Na genetice záleží i u klíšťové encefalitidy, říká Daniel Růžek

„Podařilo se nám nalézt genetické polymorfismy, které předurčují, že se u člověka nakaženého virem klíšťové encefalitidy rozvine závažná forma infekce. Jsme tedy schopni identifikovat pacienty s vyšším rizikem těžkého průběhu onemocnění. Kromě toho jsme objevili biomarkery, ať již v séru, nebo v mozkomíšním moku, které mohou informovat lékaře o míře poškození mozkové tkáně při klíšťové encefalitidě, o prognóze jejího dalšího vývoje a riziku dlouhodobých či trvalých zdravotních následků po prodělané nákaze,“ shrnuje prof. RNDr. Daniel Růžek, Ph.D., z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity, Biologického centra AV ČR a Výzkumného ústavu veterinárního lékařství, řešitel projektu podpořeného Agenturou pro zdravotnický výzkum (AZV) ČR a oceněného ministrem zdravotnictví za zdravotnický výzkum a vývoj v prosinci 2023.

Jak připomíná D. Růžek, virus klíšťové encefalitidy patří mezi flaviviry, přičemž se běžně vyskytuje v nejméně 27 evropských a asijských státech a ročně postihuje okolo deseti až patnácti tisíc pacientů. „Klíšťová encefalitida se řadí k nejvýznamnějším a nejzávažnějším virovým neuroinfekcím. Česká republika má v Evropě bohužel neslavné prvenství v nejvyšším počtu případů tohoto onemocnění – navzdory tomu, že existuje účinná vakcinace, nicméně míra proočkovanosti je u nás stále relativně nízká. Dalším důvodem je skutečně vysoce endemický výskyt viru klíšťové encefalitidy v našich podmínkách, protože s infikovanými klíšťaty se můžeme setkat prakticky kdekoli, městské parky nevyjímaje,“ vysvětluje s tím, že v evropských zemích umírá v důsledku klíšťové encefalitidy méně než procento nakažených.

Pozor na postencefalitický syndrom

Čtvrtina – a podle některých prací dokonce až polovina – pacientů se však potýká s postencefalitickým syndromem, to znamená s dlouhodobými či s trvalými následky po prodělané klíšťové encefalitidě, které mohou výrazně zhoršovat kvalitu života daného jedince. „Postencefalitický syndrom se manifestuje v různých podobách, ať už jde o problémy se spánkem, poruchu řeči, ztrátu intelektuálních schopností, třes, parézy, nebo o psychiatrické diagnózy. Spektrum obtíží je docela široké a v mnoha případech opravdu velmi negativně změní pacientův život,“ dodává prof. Růžek.

Proti klíšťové encefalitidě je přitom dostupná účinná vakcína, ale v řadě zemí endemického výskytu, včetně Česka, je proočkovanost často nedostatečná. „U nás je to dáno hned několika faktory. Za prvé si mnoho lidí vůbec nepřipouští, že existuje riziko rozvoje klíšťové encefalitidy, a podceňují závažnost nákazy. Druhou příčinou je fakt, že základní očkovací schéma vyžaduje podání tří dávek a poté je nutné pravidelné přeočkování po třech až pěti letech. Ačkoli se nyní vedou diskuse, zda by tato perioda neměla být prodloužena na deset let. Každopádně je třeba si vakcinaci hlídat, což se ne každému daří nebo chce,“ naznačuje Daniel Růžek. Třetím zásadním faktorem nízké proočkovanosti podle něj je, že vakcinace proti klíšťové encefalitidě není plně hrazena z veřejného zdravotního pojištění, respektive od ledna 2022 je hrazena pouze osobám od 50. roku věku. Mladším jedincům některé zdravotní pojišťovny nicméně přispívají alespoň na jednu dávku z očkovacího schématu. 

Polymorfismy v genech kódujících přirozenou imunitu

Problematice viru klíšťové encefalitidy a jím způsobovaného onemocnění se tým D. Růžka, který je rozprostřen ve třech institucích – Výzkumném ústavu veterinárního lékařství, Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity a Parazitologickém ústavu Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích –, věnuje dlouhodobě. Výzkumná skupina čítá asi patnáct členů, v drtivé většině biologů se specializací na mikrobiologii, molekulární biologii nebo virologii, nechybějí však ani veterinární lékaři nebo doktorandi z lékařských fakult. Výzkum má přitom široké rozpětí: od studia biologických vlastností samotného viru klíšťové encefalitidy a způsobu jeho množení v hostitelské buňce přes zkoumání procesů, které se odehrávají v nakaženém hostiteli, až po vývoj nových možností prevence a léčby. „Osobně jsem se klíšťovou encefalitidou zabýval už jako vysokoškolský student, kdy jsem dostal za úkol studovat genetickou variabilitu tohoto viru. A musím přiznat, že to byla profesní láska na první pohled a na celý život,“ vzpomíná prof. Růžek s tím, že v jeho laboratoři se zajímají i o virová onemocnění přenášená komáry, vzteklinu, infekce herpes viry a o další skupiny virů včetně SARS-CoV-2.

