nebude optimálny, tak musíme začať pracovať na zlepšení a urobiť ďalšiu štúdiu. Nie je to lacná ani jednoduchá záležitosť. Keď vírus dodáme do slín, spoľahlivo ho zachytíme, ale to je ešte ďaleko od rutinnej aplikácie.
Prvý predpoklad, aby sa nielen tento projekt realizoval, sú peniaze a pokiaľ viem, tie sa k vám veľmi nehrnú.
Ako to už v slovenskej vede býva, sme pomalí. My v laboratóriu, ale aj v grantových agentúrach, na ministerstvách, všade. Veď nehorí, aj keď vlastne horí… Sme takí pomalí, že keď dostaneme peniaze, bude neskoro. Sú firmy, ktoré už predávajú komerčný LAMP test, iné zas predávajú špeciálne odberky na sliny pre detekciu koronavírusu, svet jednoducho nespí. Je možné, že firmy a zahraničné akademické pracoviská už vyriešili problémy, ktoré my ešte len riešiť plánujeme.
Keby mal Edison čakať na podporu u nás, možno by sa ani nedočkal a stále by sme boli pri sviečkach.
Dobrých nápadov tu máme kopec. Ale kým my vypisujeme výzvy, žiadosti, hodnotíme, kontrolujeme, uvažujeme, či podporiť, nepodporiť, či spĺňame všetky kritériá a verejne obstarávame, ostatní robia vedu. Možno ju nerobia lepšie ako my, ale sú oveľa rýchlejší a dostanú sa k cieľu skôr ako my. Funguje to tak stále, dlhodobo, a zrejme vo všetkých odboroch. V súčasnosti, v prípade korony, je to úplne vypuklé. Teraz vidno, akým neuveriteľným spôsobom a rýchlosťou veda posúva všetko dopredu, od základných laboratórnych výskumov o koronavíruse až po klinické štúdie, ktoré sa u nás vôbec nerealizujú.
Na jar, na začiatku pandémie, schválila vláda v súvislosti s koronavírusom pre vedcov finančnú podporu, no stále ste sa nedočkali.
Ešte v marci bolo rozhodnuté, že sa slovenská veda o koronavíruse podporí ôsmimi miliónmi eur. To je osem miliónov eur pre kompletne všetky odbory vedy na Slovensku. Počnúc humanitnými cez spoločenské až po virológiu. To je žalostne málo, je to až na hranici, či to brať vážne a či to nie je tak trošku výsmech. Najmä v porovnaní s ostatnými desiatkami, stovkami miliónov, ktoré idú na podporu všeličoho iného.
Ja doprajem každému, nech každý, kto si podporu zaslúži alebo potrebuje, ju aj dostane. Ale v čase pandémie, keď je úplne jasné, že to, čo ju pomôže vyriešiť, ukončiť, je veda, je to pre mňa nepochopiteľné. Rozumiem, že v zlej situácii sú umelci, športovci, učitelia a ďalší. Ale ak neinvestujeme do výskumu, budeme všetci potrebovať podporu donekonečna? Kto posunie ďalej liečbu, pochopenie patogenézy ochorenia, kto vyrieši vakcínu?
Je to absolútne nepochopenie problému. Som presvedčený, že máme kvalitných vedcov hodných podpory aj na Slovensku, ale, samozrejme, spoločnosť – vláda – sa môže rozhodnúť, že slovenskí vedci aj tak nič nevyskúmajú a podporu poslať špičkovým medzinárodným tímom. Aj tomu by som rozumel. Ale osem miliónov pre celú slovenskú vedu, pre všetkých slovenských vedcov, ktorí by niečo mohli robiť s koronavírusom? Máme tu vírusovú pandémiu.
Ako je možné, že automaticky, okamžite, bez žiadostí a trištvrteročného čakania a overovania nedostali priamu podporu virológovia a epidemiológovia? Nielen na rutinné testovanie a dohľadávanie kontaktov, ale na výskum, ako to robiť lepšie, rýchlejšie a efektívnejšie. Stále sa na niečo čaká. Čím neskôr podporu vedcom dáte, tým menší má efekt a zmysel. Je to stále rovnaká suma peňazí ako na jar, keď sa o nich rozhodlo, len svet nespí.
