„Nie można jednoznacznie powiedzieć, że osoby starsze są szczególnie narażone na zakażenie wirusem SARS-CoV-2. To, co obserwujemy, to znacznie cięższy przebieg choroby u takich osób, stąd wrażenie, że osoby starsze są bardziej narażone na zakażenie” - mówi dr hab. Mirosław Kwaśniewski, genetyk, biolog molekularny, w rozmowie z red. Aleksandrą Jakubowską.
Aleksandra Jakubowska, tygodnik „Sieci”: Dlaczego nauka jest bezradna wobec koronawirusów? Nie mamy szczepionki, leków, a przecież już pierwszy raz z poważniejszym zagrożeniem zetknęliśmy się w 2002 r. w przypadku SARS?
Mirosław Kwaśniewski: To jest nowy wirus, nasz układ odpornościowy nie może automatycznie poradzić sobie z tym zagrożeniem.
Ale ma podobną strukturę. Przy SARS były prowadzone badania, nie udało się zrobić szczepionki, praktycznie nie wiadomo było, jak leczyć. I co, zapomniano na lata, że takie zagrożenie w postaci odzwierzęcych wirusów może ponownie dotknąć ludzi?
Jeżeli nawet trwały badania nad poprzednimi koronawirusami, to one są na tyle różne, że konieczne jest wytworzenie szczepionki na coś, co się dopiero teraz pojawiło. Pracujemy nad szczepionkami, wirus jednak ciągle mutuje i prawdopodobnie zostanie w naszej populacji, nie uda się go zupełnie wyeliminować, a więc konieczna będzie ciągła praca nad nowymi szczepionkami.
Czyli ten wirus, który pierwotnie pojawił się w Chinach, w momencie kiedy jest teraz w Europie czy Ameryce, jest już zmutowany?
W genomie tego wirusa w stosunku do pacjenta „zero” pojawiają się dwie zmiany na miesiąc.
To jest syzyfowa praca. Bo jeżeli badania nad szczepionką mają potrwać 18 miesięcy, dwa lata, to jaką mamy pewność przy takim tempie mutacji, że w pewnym momencie to, co wynajdziemy, będzie skuteczne
Jeżeli teraz wynajdziemy szczepionkę przeciwko temu konkretnemu typowi wirusa, nie wiemy, jak długo ta szczepionka będzie skuteczna. Podobnie jak z wirusem grypy. Dopóki zupełnie nie wyeliminujemy go z populacji, musimy prowadzić obserwacje i ciągle ulepszać szczepionkę. To jest syzyfowa praca, ale taka jest natura tego problemu.
Tak jak odciski palców, tak samo nasz DNA, czyli zestaw genów, które dziedziczymy, jest niepowtarzalny, inny dla każdego człowieka. Czy ta różnorodność sprawia, że jedni z nas są bardziej narażeni na różnego rodzaju choroby, a inni bardziej uodpornieni?
Każdy z nas jest w różnym stopniu narażony na jakieś choroby, tak samo jak każdy z nas inaczej wygląda, ma inny kolor włosów, oczu, sylwetkę. Chorowanie i przebieg choroby są cechą jak każda inna. Ale nasze cechy nie zależą tylko od genów, lecz także od stylu życia, od środowiska, w którym żyjemy. To też wpływa na naszą odporność na choroby. Jeżeli połączymy te informacje, to znaczy pewne warianty genów ze stylem życia, to można przyjąć, że każdy z nas może mieć różną podatność na zachorowanie, różne predyspozycje do przebiegu choroby i wreszcie do sposobu leczenia.
Badania genetyczne wykryły takie związki?
W niektórych przypadkach, szczególnie tych dobrze poznanych, z którymi walczymy od lat, jak na przykład AIDS wywoływany przez wirus HIV, wiemy, że są pewne warianty genów odpowiadające np. za większą lub mniejszą odporność na wniknięcie wirusa i samo wywołanie choroby.
Z badań nad koronawirusem SARS prowadzonych od 2003 r. wynikają podobne wnioski?
Zidentyfikowano warianty, które miałyby powodować, że jedne osoby były bardziej podatne na zakażenie, u niektórych ta choroba przebiegała bardziej gwałtownie, u innych mniej, ale to były badania na niewielką skalę. Poza tym od tego czasu obserwujemy olbrzymi skok technologiczny, to prawdziwa rewolucja w genetyce. Jesteśmy w stanie znacznie szybciej wyciągać wnioski na temat predyspozycji genetycznych do takich chorób, z jakimi mamy do czynienia teraz.
Dzięki badaniom genetycznym łatwiej można zdiagnozować chorobę i dobrać terapię?
