Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award, oceneniu, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku. Virológ RNDr. Boris Klempa, DrSc., vedúci oddelenia ekológie vírusov vo Virologickom ústave Biomedicínskeho centra SAV, svoju vedeckú kariéru zasvätil hantavírusom, teda vírusom v hlodavcoch. Koronakríza však celý vedecký svet obrátila hore nohami.

- čo sú to vírusy a ako sa prenášajú - ktoré sú najnebezpečnejšie vírusové ochorenia - čo sa muselo stať, aby jeden vírus spôsobil pandémiu - ako skúmajú koronavírus u nás - prečo niektoré vírusy mutujú viac ako iné - prečo je aj do budúcna dôležité poznať vírusy - čo nás môže pred pandémiou zachrániť

V rozhovore sa dočítate:

Čo je vírus? Je to vôbec živý organizmus?

- Vírus je asi najjednoduchšia forma života, čím odpovedám aj na otázku, či je to živý organizmus. Z môjho pohľadu áno. Názory sa líšia. Je to otázka definície života.

- Áno, nemá samostatný metabolizmus, čo je pre niekoho definícia života a je to niečo neživé. Je to naozaj jednoduchá štruktúra, ide len o genetický materiál, kód, nosič genetickej informácie, ktorý je obalený nejakým základným bielkovinovým alebo lipidickým obalom. Z môjho pohľadu je to živý organizmus preto, lebo je schopný evolúcie, takže sa vyvíja. Jeho základom je genetická informácia, teda nukleova kyselina, takže pre mňa je živý organizmus.

Aký je rozdiel medzi vírusmi a baktériami?

- Jednoznačný v tom, že baktérie sú síce jednoduché formy, ale predsa len sú to bunky. Majú samostatný metabolizmus, sú schopné života v akomkoľkvek prostredí, kdežto vírusy na to, aby sa rozmnožili, potrebujú vniknúť do živej bunky rôzneho typu. Využívajú celý aparát bunky na to, aby vyrábali kópie seba samého. Mimo hostiteľskej bunky je to naozaj akoby len chemická zlúčenina. Je to nukleová kyselina s obalom, ktorá ale po vstupe do bunky je schopná ju natoľko zmanipulovať, že táto bunka začne produkovať nové kópie vírusov. Je to veľmi podobná analógia s počítačovými vírusmi.

Dokážu vírusy prežiť len vo zvieratách a ľuďoch alebo aj v niečom inom?

- Akýkoľvek organizmus na tomto svete má svoje vírusy. Existujú aj vírusy rastlín, vírusy rôznych živočíchov, aj baktérie majú svoje vírusy, takzvané baktériofágy. Vírusy sa v evolúcii vyvinuli tak, že sú schopné napadnúť rôzne druhy organizmov.

- Sú rôzne spôsoby prenosu. Napríklad vírusy, ktoré sa prenášajú fekálno-orálne, tie sú oveľa odolnejšie voči vplyvom vonkajšieho prostredia. Potom sú vírusy, ktoré sa môžu prenášať len priamo telesnými tekutinami pri kontakte so sliznicami ako ebola. Ďalej len krvnou cestou alebo pohlavnou cestou, napríklad aj HIV. Veľké množstvo významných vírusov sú prenášané určitými prenášačmi, ktorým sa hovorí vektory. To sú často komáre alebo kliešte, kde až bodnutie hmyzu prenesie vírus. Sú to veľmi zaujímavé vírusy, lebo sú schopné existovať v dvoch absolútne zásadne odlišných organizmoch ako je hmyz a človek. Rastlinné vírusy sú prenášané zase celkom inak.

Vy ste sa počas kariéry zamerali na hantavírusy (pochádzajúce z hlodavcov). Tie sa ako prenášajú?

- Tie sa na človeka môžu preniesť tiež vdýchnutím kontaminovaného prachu alebo aerosólmi, teda vzdušnou cestou, ale len pri priamom kontakte s hlodavčími výlučkami pri pobyte v prírode alebo takom prostredí, kde sa vyskytujú. Napríklad <a href="https://jungla.sk/chaty-a-chatky" target="_blank" rel="noopener">záhradné chatky</a>.