Vláda ale môže povedať, že vedu predsa podporila.
Áno, ale neefektívne, pretože to, čo sa plánovalo vtedy, je dnes už často neaktuálne. Nehovorím, určite všetci, ktorí podporu dostaneme, máme ďalšie nápady, ale tie sú už iné a to, o čom sme uvažovali na jar, je už pasé. Viem, že potom spätne počuť hlasy, že slovenskí vedci sú o ničom, nie sú produktívni, ale toto predsa spolu súvisí. Keď chcete vymyslieť žiarovku, musíte byť rýchlejší ako Edison. Keby mal Edison čakať na podporu u nás, možno by sa ani nedočkal a stále by sme boli pri sviečkach.
Na čo je zameraný váš projekt?
Vieme, že preventívne opatrenia sú dôležité, ale samy pandémiu nezastavia. Koniec koncov teraz, v druhej vlne, čísla stúpajú aj napriek všetkej prevencii. Potenciál ukončiť a vyriešiť pandémiu má vakcína, ale to sa ľudia aj musia dať zaočkovať. Na Slovensku i v iných krajinách mnoho ľudí fabuluje, neverí, nedôveruje, zvažuje, či sa dať očkovať. Bodaj by som sa mýlil, ale obávam sa, že keď vakcína bude, nedajú sa očkovať a pandémiu takto nevyriešime. Keď neviete zabrániť vzniku choroby, neviete zabezpečiť, aby bola väčšina populácie očkovaná, treba sa sústrediť na liečbu ťažkých prípadov COVID-19. Na to je však potrebné pochopiť patogenézu, čiže mechanizmus choroby. Bez toho nebude liečba efektívna.
Ako sa lieči COVID-19 teraz?
Liečba sa vyvíjala a za pol roka sa kompletne zmenila. Na začiatku roka to bola nová choroba, o ktorej vlastne nikto nič poriadne nevedel. Preto sa používala liečba založená na názoroch expertov. Takú medicínu sme tu mali bežne v minulom storočí a dnes vieme, že väčšinou nefungovala. Teraz sa to v podstate potvrdilo. Názory expertov, to je jedno, či sú to virológovia, epidemiológovia, alebo fyziológovia, nestačia. Názory, ani tie moje, nie sú dôležité. Dôležité sú dáta z klinických štúdií. Vo februári, samozrejme, ešte žiadne neboli.
Tretia fáza testovania vakcín, ktorá teraz prebieha, je mimoriadne dôležitá a nemala by sa vynechať.
Liečivá používané na jar, ako sa ukázalo, neznižovali úmrtnosť a pacientom nepomáhali. Či to bol chlorochín, hydroxychlorochín alebo HIV antivirotiká. Ukázali to klinické štúdie, bez ktorých by sme stále liečili rovnako neúčinne. Môžeme mať na Slovensku milión lekárov, pokiaľ nikto z nich nebude robiť vedu, nepohneme sa ďalej. To platí aj pre iné choroby, potrebujeme lekárov vedcov, ktorí budú robiť klinické štúdie, participovať na celosvetových, testovať diagnostické a liečebné postupy v kvalitných randomizovaných a zaslepených štúdiách. V prípade koronavírusu robí klinické štúdie, samozrejme, aj Svetová zdravotnícka organizácia (WHO), aj Európska komisia, to sú medzinárodné, priam globálne výskumy.
Slovensko v nich však nie je zapojené. Profitujeme z toho, čo vyskúmajú iní, samozrejme, ale má to svoje priame konkrétne dosahy. Pacienti nemajú prístup k novým, moderným liečebným postupom, metódam, a keď, tak za veľmi veľa peňazí. Zatiaľ čo v rámci klinických štúdií je to pre pacientov často plne hradené organizátormi, farmaceutickými spoločnosťami. Najmä však bežiaca klinická štúdia je zárukou, že pacienti sú liečení naozaj tak, ako majú podľa aktuálnych protokolov byť, prípadne už aj lepšie.
Nádeje sa upierali na remdesivir.
