Parazité mají obrovský dopad na zdraví lidí i zvířat. Vědci však možná našli způsob, jak z pacientů s mozkovými onemocněními a běžného parazita, který tento orgán napadá, udělat „přátele“.
Lidé využívali přírodní prostředky k léčbě od pravěku – od bylinek, přes přikládání pijavic až po požívání plísní v antibioticích. Nyní se vědci snaží o další krok – „ochočit si“ parazita Toxoplasma gondii k dopravě léčivých látek do mozkových buněk.
Mozek je velmi vybíravý v tom, co do sebe vpustí, včetně mnoha léků. Bariéra, jež ho obklopuje, nepropustí téměř nic, což sice orgán skvěle chrání, ale současně to omezuje možnosti léčby neurologických onemocnění. V přírodě se ale najdou organismy, které se umí touto „hradbou“ probít.
Od té doby, co si vědci uvědomili, že mikroskopické organismy mohou způsobovat nemoci, se lidstvo snaží udržet infekční mikroorganismy mimo naše těla. Prevence a léčba nemocí pomocí mikrobů má ale dlouhou historii. Už kolem roku 1500 si lidé na Blízkém východě a v Asii všimli, že ti, kteří přežili neštovice, se už nikdy nenakazili. Tato pozorování vedla k tomu, že nenakažení byli cíleně vystavováni materiálu z hnisavých vředů nakažené osoby, který, aniž by to věděli, obsahoval oslabený virus neštovic. Lidé to dělali, aby se ochránili před těžkým onemocněním. Tento koncept očkování přinesl množství vakcín, které zachránily nespočet životů.
S léky do mozku to ale tak snadno nejde. Všechny medikamenty, zejména biologické, pronikají do mozku velmi obtížně kvůli hematoencefalické bariéře. To je vrstva buněk vystýlajících mozkové cévy, která funguje jako strážce bránící přístupu zárodků a dalších nežádoucích látek k neuronům. A právě tady přichází toxoplasma.
Paraziti tohoto rodu přitom infikují všechna zvířata včetně člověka. K nákaze může dojít několika způsoby, včetně pozření spor uvolněných ve stolici infikovaných koček nebo konzumací kontaminovaného masa či vody. Toxoplazmóza u jinak zdravých lidí vyvolává jen mírné příznaky, ale může být závažná u lidí s oslabenou imunitou a u plodu v těhotenství.
Na rozdíl od většiny patogenů dokáže toxoplasma pronikat přes hematoencefalickou bariéru a napadat díky tomu mozkové buňky. Jakmile se parazit dostane do neuronů, uvolňuje soubor proteinů, které mění expresi genů v hostiteli. To může být příčinou změn chování, které se objevují u infikovaných zvířat i lidí. Velké množství následků popsal mezinárodně přijímaný výzkum Jaroslava Flegra. Nové studie dávají do souvislosti infekci se zvýšeným rizikem schizofrenie, poruchami ovládání vzteku a bezohledností, což naznačuje, že tato nenápadná infekce může některé lidi předurčovat k vážným neurologickým problémům.
V nové studii se celosvětový tým výzkumníků „zmocnil“ systému, který toxoplasma používá k vylučování proteinů do hostitelské buňky. Tým geneticky upravil toxoplasmu tak, aby vytvářela hybridní bílkovinu a spojila jeden ze svých vylučovaných proteinů s proteinem zvaným MeCP2, který reguluje aktivitu genů v mozku – v podstatě se tak MeCP2 „sveze“ do neuronů. Vědci zjistili, že paraziti vylučují hybridní protein MeCP2 do neuronů pěstovaných v Petriho misce i do mozků infikovaných myší.
Genetický nedostatek MeCP2 způsobuje vzácnou poruchu vývoje mozku zvanou Rettův syndrom. V současné době probíhají zkoušky genové terapie s využitím virů, které dodávají protein MeCP2 k léčbě této nemoci. Pokud i toxoplasma dokáže dopravit formu proteinu MeCP2 do mozkových buněk, může to poskytnout další možnost léčby tohoto v současnosti neléčitelného onemocnění. Může také nabídnout další možnost léčby jiných neurologických problémů, které vznikají v důsledku chybných proteinů, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba.
Dlouhá cesta
Autoři upozorňují, že lék přes úspěšné testy jen tak nebude. Komplikací při použití toxoplasmy pro lékařské účely je to, že může vyvolat závažnou, celoživotní infekci, která je v současné době neléčitelná. Infekce člověka toxoplasmou může poškodit kritické orgánové systémy včetně mozku, očí a srdce.
Problém je i široká rozšířenost infekce toxoplasmou, která mnoho lidí diskvalifikuje z jejího užívání k léčbě. Vzhledem k tomu, že miliardy lidí, kteří jsou již nositeli tohoto parazita, mají vyvinutou imunitu proti budoucí infekci, i léčebné formy toxoplasmy by byly po injekčním podání jejich imunitním systémem rychle zničeny.
Před vědci tedy stojí úkol upravit toxoplasmu tak, aby bezpečně pronikla do mozku. Chtěli by na to využít genetické nůžky CRISPR, ale to bude cílem až dalších výzkumů v příštích letech.
