Polka rozgryzła wirusa grypy. Dr Marta Łuksza dla WP.PL: nasza metoda jest obiecująca

WP: Ewa Koszowska: Udało się pani rozgryźć wirusa grypy. "Ten model może pomóc nam sformułować skuteczniejsze strategie planowania szczepionek" - powiedziała dr Sue Huang, epidemiolog i dyrektor światowego centrum grypy w WHO. Na czym polega nowa metoda?

Dr Marta Łuksza: W naszej metodzie zaproponowaliśmy model na ocenianie, które z wirusów istniejących w danym sezonie mają największe szanse na zdominowanie populacji wirusa w następnym sezonie. Model opiera się na dosyć prostych założeniach. Po pierwsze, na podstawie danych pobieranych od pacjentów z przeszłości, jesteśmy w stanie zrekonstruować historię wirusa, czyli jakie szczepy i mutacje były już zaobserwowane i jaka jest ich genealogia. Ponieważ te wirusy już zarażały ludzi w przeszłości, to nasze systemy odpornościowe wytwarzają przeciwciała i jesteśmy na nie odporni. Nowe wirusy muszą się zmienić, aby móc dalej zarażać. Takie zmiany dokonują się przez kolejne mutacje w genach wirusa. Z drugiej strony, zmiany są konieczne, ale tylko w tych fragmentach, które odpowiadają za kontakt z przeciwciałami. Jak się okazuje, nie mogą się one pojawiać wszędzie, bo mogłyby zaburzać podstawowe funkcje życiowe wirusa. Nasz model bierze pod uwagę te dwa czynniki, innowację w pewnych fragmentach genomu wirusa i
konserwację w innych częściach.

WP:

- Ewolucja opiera się na losowych zdarzeniach, takich jak mutacje, których generalnie się nie da przewidzieć. Nasz model opisuje, które z takich już zaobserwowanych zdarzeń w wirusie grypy mają największą szansę na przetrwanie. Jak się okazuje, takie przewidywania są całkiem skuteczne z sezonu na sezon. Nie mamy jednak ambicji na bardziej dalekowzroczne prognozy, bo daleka przyszłość jest w całości zdominowana przez efekt losowych zdarzeń. Wydaje mi się więc, że trudno nam będzie wyprzedzić ewolucję, ale może będziemy w stanie jej w pewnym stopniu dotrzymać kroku.

WP: Opracowany model okazał się skuteczny aż w 93 proc. w prognozowaniu wirusa H3N2. To chyba jeden z najgroźniejszych szczepów. Kiedy powstaną pierwsze szczepionki przeciwko tej grypie?

- Wirus H3N2 zaraża nas od 1968 roku, jest to tak zwana grypa sezonowa, która zabija rocznie nawet pół miliona ludzi. Szczepionki są wybierane co roku przez ekspertów WHO na podstawie najbardziej aktualnych danych pobieranych od pacjentów na całym świecie. Nasza metoda jest rzeczywiście dosyć obiecująca i mamy nadzieję, że znajdzie zastosowanie w przyszłości. Wykorzystanie tej wiedzy przy projektowaniu szczepionek będzie jeszcze wymagało dalszych testów i badań. Na tym wczesnym etapie jesteśmy w kontakcie z naukowcami pracującymi w tej dziedzinie i mamy nadzieję, że zaowocują one współpracą.

WP:

- Opracowanie metody, a następnie dokładne jej przetestowanie na danych historycznych, zajęło nam około 2 lat.

WP:

- Nasza praca była czysto teoretyczna (ja jestem informatykiem, skończyłam studia na Uniwersytecie Warszawskim, a mój współpracownik jest profesorem fizyki na Uniwersytecie w Kolonii w Niemczech). Oparliśmy nasze analizy o ogólnodostępne dane. Takie badania nie mają granic i mogą być prowadzone wszędzie. Jedynym wyzwaniem są odpowiednie pomysły.

WP:

- Teoretycznie możemy zastosować ogólny schemat naszego podejścia do innych wirusów, które podobnie jak grypa, rozmnażają się w sposób bezpłciowy. Jest to główny mechanizm rozmnażania się wszystkich szczepów wirusa grypy, ale również bakterii, a nawet komórek rakowych. Każdy gatunek ma jednak inną specyfikę - ma inne białka, zaraża inne komórki u ludzi, jest mniej lub bardziej odporny na lekarstwa. Za każdym razem nasz model oceniania skuteczności wirusów należałoby dostosować, aby jak najlepiej opisywał biologię konkretnego przypadku. To na pewno wymagałoby wielu badań.