Áno, ten už prešiel klinickými štúdiami a bol účinný. Ale nie je to tak, že pacientovi podáte remdesivir a on sa z covidu vylieči. Posledné výsledky ukazujú, že naozaj skracuje hospitalizáciu, resp. dĺžku liečby. Budete rýchlejšie zdravý, ale len, ak COVID-19 prežijete.
To, čo dnes dokázateľne znižuje mortalitu, sú glukokortikoidy. Nie sú zázračné, úmrtnosť znižujú menej, ako by sme chceli, ale aspoň ju naozaj znižujú. Ide však o veľmi nešpecifický zásah do imunitného systému a určite potrebujeme cielenú liečbu. Pracuje na tom celý svet. Aby liečba mohla byť cielená, potrebujeme dôkladne poznať patogenézu choroby, potrebujeme vedieť, prečo práve u tohto pacienta došlo k ťažkému priebehu a čo sa vtedy vlastne deje, prečo niektorí pacienti prežijú a iní nie. Skúma sa to intenzívne, ale detaily zatiaľ nie sú objasnené.
Pri novom koronavíruse sa spomínajú viaceré rizikové faktory, obavy z nákazy sa od začiatku spájali najmä so staršími ľuďmi. Prečo sú viac ohrození?
Vysoký vek je v skutočnosti prvým, druhým, tretím, štvrtým aj piatym rizikovým faktorom. Až potom prichádzajú všetky ostatné, o ktorých sa diskutuje. Vysoký vek je kľúčový determinant mortality. Ale prečo, to vôbec nie je jasné. Ja som pôvodne patofyziológ, takže chcem poznať aj príslušné mechanizmy.
Iste, vek sa u pacienta veľmi zmeniť nedá, ale to neznamená, že mechanizmus, ktorý vedie u starších pacientov k vyššiemu riziku, nie je dobrý terapeutický cieľ. Z klinických sledovaní je jasné, že pri COVID-19, čím sme starší, tým máme vyššie riziko a funguje to kompletne od nula až po sto rokov. Molekulárny patomechanizmus však známy zatiaľ nie je.
Foto: SITA/AP
Ako to budete skúmať?
Máme niekoľko hypotéz a všetky súvisia s neutrofilmi. Tie sú najpočetnejšími bielymi krvinkami. Zabezpečujú hlavne nešpecifickú imunitu a majú najrôznejšie zbrane, pomocou ktorých zabíjajú mikroorganizmy. Majú celý arzenál zbraní, z ktorého si môžu vybrať. Jednou z tých zbraní je akýsi kamikadze útok. Dokážu zo seba vystreliť svoju vlastnú DNA, na ktorej sú nalepené antimikrobiálne peptidy, jadrové proteíny a enzýmy, ktoré zabíjajú alebo oslabujú mikroorganizmy.
Takýto kamikadze útok je účinný, mikroorganizmy sa zničia, no zároveň pritom väčšinou neutrofil umiera. Navyše DNA, ktorá sa z nich takto dostane von, sa musí rýchlo odstrániť. Ak sa neodstráni, funguje ako signál nebezpečenstva a vznikajú dva veľké problémy. Jedným je koagulácia, čiže vytváranie krvných zrazenín vnútri v cievach a druhý, ešte horší, je, že vzniká zápal. Vystrelená DNA totiž stimuluje ďalšie neutrofily, aby vystrelili svoju DNA. Je to začarovaný kruh, pri ktorom sa strácajú funkčné imunitné bunky a vznikajú krvné zrazeniny.
Laici vnímajú COVID-19 ako ochorenie, ktoré ničí najmä pľúca a aj u nás boli a sú veľké obavy z toho, že budú mnohí potrebovať pľúcnu ventiláciu. Takže vy sa vlastne zameriate na to, ako tomu predísť?
Nie, zameriame sa na to, prečo pľúcna ventilácia často nevedie k liečebnému úspechu. Už prvé klinické štúdie v Číne i v Taliansku ukázali vysokú mortalitu pacientov na umelej pľúcnej ventilácii. Dnes je situácia lepšia, na pľúcnu ventiláciu sa dostávajú iní pacienti a vieme ich už lepšie ventilovať. Ale mortalita je naďalej vysoká. Prečo? Lebo tam nejde len o pľúca.