- Z hľadiska percenta smrteľných prípadov je ebola najznámejší zabijak. Ale zase, pri víruse besnoty, keby neprišlo k zásahu vakcíny, tak je smrtnosť 100-percentná. Ebola je určite jeden z vírusov, ktoré sú považované za mimoriadne nebezpečné. Hantavírusy, ktorým sa venujem, niektoré z nich dosahujú smrtnosť 10 až 15 percent a sú veľmi závažné ochorenia.

Aké vlastnosti musí mať vírus, aby spôsobil pandémiu? Napríklad konkrétne nový koronavírus?

- Moment, kedy si všetci museli uvedomiť, že toto bude oveľa väčší problém, bolo, keď sa začalo zisťovať, že ľudia, ktorí ešte nemajú žiadne príznaky, už sú schopní tento vírus prenášať na ďalších ľudí. To je ten veľký rozdiel voči pôvodnému SARS vírusu, kde izolácia chorých a karanténa tých, ktorí boli v kontakte s chorými, stačila, aby sa vírus podarilo zastaviť. Tu práve to, že veľký počet ľudí je schopných šíriť vírus ešte v čase, keď vôbec netušia o tom, že sú chorí, tak vysoká účinnosť šírenia je to, čo spôsobilo pandémiu. Samozrejme, s ďalšími faktormi dnešnej doby.

- Veľmi intenzívna letecká doprava, veľká hustota obyvateľstva. To sú faktory, ktoré zvyšujú pravdepodobnosť takýchto udalostí a kvôli ktorým môžeme očakávať, že k takýmto udalostiam bude prichádzať aj naďalej.

Slovenským vedcom sa podarilo vyčleniť sekvenciu koronavírusu tu na Slovensku. Môžete vysvetliť, čo to znamená?

- Najprv by som vysvetlil, že sme izolovali koronavírusy zo slovenských pacientov v laboratóriu. To bol prvý krok. Nie je to nič prelomové, to isté sa podarilo vedcom v iných krajinách. To znamená, že sme sa pokúsili klinický materiál z výterov použiť ako zdroj, aby sme infikovali v laboratóriu kultivované bunky. Keď už sme mali vírus v zajatí, tak sa s ním dá ďalej pracovať. Pokúsili sme sa o sekvenovanie v spolupráci s Vedeckým parkom UK, čiže samotnú metódu sekvenovania urobili oni na materiáli, ktorý sme im poskytli. Sekvencie sú dôležité, aby sme vedeli, aká je variabilita vírusu, ako sa vyvíja v čase, ale takisto to nie je nič prelomové. V tom čase, keď sme to urobili, bolo známych už 700 sekvencií, teraz už ich je niekoľko desiatok tisíc.

- Každá sekvencia je iná tým, že vírus prišiel na Slovensko z rôznych smerov, zdrojov a hostitelia boli rôzni pacienti. Nebolo to tak, že by prišiel jeden pacient, ktorý nakazil všetkých pacientov. Vírus bol niekoľkonásobne zavlečený zo zahraničia. Aj títo prví pacienti nemali všetci identický vírus, ale sa líšil. To, že každý izolát má nejaké unikátne mutácie, je pri vírusoch niečo naozaj prirodzené a nie je to niečo, čo by malo vyvolávať paniku, že vírus mutuje. Pri každom novom izoláte akéhokoľvek vírusu z prírody predpokladáme, že sekvencia bude aspoň do nejakej minimálnej miery odlišná od tých, ktoré sme poznali doteraz.

Taká chrípka mutuje veľmi, ale osýpky až tak nie.

- V tomto je vírus chrípky šampión, čo sa týka variability, teda schopnosti vírusu mutovať. To je aj dôvod, prečo je to taký celosvetový problém a najväčšie obavy vyvoláva práve vírus chrípky v súvislosti s ďalšími možnými pandémiami. Vírusy mutujú s rôznou intenzitou a práve tento koronavírus je pomerne stabilný a mutuje len pomaly v porovnaní s chrípkou. Chrípka využíva dva rôzne mechanizmy ako sa meniť. Jeden je postupné hromadenie mutácií, vďaka ktorým sa priebežne menia vlastnosti povrchových proteínov. Pri druhom prichádza k skokovitej zmene a tá bola doteraz príčinou epidémie. Predpokladám, že takáto skokovitá zmena by bola dôvodom aj novej pandémie.

Ak sa prestaneme očkovať, tak sa nám môžu vrátiť ochorenia, ktoré už nepoznáme? Napríklad detská obrna, čierny kašeľ, mumps, ružienka, osýpky...

