Na vývoji vakcíny sa podieľajú parazitológovia z vedeckého tímu Petra Volfa z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Karlovej v Prahe.
Samica Phlebotomus papatasi sajúca na kŕmidle pri experimentálnych infekciách. Zdroj: Prírodovedecká fakulta UK v Prahe. Foto: J. Sádlová
Leišmaniózy sú po malárii druhým najvýznamnejším parazitárnym ochorením na svete. Ide o komplex chorôb spôsobených rôznymi druhmi parazitických prvokov – leišmanií. Na človeka ich prenáša drobný bodavý hmyz rodu Phlebotomus.
Niektoré druhy leišmanií spôsobujú takzvanú viscerálnu leišmaniózu, ktorá napáda lymfatické uzliny, slezinu a kostnú dreň a ročne si vyžiada desaťtisíce obetí.
Iné druhy spôsobujú kožnú leišmaniózu. Pri tej vznikajú vredy, ktoré na koži zanechávajú doživotné jazvy. Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) odhaduje, že na kožnú formu choroby zomrú státisíce ľudí ročne.
Projekt Leish Challenge
Liečba leišmanióz je náročná. Vedci preto vyvíjajú profylaktické vakcíny, ktoré by pripravili imunitný systém na nákazu a zabránili tak vzniku ochorenia.
Na vývoji vakcíny sa podieľajú aj parazitológovia z vedeckého tímu Petra Volfa z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Karlovej v Prahe v rámci medzinárodného projektu Leish Challenge. Jeho cieľom bolo vyvinúť optimálny systém na testovanie vakcín proti leišmanióze. Hlavný výsledok tohto projektu bol publikovaný v prestížnom časopise Nature Medicine.
Zapojenie českého tímu
Počiatky výskumu leišmaniózy na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Karlovej siahajú do deväťdesiatych rokov 20. storočia. Petr Volf, ktorý vedie vedecký tím, stojí aj v čele laboratória Biológie hmyzích vektorov.
Vedci z laboratória Biológie hmyzích vektorov postupne získavali skúsenosti, vybudovali laboratórium, insektárium a získali medzinárodné renomé. K účasti na projekte Leish Challenge ich oslovili kolegovia z Anglicka.
Tím profesora Volfa študuje najmä vlastnosti hmyzu rodu Phlebotomus, ktoré ovplyvňujú vývoj leišmanií v prenášači a rozhodujú o prenose infekcie na stavovca. Vo svojich výskumoch sa sústreďujú najmä na molekulárnu podstatu interakcií medzi parazitom a jeho hmyzím prenášačom a prenos na hostiteľa.
Testovanie na ľudských dobrovoľníkoch
Vakcína sa testovala na ľudských dobrovoľníkoch, ktorým sa odborne hovorí Controlled human infection model (CHIM), teda model kontrolovanej ľudskej infekcie. Testovanie na ľudských dobrovoľníkoch prebiehalo v anglickom Yorku. Týmto spôsobom sa už testovali vakcíny proti malárii alebo horúčke dengue.
Projekt Leish Challenge mal niekoľko etáp. Prvý krok predstavovala izolácia vhodných kmeňov Leishmania major z pacientov v Izraeli, ich celogenómová sekvenácia a charakterizácia ich patogénnych účinkov na myšiach. Tím vedcov z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Karlovej študoval predovšetkým vývoj týchto kmeňov v hmyze rodu Phlebotomus a v myšiach a testoval možnosti prenosu nákazy na myši bodnutím nakazených prenášačov. Táto časť výskumu už bola publikovaná v roku 2021 v prestížnom časopise Nature Communications.
Špecifická imunitná odpoveď po bodnutí
V rámci vývoja vakcíny proti leišmanióze pracovali vedci s kožným, teda miernejším variantom choroby. Dobrovoľníci museli byť infikovaní bodnutím nakazeného hmyzu, nie injekčnou striekačkou. Prenášač a jeho sliny totiž vyvolávajú u bodnutých ľudí špecifickú imunitnú odpoveď.
Ak by bol dobrovoľník nakazený injekčnou striekačkou, bol by chránený pred prenosom leišmaniózy injekčnou striekačkou, nie však pred prenosom bodnutím hmyzu Phlebotomus.
Nová metóda českého tímu
Ďalšou úlohou výskumného tímu z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Karlovej bola optimalizácia metódy – ako prinútiť nenakazený hmyz sať na ľuďoch. Vyriešili to pomocou náramku obsahujúceho dutú komôrku, do ktorej bol hmyz vypustený a mohol polhodinu sať na predlaktí. Novú metódu vyskúšali najprv v Prahe.
Nasaté samice Phlebotomus papatasi v komôrke náramku. Zdroj: Prírodovedecká fakulta UK v Prahe. Foto: J. Sádlová a B. Vojtková
Z Prahy sprevádzali českí vedci zásielku flebotómov do laboratória v Yorku, kde hmyz nakazili leišmaniami a použili ich na pokus s ľudskými dobrovoľníkmi. Na pokus poslúžil kmeň leišmanií, ktorý sa najlepšie vyvíjal vo flebotómoch a úspešne sa prenášal na pokusné myši.
Po desiatich dňoch od nakazenia flebotómov boli dobrovoľníci vystavení poštípaniu a sledoval sa u nich priebeh nákazy. Väčšina ľudí ochorela a zúčastnila sa na rôznych imunologických testoch.
Pokračovanie štúdie
V ďalšej časti štúdie anglickí a izraelskí vedci sledovali vývoj kožnej lézie, odoberali mikrobiopsie na histologické účely a študovali expresiu cytokínov a interleukínov (proteínov zúčastňujúcich sa na imunitnej reakcii) v mieste kožnej lézie.
Projekt Leish Challenge financovala britská grantová agentúra a viedla ho Univerzita v Yorku, konkrétne Centrum pre imunológiu a infekčné nákazy, na ktorého čele stojí profesor Paul Kaye. Okrem Prírodovedeckej fakulty Univerzity Karlovej na ňom spolupracovala aj Hebrejská univerzita v Jeruzaleme.
Zdroj: TS Prírodovedecká fakulta UK v Prahe
(zh)