Pľúca majú okysličovať krv, ale keď ju máte zrazenú a netečie cez pľúcne kapiláry, môžete okysličovať, koľko chcete, nepomôže to. Práve zrážanie krvi môže byť veľmi dôležitý faktor a dnes už pacientov liečia liekmi na riedenie krvi. Ani to však nie je kauzálne. Myslíme si, že zrážanie krvi je pravdepodobne spôsobené spomínanými kamikadze útokmi neutrofilov a extracelulárnou – mimobunkovou DNA, ktorá sa nedostatočne rýchlo odstraňuje. Na toto už existujú v odbornej literatúre indície.
Jednou z našich hypotéz je, že DNA je u starších ľudí chemicky zmenená tak, že sa ťažšie odstraňuje. Enzým, ktorý štiepi DNA, môže byť vo vyššom veku menej aktívny. V neposlednom rade môže byť problémom to, že neutrofily u starších ľudí si pri boji s mikroorganizmami skôr vyberajú kamikadze útok – vystrelenie svojej DNA, ako ostatné zbrane, ktoré bežne využíva mladý neutrofil. Chceme sa pozrieť na neutrofily u mladých ľudí, u detí a u geriatrických pacientov, ale aj na neutrofily u tehotných žien a u ľudí užívajúcich lieky na potlačenie funkcie imunitného systému. Tehotné ženy sú tiež imunosuprimované, čiže je znížená ich funkcia imunitného systému, ale fyziologicky.
Môžeme mať na Slovensku milión lekárov, pokiaľ nikto z nich nebude robiť vedu, nepohneme sa ďalej.
Na jar si mnoho expertov myslelo, že práve imunosuprimovaní ľudia budú umierať, budú mať vyššie riziko. To sa vôbec nepotvrdilo. Dáva to silné indície, že pre ťažké priebehy COVID-19 je mimoriadne dôležitá neadekvátna odpoveď imunitného systému. Aj preto zrejme antivirotiká v prípade ťažkého priebehu nemajú veľmi ako fungovať. Vtedy už treba manažovať odpoveď imunitného systému, vírus bolo treba riešiť týždne predtým.
Dôležité však je, že ak by sa ktorákoľvek z našich hypotéz potvrdila a ukázalo by sa, že niektorý z týchto mechanizmov je dôležitý, existujú už príslušné liečivá a vieme teda, čo treba v následnej klinickej štúdii vyskúšať. Napríklad enzým, ktorý štiepi DNA, je liek, ktorý už dvadsať rokov dostávajú pacienti s cystickou fibrózou na rozpúšťanie hlienov. Mohol by výrazne pomôcť odstraňovať extracelulárnu DNA z kamikadze útokov.
Aj pacienti s cystickou fibrózou mali na COVID-19 umierať. Ale tí, čo sú liečení týmto liekom, nemajú v drvivej väčšine žiadne komplikácie. Iné liečivá zas vedia zablokovať neutrofily a produkciu mimobunkovej DNA.
Čítala som rozličné informácie o novom koronavíruse, aj úplne protichodné, na jednej strane, že nemutuje, na druhej, že áno. Ako to je?
Mutuje, ale ani zďaleka nie tak ako chrípka. Ak hovoríme o mutácii vírusu, hovoríme o tom, či je variabilná sekvencia jeho nukleovej kyseliny. Pri koronavíruse je možné pomocou drobných zmien sledovať, ktorý prišiel z Číny, z Európy alebo z Ameriky. Mutujú však neustále aj naše bunky, k zmenám DNA prichádza neustále. Ide o to, či zmeny sú závažné a kde sú. Pri chrípke ide o také zmeny, ktoré kompletne menia vlastnosti vírusu, preto sa musí každý rok vyrábať nová vakcína. Podľa toho, čo vieme, pri koronavíruse to tak nie je.
Znamená to, že vakcína proti koronavírusu sa nebude musieť meniť?