- Samozrejme. Vidíme to v krajinách, kde sa očkovanosť nepodarilo nastoliť alebo klesá kvôli rôznym vojnovým konfliktom alebo obrovskej chudobe. V tých krajinách, bohužiaľ, sú tieto choroby stále veľký problém. Napríklad aj detská obrna.

Nový koronavírus je na 96 percent identický s netopierom. Ako preskočil z netopiera?

- To v tejto chvíli nevieme. Nie je ani isté, či bol prenos priamy z netopiera alebo sa vyskytol určitý medzihostiteľ, ktorý tiež v tejto chvíli ešte nie je presne známy. Ale vieme z minulosti, že Sars-cov-1 využíval určitého medzihostiteľa. Pri koronavíruse jednotke sú to drobné cicavce, ktoré sú na trhoch ako cibetky, ktoré sú v Číne používané ako zdroj potravy alebo na kožušiny. Predpokladá sa, že je to pôvodne netopierí vírus. Takisto MERS koronavírus, tam je medzihostiteľ veľmi dobre známy, sú to jednohrbé ťavy.

Ako je možné, že niektoré vírusy dokážu prežiť v zvierati aj človeku?

- Dá sa povedať, že keď sa niečo takéto stane, vidíme len dôsledok, resp. vidíme len ten vírus, ktorý celý ten prechod, preskok zvládol. U ďalších vírusov k takémuto niečomu teoreticky prichádzať môže, ale nepríde práve preto, že vírusy túto schopnosť nemajú.

Nie je to teda nič bežné, skôr mimoriadne?

- Môj pracovný deň vyzeral zásadne inak pred pandémiou a teraz. Čo je zaujímavé, vrátil som sa do laboratória, kde trávim oveľa viac času. Nikdy predtým som sa koronavírusom nevenoval, no bol som okolnosťami prinútený venovať sa im. Pre celú našu skupinu to bola nová vec a cítil som potrebu, že to chcem mať pod kontrolou a chcem byť priamo pri tom a nie len dávať pokyny a čakať, ako to dopadne. V laboratóriu som, dá sa povedať, denno-denne. Od rutinného testovania, ktorého som sa na začiatku tiež zúčastňoval, v tom sa už spolieham na svojich kolegov a posúvam sa viac k experimentálnym veciam.

V čom pomáha vaša práca? Alebo je to len dielčia práca v nejakej skladačke?

- To je údel základného výskumu, že pri ňom efekt nie je priamo badateľný pre bežného človeka. Je to niečo, s čím sa aj my musíme vyrovnávať. V pandémii sa stalo, že ľudia to ocenili, lebo zrazu videli priamy efekt. Keď sme sa ponúkli, že vieme to robiť, máme vybavenie, skúsenosti a chceme sa zapojiť aj do testovania. Tam videli priamy osoh, čo za normálnych okolností nie je vidieť. Výsledky našej práce majú zmysel vo väčšom kontexte a musí k tomu pribudnúť ešte ďalších x informácií, aby bol priamy efekt.

Pred koronavírusom ste sa ale dlhé roky venovali hantavírusom.

- Pri mojom výskume hantavírusov bola moja práca tiež dosť popisná, nie experimentálna. Hľadali sme nové druhy hantavírusov, v nových hostiteľoch, na nových územiach. Výsledok mojej práce je, že vieme, aké konkrétne hantavírusy sa vyskytujú, trebárs aj u nás, ale napríklad aj v Afrike sme objavili nové hantavírusy.

- Napríklad sektoru verejného zdravotníctva. Informácie, ktoré sme získali, majú skôr význam pre diagnostiku, aby sa vedelo, aký vírus vlastne hľadať, aké vírusy sú tu prítomné. Napríklad, keď sme objavili prvé hantavírusy v Afrike, tak okrem toho, že sme ho izolovali a určili sekvenciu, tak ďalšie bolo zistiť, či má tento vírus medicínsky význam aj pre ľudí, či je schopný ich infikovať. Ak áno, či im spôsobuje nejaké ochorenia. Ďalší krok bol pripraviť nejaké metódy, ktorými vieme získať informáciu, či infikuje ľudí, čo bolo prirodzene postavené na detekcii protilátok voči tomuto vírusu. Ak áno, tak zase sa snažiť nájsť nejaké skupiny pacientov, ktoré mali ochorenie neznámeho pôvodu a či by sa dalo pripísať práve tomuto vírusu.