To spersonalizowane podejście do człowieka. Na podstawie sekwencji jego genów, jego markerów genetycznych i molekularnych dobieramy mu terapię. To są ostatnie osiągnięcia medycyny. Np. w terapii nowotworowej możemy dobrać odpowiedni terapeutyk, celowany lek pod konkretną mutację, która powstała w komórkach nowotworowych. Znamy dziś ok. 6 tys. genów, w których zmiany związane są z predyspozycjami do wystąpienia chorób i innych cech – wiedza ta może być wykorzystana głównie w celach prewencyjnych i diagnostycznych, jednak w pewnych przypadkach umożliwia również wybór dopasowanej terapii.
Odnosi się wrażenie, że to są eksperymenty na poziomie jednostkowych przypadków, badania kliniczne w instytutach. A przecież przy epidemii potrzebna nam jest wiedza, której efekty mogą być stosowane masowo.
Taka opinia wynika z tego, że postęp nauki, analizy danych i wyciągania wniosków jest tak duży, mamy tak wiele nowych informacji, że standardowe systemy opieki zdrowotnej są zbyt wolne, by tę nową wiedzę powszechnie i szybko stosować. Mamy dostęp do wielu innowacyjnych odkryć i technologii, jednak ich wdrożenie do standardowego systemu opieki zdrowotnej wymaga dużej współpracy pomiędzy systemem, płatnikiem a firmami technologicznymi, które potrafią szybko i skutecznie te nowości wprowadzać. Rozwiązania, którymi dysponuje dziś rynek nowych technologii, w pewnym sensie są jeszcze niekompatybilne z rozwiązaniami systemów opieki zdrowotnej, który wymaga zatwierdzania i certyfikacji procedur, wdrażania sprawdzonych rozwiązań, edukacji kadry itd. Nawet w sytuacjach kryzysowych, które są bardzo dynamiczne, np. pandemii, nie ma możliwości zastosowania rozwiązań eksperymentalnych czy tych nowych terapii. Myślę, że na przykładzie problemu, z którym mierzy się dziś cały świat, wyciągniemy wnioski i wypracujemy nową formę współpracy i adaptacji nowych technologii i wiedzy w systemach opieki zdrowotnej.
Ale czy w takim przypadku jak teraz, kiedy mamy nowego wirusa i taką skalę epidemii, nie możemy zrobić wyłomu w tym tradycyjnym systemie? Nie można pominąć długich procedur np. przy pracach nad szczepionką?
Szczepionka jest czymś bardzo szczególnym. Są firmy biotechnologiczne na świecie, które działają w niestandardowy sposób, np. szybciej hodują wirusa do pracy nad szczepionką. On dopiero się pojawił, trzeba go poznać, znaleźć na niego sposób i na to potrzeba czasu. Są jednak firmy biotechnologiczne, które pomijają pewne standardowe procedury, tworzone są też innowacyjne, wielkoskalowe testy na obecność wirusa u ludzi.
Przy koronawirusie mówi się o pewnych grupach szczególnie zagrożonych, ludziach starszych, mających inne współistniejące schorzenia, osłabiony układ odpornościowy albo zażywających leki obniżające odporność organizmu. Ale na jakiej podstawie tak się twierdzi? Także na podstawie genetyki i badań?
Wiemy, że wnikanie wirusa, z którym teraz mamy do czynienia do organizmu, może być, podobnie jak w przypadku tego pierwszego SARS z 2002 r., zależne od genu ACE2, czyli receptora białkowego w błonie pęcherzyków płucnych. Jest wiele badań na ten temat i z pewną ostrożnością można je przełożyć na ten nowy, dzisiejszy koronawirus. Im więcej jest tych receptorów na pęcherzykach płucnych danej osoby, tym ma ona większą podatność na zakażenie. Np. badania wykazują, że palacze i byli palacze mają większą ekspresję tego genu ACE2 i tym samym prawdopodobnie większą podatność na zakażenie tym wirusem.
Do grup szczególnie narażonych na zakażenie tym wirusem zalicza się też osoby starsze.
Nie można powiedzieć jednoznacznie, że osoby starsze są szczególnie narażone na zakażenie wirusem SARS-CoV-2. To, co obserwujemy, to znacznie cięższy przebieg choroby u takich osób, stąd wrażenie, że osoby starsze są bardziej narażone na zakażenie. Do dziś jednoznacznie nie wiemy, dlaczego osoby starsze przechodzą COVID-19 znacznie ciężej, jednak widzimy korelację z chorobami współistniejącymi, takimi jak nadciśnienie czy cukrzyca, jednak choroby te znacznie częściej występują u osób starszych niż młodych, stąd trudno jednoznacznie mówić o związku przyczynowo-skutkowym w tym wypadku.
Ta nadprodukcja białka ACE2 przez organizm ułatwia wirusowi jego zaatakowanie?