Zrejme áno. Ak identifikujeme, ktorá z vakcín, ktoré už sú vyvinuté a teraz sa testujú, je bezpečná, účinná, je to veľmi pravdepodobné. Doterajšie výsledky ukazujú, že vakcína vyvoláva relatívne silnú odpoveď. Zdá sa, že nebudú také dôležité protilátky, dôležitá je bunková odpoveď, tá sa však nedá sledovať tak jednoducho ako protilátky. Tretia fáza testovania vakcín, ktorá teraz prebieha, je mimoriadne dôležitá a nemala by sa vynechať.
V nej potrebujete veľa pacientov, lebo ak sa vyskytne nejaká raritná reakcia u jedného z tisíc pacientov, na sto dobrovoľníkoch to nezistíte. Možno budeme mať dve, tri vakcíny, čo je dobre. Pretože môžu nastať aj logistické problémy typu – vakcína existuje, ale nie je jej dosť, alebo je jej dosť, ale iba pre určité skupiny obyvateľstva. Asi sa všetci zhodnú na tom, že by mali byť vakcinovaní najprv zdravotnícki pracovníci a starší ľudia.
V prvých fázach testovania sa zúčastňujú mladí zdraví dobrovoľníci, v tretej fáze by však mali byť aj starší pacienti. Nedá mi, aby som nepovedal, že sa na Slovensku musíme maximálne snažiť byť súčasťou týchto štúdií. Nejde len o blaho pre ľudstvo, ku ktorému by sme mohli a mali prispieť. Ide aj o úplne primitívny benefit, že budeme mať skôr zaočkovaných ľudí. Lebo keď sme zapojení v štúdii, máme vakcínu. Keď nie sme, musíme čakať. Pokiaľ viem, Slovensko stále nie je súčasťou žiadnej takejto klinickej štúdie, ani pod hlavičkou WHO. Máme už síce dohodnuté dodávky prípadne overených vakcín vďaka tomu, že sme v Európskej únii, ale keby sme boli súčasťou štúdie, už by sme mali prvých zaočkovaných ľudí.
Hovorí sa, že všetko zlé je na niečo dobré, môže vývoj vakcíny na nový koronavírus priniesť benefity aj pri iných závažných ochoreniach?
Osobne veľmi držím palce vedcom, ktorí pracujú s RNA vakcínami. Nimi sa neaplikuje vírus ani jeho bielkovina, ale informácia o tvorbe jeho bielkoviny. RNA dostanete napríklad do svalových buniek, vaše bunky informáciu prečítajú a oni samy vytvoria vírusovú bielkovinu alebo jej časť.
Zatiaľ vyzerajú výsledky týchto vakcín mimoriadne dobre. Táto myšlienka pritom vôbec nie je nová. Vedci predstavili zámer vytvoriť vakcínu na báze nukleovej kyseliny už pred dvoma desiatkami rokov. Vznikla však proti tomu iracionálne veľká averzia, možno aj pod vplyvom nejakých zlých filmov. A tak dnes jedinú RNA vakcínu dostávajú lososy. Súčasná krízová situácia umožnila vývoj viacerých RNA vakcín proti novému koronavírusu. A zrazu vidíme, že to funguje a je to bezpečné. Takýmto spôsobom možno vyrobiť RNA vakcínu aj pre iné infekčné choroby, nielen pre COVID-19. Dokonca sa dá viacero, možno až niekoľko desiatok vakcín "vpratať“ do jednej RNA vakcíny. Krízy otvárajú aj nové príležitosti.
Foto: Robert Hüttner, Pravda
Doc. MUDr. Ing. RNDr. Peter Celec, DrSc., MPH
Prednosta Ústavu molekulárnej biomedicíny na Lekárskej fakulte Univerzity Komenského v Bratislave patrí k špičkovým vedcom v odbore normálna a patologická fyziológia i molekulárna biológia. Venuje sa využitiu slín pre diagnostiku, vplyvom testosterónu na mozgové funkcie a významu extracelulárnej DNA v patogenéze rôznych chorôb.
Hovorí, že vede sa venuje preto, lebo je zvedavý, fascinuje ho, že nové zistenia pri výskume prinášajú ďalšie otázky. V súčasnosti sa spolu s kolegami a s Biomedicínskym centrom Slovenskej akadémie vied venuje vývoju nových diagnostických testov a nových terapeutických postupov pre COVID-19.