WP:

- Nasza metoda może zasugerować, który szczep wirusa powinien być zawarty w składzie szczepionki. Nie mamy jednak wpływu na metodę produkcji szczepionek. Każda szczepionka niesie za sobą pewne ryzyko powikłań. Przykładem jest alergia na jajka kurze, które są wykorzystywane w procesie produkcji szczepionek.

WP:

- Nie jestem fachowcem w temacie szczepień, więc w tej kwestii polecałabym, aby słuchać rekomendacji WHO. Na pewno powinny się szczepić dzieci, osoby starsze, jednostki z obniżoną odpornością oraz kobiety w ciąży.

WP:

- Eksperci z WHO dokładnie monitorują wirusy pobrane zimą, aby zaproponować szczepionkę na kolejną zimę. Proces produkcji szczepionek jest długotrwały, więc takie rekomendacje wydawane są już w lutym. Pod uwagę brane są dane sekwencji genomów wirusa, jak również dane antygenowe, które bezpośrednio mierzą interakcje szczepów wirusa z przeciwciałami. Na ich podstawie sprawdzane jest, czy pojawił się w populacji wirusa szczep, który jest w wyraźny sposób odporny na istniejące przeciwciała. W pewien sposób ocenianie jest również, czy taki wirus ma szansę się rozprzestrzeniać i na tej podstawie może być on wybrany do składu nowej szczepionki.

- Dodam tutaj, jak już wcześniej wspomniałam, że jednym z naszych celów było pokazanie, że o rozwoju wirusa decyduje również konserwacja pewnych elementów genetycznych. Wzięcie tej dodatkowej cechy pod uwagę mogłoby w dodatkowy sposób pomóc w wybieraniu szczepionek.

WP: Czy obecnie produkowane szczepionki przeciwko grypie mogą spowodować zachorowanie na nią?

- Nie jestem ekspertem w tej dziedzinie. Według mojej wiedzy szczepionki mogą czasem wywołać krótkotrwałe objawy infekcji lub osłabienie.

WP: Według WHO co roku na świecie choruje na grypę od 330 milionów do 1,575 miliarda ludzi. W Polsce rejestruje się od kilkuset tysięcy do kilku milionów zachorowań na grypę w zależności od sezonu epidemicznego. Jak te liczby mogą się zmniejszyć dzięki opracowanemu modelowi?

- Przede wszystkim szczepienia na grypę musiałby objąć dużą frakcję populacji ludzi. Oczywiście, szczepionki muszą też być trafne i w tym nasz model przewidywania ewolucji mógłby teoretycznie pomóc. Ze względu na niski ogólnoświatowy zasięg szczepień jesteśmy jednak jeszcze bardzo daleko od sytuacji, w której miałoby to realny wpływ na liczbę zachorowań.

WP:

- Myślę, że nie. Jak na razie szczepienia mają tak mały zasięg, że nie wpływają one w znaczący sposób na populację wirusa. Nie należy jednak zapominać, że istnieje wiele odmian wirusa grypy, który atakuje też inne gatunki. Co jakiś czas mamy epidemie nowych odmian, które w tej chwili są niemożliwe do przewidzenia.

WP: W Polsce liczba chętnych do szczepienia się przeciw grypie z roku na rok spada. Jak zachęcić ludzi do szczepień?

- To jest trudne pytanie. Myślę, że wielu ludzi po prostu obawia się powikłań po szczepieniach, albo nie wierzy w ich skuteczność.

WP: Pani odkrycie to ogromny powód do dumy i sukces światowej nauki, ale też wielki biznes. Kto najwięcej na tym zarobi?

- Głównym celem naszych badań była odpowiedź na czysto naukowe pytanie, do jakiego stopnia da się przewidzieć ewolucję. Jest szansa, że efekt tej pracy rzeczywiście może w przyszłości znaleźć zastosowanie w praktyce. Bardzo nas to cieszy, bo to w nauce wcale nie jest takie częste. Na razie jednak jest to jeszcze daleka droga. Jeżeli chodzi o biznes w tej dziedzinie, to on już istnieje, przede wszystkim przy produkcji szczepionek. Ewentualne zastosowanie naszej metody nie wpłynie na tę sytuację.

Rozmawiała Ewa Koszowska, Wirtualna Polska