- Bol som v Afrike niekoľkokrát, aj v teréne. Ale teoreticky stačilo mať spolupracujúcich partnerov, ktorí v prvej fáze pošlú vzorky tých divožijúcich zvierat a neskôr séra od ľudí. Naskytla sa príležitosť otestovať veľké množstvo hlodavcov z Afriky na hantavírusy, tak sme neváhali.

Existujú koronavírusy, rotavírusy, hantavírusy, je ich veľké množstvo. Na škále rizikovosti, kde sa nachádzajú koronavírusy?

- To je ťažko povedať, lebo situácia sa teraz dramaticky zmenila. Také tie bežné ľudské koronavírusy sú len málo nebezpečné. Spôsobujú len bežné infekcie, ako je nádcha, prechladnutie, zápal horných dýchacích ciest. Až v posledných rokoch, keď sa objavil SARS a potom MERS, tak vôbec prvýkrát sa koronavírusy začali brať ako významné ľudské patogény a začali sa aj oveľa významnejšie študovať. Pred SARS-om bol výskum koronavírusov minimálny a ľudia, ktorí sa im venovali, sa považovali skôr za nejakých čudákov. Zo dňa na deň sa stali osobnosťami, ktoré zrazu vedeli prispieť do tej oblasti SARS-u. Aj o tom to je, že človek dopredu nevie, ktorý z vírusov zrazu nadobudne taký význam a v ideálnom svete by sme mohli poznať všetky popredu.

Čiže keby pandémiu spôsobili hantavírusy, tak ste dôležitý vy.

- Áno. Ale zásadný rozdiel je, že hantavírusy nie sú ďalej prenosné z človeka na človeka. Nemajú až taký potenciál veľkej pandémie. Ľudia, ktorí ochorejú, je to veľmi vážne ochorenie, ale počty chorých sú nízke, lebo každý sa nakazí priamo v prírode od prírodného zdroja.

Vnímate svoje povolanie ako nebezpečné? Že sa nakazíte?

- Človek to prestane vnímať. Určite je tam nejaké riziko, ale zase všetky tie zariadenia a ochranné pomôcky riziko významne znižujú. V dennodennej rutine to vôbec nevnímam ako nebezpečné.

Prečo ste sa rozhodli vrátiť z Nemecka?

- Myslím, že veľa ľudí sa vracia z osobných dôvodov. Mal som veľmi dobré pracovné podmienky, bol som priamo v pracovisku Charité Berlin, ktorý sa momentálne kvôli koronavírusu preslávil. Pôsobil som tam 8 rokov súvisle a v rôznej forme spolupráce dodnes. Podmienky, ktoré som tam mal, a to ako ma tam prijali, to všetko bolo skvelé. Veľmi príjemné obdobie a spomienky a ťažím z toho dodnes. Návrat bol čisto z rodinných dôvodov. Počítal som s tým, že podmienky aj u nás sa musia postupne zlepšovať.

- Zlepšujú sa, ale mohli by sa zlepšovať oveľa rýchlejšie a lepšie.

Zanikne koronavírus vďaka vakcíne, karanténe alebo kolektívnej imunite?

- Treba jednoznačne počítať s tým, že vírus tu zostane a šírenie sa nepodarí zastaviť úplne. Tak či tak, keby sa aj šírenie podarilo zastaviť úplne, tak netreba zabúdať, že v prírodnom nositeľovi v Číne sú tieto vírusy stále prítomné, aj SARS 1. Úplne ho z povrchu zemského nevyhladíme. Šírenie sa bude dať významne zastaviť, respektíve potlačiť vakcínou. Samotnými izolačnými a karanténnymi opatreniami pravdepodobne nie. Vidíme, že stále bude nejaká krajina, kde v tom momente bude vírus vo vyššej miere prítomný a vďaka leteckej doprave, stále bude existovať nejaký zdroj, z ktorého sa bude dať priniesť. Je možné aj to, že vírus sa stane bežnou súčasťou našich životov tak, ako napríklad chrípka. Vakcína by mala veľmi pomôcť, teoreticky, ak by boli všetci zaočkovaní, tak by sme ho vedeli zastaviť úplne, ale k tomu som veľmi skeptický.

Virológ Boris Klempa: Koronavírus tu s nami už pravdepodobne ostane!