Wydaje się, że można postawić taką tezę, że jeżeli mamy tego białka w organizmie ponad normę, wirus łatwiej wnika
Czy jesteśmy w stanie dzięki genetyce coś z tym zrobić?
Możemy zrobić szeroko zakrojone badania genetyczne na dużą skalę, zbierać dane o osobach, które są w regionach objętych epidemią i są narażone na zachorowanie. Poprzez analizę korelacji pomiędzy tym, jaki mamy genotyp, jakie mamy sekwencje genu ACE2 czy wszystkich innych genów, jaki był przebieg choroby, jeśli zachorowaliśmy, jakie leki zadziałały, jesteśmy w stanie znaleźć zależności genetyczne, które za jakiś czas, jeśli wirus powróci, dadzą nam wiedzę o tym, kto jest bardziej narażony na zachorowanie, na cięższy przebieg tej choroby i wreszcie komu jakie leczenie zastosować.
Jaką praktyczną wiedzę z tych badań możemy uzyskać? Zostań w domu, bo jesteś bardziej narażony na zakażenie, albo możesz się poruszać swobodnie, albo – jeżeli zachorujesz – to będziesz to lekko przechodził?
Każdy z tych scenariuszy jest prawidłowy i możliwy. Jeśli teraz poznamy korelacje między naszym genomem a podatnością na zachorowanie czy przebieg choroby, to zyskamy wiedzę, jak reagować w przyszłości.
Ale to jest przyszłość, a my na razie jesteśmy w epicentrum epidemii. I co my z tego, czym dysponuje genetyka, możemy teraz wykorzystać?
Nowe metody diagnostyczne, które możemy wykorzystać do bardzo szybkich tanich testów na szeroką skalę. Nauka pozwala stworzyć taki test, którzy umożliwia sprawdzenie nawet kilkudziesięciu tysięcy ludzi w ciągu kilku dni. Jedyny problem to pobranie tak wielu próbek w tak krótkim czasie. Jesteśmy w stanie sekwencjonować genomy samego wirusa, żeby stwierdzić, jak szybko mutuje, żeby można to było przełożyć na prace nad kolejnymi szczepionkami. Nie możemy przespać tej pandemii, musimy mieć dostęp do danych na bieżąco, by przygotować się na to, że może ten wirus nie zostanie całkowicie wyeliminowany.
Istnieje taka możliwość, że tak jak grypa zmutowany koronawirus będzie wracał co sezon?
Niestety, pojawiają się publikacje naukowe, które mówią, że może tak być.
Rozmawiamy o badaniach genetycznych, a więc muszę zapytać o to, czego wielu ludzi się boi. Czy nie zachodzi niebezpieczeństwo majstrowania przy naszym DNA, pokusa udoskonalania człowieka albo usuwania jednostek niedoskonałych?
Znamy wiele wariantów w genomie, które są odpowiedzialne za różne cechy, za różne choroby, ale też warianty pozytywne, wpływające np. na lepszą odpowiedź na leczenie konkretnymi lekami, zwiększające skuteczność diet np. redukcyjnych lub niskowęglowodanowych, potencjalnie lepsze wyniki sportowe. Nikt jeszcze nie ulepsza ludzi i długo, długo tego nie będzie robił, bo to jest nieetyczne. Nowe badania nie zmierzają do tego, by tworzyć superludzi, ale do identyfikacji tych wariantów genów, które doprowadzają do chorób. Już teraz możliwa jest precyzyjna modyfikacja DNA, naprawa takiego wariantu, który doprowadza do choroby. Jednak nikt nie ulepsza zdrowych ludzi. Każde nowe badanie daje nam nową wiedzę, która ma służyć człowiekowi, a nie uruchamiać negatywne myślenie. Uważam, że każdy z nas ma dobre geny. Jeżeli ktoś ma wariant lub mutację, która wskazuje na predyspozycję do jakiejś choroby, to lepiej o tym wiedzieć, by podjąć działania, np. świadomie podchodzić do konieczności badań profilaktycznych. Co więcej, wiemy, że styl życia może w niektórych przypadkach powodować, że pewne predyspozycje się uaktywnią albo uśpią. Właśnie dlatego wiedza o potencjale genetycznym jest dla nas bardzo cenna.
Rozmawiała Aleksandra Jakubowska
Wywiad ukazał się w numerze 14/2020 tygodnika „Sieci”.
W związku z problemami z dystrybucją drukowanej wersji tygodnika „Sieci” (zamykane punkty sprzedaży, ograniczona mobilność społeczna) zwracamy się do państwa z uprzejmą prośbą o wsparcie i zakup prenumeraty elektronicznej - teraz w wyjątkowo korzystnej cenie! Z góry dziękujemy!
Publikacja dostępna na stronie: https://wpolityce.pl/polityka/494499-nasz-wywiad-kwasniewski-wirus-ciagle-mutuje