To, že se tým D. Růžka ve výzkumu klíšťové encefalitidy pohybuje na špici, podtrhuje také nedávné ocenění ministra zdravotnictví za zdravotnický výzkum a vývoj. Cílem oceněného projektu byla mimo jiné identifikace genetických polymorfismů, které by pomohly predikovat náchylnost k infekci virem klíšťové encefalitidy a závažnost jejího průběhu v české populaci. „Víme, že průběh této nákazy ovlivňuje hned několik faktorů. Samozřejmě záleží na konkrétním kmenu a jeho patogenicitě. Na dávce, která se dostane do organismu. Na imunitním stavu a věku pacienta, kdy starší jedinci mají velmi často závažnější formu nákazy. A ukazuje se, že svou roli sehrává právě i genetické pozadí hostitele,“ naznačuje prof. Růžek. Na základě genomové analýzy u zhruba 250 pacientů s klíšťovou encefalitidou, hospitalizovaných ve Fakultní nemocnici Brno, byly detekovány jednonukleotidové polymorfismy v genech kódujících složky přirozené imunity (například v genech označovaných jako IFIT1 nebo DDX58), které korespondují s horším průběhem nákazy.

„Kromě toho se naše studie stala součástí velkého evropského konsorcia, kam bylo dohromady zahrnuto více než tisíc pacientů s klíšťovou encefalitidou z Česka, Slovinska, Rakouska, Polska a pobaltských zemí. S využitím takto velkého souboru nemocných byla provedena celogenomová asociační studie a byly identifikovány ještě další polymorfismy, konkrétně v genech zapojených do metabolismu cholesterolu, které rovněž sehrávají významnou úlohu v citlivosti k nákaze,“ upozorňuje prof. Růžek.

Neurofilamenta slibným markerem závažnosti poškození mozku

Jak dále podotýká, součástí projektu s českými pacienty bylo též určení vztahu různých klinických forem klíšťové encefalitidy k expresi specifických biomarkerů přítomných v séru a mozkomíšním moku. „Podařilo se nám prokázat, že fosforylovaný neurofilament – jenž představuje strukturní komponentu axonů –, konkrétně jeho těžký řetězec, může být použit ve vzorcích séra i mozkomíšního moku jako marker poškození mozkové tkáně při klíšťové encefalitidě. Jinak řečeno, zvýšená koncentrace těžkých řetězců neurofilament odráží míru poškození mozkové tkáně během infekce. Můžeme tak lékařům poskytnout důležité informace nejen o rozsahu zánětu, a to i v případě negativního nálezu na magnetické rezonanci, ale i o prognóze pacienta a možných postencefalitických následcích,“ upřesňuje Daniel Růžek. Dalším zajímavým biomarkerem u dětských i dospělých pacientů s klíšťovou encefalitidou se zdá být sérová koncentrace matrix metaloproteinázy 9 (MMP-9).

A objevilo se něco, co by prof. Růžka při analýze dat českého souboru překvapilo? „Úplně bych neřekl, že by mě něco překvapilo. Příjemným zjištěním byl ale zájem pacientů a jejich ochota spolupracovat na studii. Pozoruhodný byl pak případ klíšťové encefalitidy s horečnatými záchvaty u 8,5měsíčního kojence. Obecně je v literatuře popisováno, že pediatričtí pacienti mají mírnější průběh infekce, což ale v této kazuistice zcela jistě neplatilo. Rozhodně tedy má smysl nechat očkovat i děti útlého věku,“ konstatuje D. Růžek.

Osvědčí se monoklonální protilátky jako účinná léčba?

V současné době neexistuje žádná specifická terapie klíšťové encefalitidy a pacienti jsou léčeni převážně symptomaticky, ev. podpůrně. Proto se výzkumné aktivity po celém světě intenzivně zaměřují také na hledání účinných léčiv. „Našemu výzkumnému týmu se podařilo s využitím vzorků krve od nakažených pacientů najít tzv. superneutralizátory, to znamená jedince, kteří po infekci vyvinuli tu nejsilnější imunitní odpověď z hlediska neutralizačních protilátek. Analýzou jejich dalších krevních vzorků jsme následně získali specifické B lymfocyty a z nich jsme připravili sérii zhruba dvou stovek lidských monoklonálních protilátek. Nakonec jsme identifikovali čtyři, které dokážou opravdu efektivně neutralizovat virus klíšťové encefalitidy – a nejen ten, ale i další flaviviry přenášené klíšťaty,“ naznačuje D. Růžek s tím, že jedna z monoklonálních protilátek aktuálně vstupuje do první fáze klinického testování u zdravých dobrovolníků. „Naše experimenty s preklinickým modelem na myších ukázaly, že tato léčba je velice účinná a že by mohla být potenciálně využívána jako postexpoziční profylaxe nebo jako raná terapie klíšťové encefalitidy. Předpokládáme, že první fáze klinických testů proběhne bez problémů, protože nelze očekávat bezpečnostní rizika vzhledem k tomu, že jde o tělu vlastní látku. Jakmile se tak stane, jsme připraveni zahájit druhou fázi klinického hodnocení s reálnými pacienty,“ dodává prof. Růžek.

Vývoj a testování lidských monoklonálních protilátek proti viru klíšťové encefalitidy probíhá ve spolupráci s Rockefellerovou univerzitou v New Yorku a profesorem Charlesem M. Ricem, laureátem Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství v roce 2020 (spoluobjevitel viru hepatitidy C). „Díky tomu jsme ze Spojených států získali filantropické prostředky, které jsme investovali právě do klinického testování. V Evropě pak spolupracujeme se Švýcary a rovněž se Slovinci, kteří mají největší zkušenosti s identifikací pacientů v raných fázích infekce virem klíšťové encefalitidy, kdy se projevuje jako horečnaté onemocnění a kdy většina infikovaných nevyhledá lékařskou péči. Ve Slovinsku ovšem mají již dlouhodobě zaveden systém, že pokud se člověk dostane do kontaktu s klíštětem a následně se u něj projeví horečka, navštíví svého praktického lékaře a nechá se vyšetřit,“ vysvětluje D. Růžek.

Účelová podpora alfou a omegou výzkumu

A jak ho potěšilo ocenění od ministra zdravotnictví za zdravotnický výzkum a vývoj? „Samozřejmě to byla velká radost a velké zadostiučinění nejen pro mě, ale i pro celý řešitelský tým, do kterého patří též kolegové z Fakultní nemocnice Brno a Ústavu molekulární genetiky AV ČR. Těší nás, že naše výsledky zaujaly odbornou veřejnost a že je ohodnotila jako kvalitní. Moc za to děkujeme,“ říká prof. Růžek a shrnuje, že oceněný projekt přinesl několik nových poznatků, jež zásadním způsobem rozšiřují povědomí o klíšťové encefalitidě, včetně nových možností genetické analýzy za účelem identifikace obzvláště rizikových pacientů, nových biomarkerů, které umožňují monitorovat stupeň poškození mozkové tkáně v průběhu infekce, a vedl k izolaci nových pacientských protilátek, jež mají vysoký terapeutický potenciál a vstupují do klinického testování.

Účelovou podporu od ministerstva zdravotnictví prostřednictvím AZV ČR přitom považuje za alfu a omegu fungování svojí výzkumné laboratoře, která je zcela závislá na externím financování formou grantů. „Spolupráce s Agenturou pro zdravotnický výzkum byla vždy velmi pozitivní a máme s ní výborné zkušenosti. Díky tomu, že jsou projekty financovány po dobu 3,5 roku, tedy o trochu déle, než je tomu v případě Grantové agentury ČR, kde jsou granty tříleté, se můžeme pustit i do řešení složitějších, komplexnějších otázek, které bychom jinak vyřešit nestihli,“ konstatuje D. Růžek. Agentuře k jejímu letošnímu desetiletému výročí založení přeje, aby i nadále zůstala úspěšnou institucí podporující kvalitní zdravotnický či biomedicínský výzkum a aby měla potřebnou oporu politických či vládních reprezentací, která by se promítla do přidělovaného rozpočtu. „Zároveň AZV ČR přeji, aby si udržela vysokou úroveň práce, férový hodnoticí proces, kvalitní panelisty a hodnotitele a v neposlední řadě hodně excelentních projektů, které posouvají hranice našeho poznání,“ říká Daniel Růžek.