Rolandas Maskoliūnas, LRT Televizijos laida „Mokslo ekspresas“, LRT.lt
Pasaulis, deja, nepasikeitė. Kaip matome, ir XXI amžiuje be paliovos kyla karai, formuojasi naujų konfliktų židiniai. Tačiau didžiosios grumtynės plika akimi mums nematomos. Ta fronto linija – mūsų kūnai.
Juos įnirtingai mėgina įveikti įvairaus dydžio ir piktumo mikroorganizmai. Žmogaus išlikimo garantas – imuninė sistema, kuriai tenka ne tik tradiciniai, bet ir nauji išbandymai. Tokie, kaip Europoje vis dažniau pasirodantys maliarijos sukėlėjai arba itin pavojingas Ebolos virusas, prieš kurį dar nėra sukurta priešnuodžių.
„Manau, kad naujos infekcijos, jeigu paplistų Europoje, būtų pavojingos žmogui, nes mūsų imuninė sistema su tais virusais iki šiol nėra susidūrusi ir populiacijoje neturime žmonių, kurie būtų atsparūs“, – LRT Televizijos laidai „Mokslo ekspresas“ teigia biochemikė, imunologė prof. Aurelija Žvirblienė.
Per didelė higiena kenkia
Ebolos virusas labai greitai suardo krešumo sistemą, naikindamas kraujo kūnelius – leukocitus ir trombocitus. Todėl žmogus tiesiog nukraujuoja. Vienintelis būdas atsilaikyti – perpilti šia liga persirgusių žmonių kraują. Infekcijų plitimą labiausiai stabdo tai, kad yra pakankamai daug infekcijoms atsparių žmonių. Tuo pagrįstas ir vakcinų naudojimas. Tad žmonės, nesiskiepydami ir neskiepydami savo vaikų, sudaro palankias sąlygas įprastinių ir naujų virusų ir bakterijų invazijai.
„Tam tikras žmonių, kurie atsparūs, skaičius populiacijoje padeda sustabdyti infekcijos plitimą, kai susiduriame su naujomis infekcijomis. Jeigu atklystų Ebolos virusas, tie, kurie turėtų kontaktą su tokiais ligoniais, greičiausiai užsikrėstų. Kadangi tai virusinė infekcija, nepadėtų antibiotikai, ir ta infekcija būtų mirtinai pavojinga“, – mano mokslininkė.
Šiuo metu visuomenėje paplito mitas, kad žmonių imunitetas silpnėja. Tai netiesa. Prieš kelis šimtus metų, kai žmonės prasčiau maitinosi, daugybė vaikų mirdavo nuo infekcinių ligų. Maisto trūkumas yra pagrindinė susilpnėjusios imuninės sistemos priežastis. Šiais laikais žmonės išsivysčiusiose šalyse maitinasi kur kas geriau. Tačiau imuninė sistema neretai ima streikuoti dėl įvairių naujų išorės veiksnių, o ypač – dėl maisto struktūros pasikeitimo bei aplinkos užterštumo.
„Susiduriame su tokiomis ligomis, kurios anksčiau nebuvo tokios dažnos. Pavydžiui, su alergijomis. Alergija – tai sutrikęs imuninis atsakas, neadekvatus atsakas į tam tikrus antigenus, kurie šiaip būtų nepavojingi.
Viena iš priežasčių, kodėl sergama alergijomis – laikymasis per didelės higienos. Imuninė sistema nebeturi, ką veikti, ir pradeda atakuoti tuos antigenus, kurie jai būtų visai nepavojingi“, – aiškina A. Žvirblienė.
Odos ir gleivinių ląstelės – tarsi Didžioji kinų siena
Imunitetas – tai organizmo atsparumas įvairiems patogenams ir infekcinėms ligoms. Taip pat bet kokiam antigenui – pavyzdžiui, vėžinėms ląstelėms arba svetimiems baltymams. Sudėtinga imuninė sistema padeda organizmui efektyviai gintis nuo išorės veiksnių ir kartu išsaugoti gyvybingumą. Tarsi valstybė, besiginanti nuo atvirai puolančių priešų arba klastingųjų žaliųjų žmogeliukų invazijos.
„Iš tiesų imuninės sistemos palyginimas su valstybės saugumu labai vykęs. Taip, kaip organizmas stengiasi išsaugoti savo integralumą, neįleisdamas nieko svetimo, panašiai ir mes saugome savo sienas. Imuninė sistema irgi turi sudėtingą arsenalą tai apsaugai“, – sako profesorė.
Pirmoji organizmo gynybos nuo užkrato grandis – mūsų odos ir gleivinių ląstelės. Tai tarsi Didžioji kinų siena, pastatyta apsiginti nuo mongolų. Šios epitelio ląstelės yra fizinis barjeras, kuris pristabdo daugumą patogenų.
„Bet jeigu tas priešas pakliuvo pas mus, reikia turėti didelį gynybos arsenalą, kad su juo būtų galima kovoti. Būtent toks arsenalas yra mūsų imuninės sistemos T, B ląstelės, makrofagai. Tai komponentai, kurie efektyviai sudoroja priešą“, – pasakoja A. Žvirblienė.
Apie imuninę sistemą ir jos komponentus žinios kaupėsi palengva, nors jau XVI amžiuje Kinijoje aprašytas pirmasis skiepų nuo raupų bandymas. 1796 metais Edwardas Jenneris
sėkmingai išbandė skiepus nuo raupų, o XIX amžiaus pirmoje pusėje buvo išsiaiškintas mikrobų vaidmuo mūsų gyvenime.
„Pats imunologijos mokslas prasidėjo nuo to, kad buvo sukurta vakcina prieš raupus. Tai įvyko XVIII a. pabaigoje. Prieš šimtą metų imuniteto tyrimai buvo susiję su infekcinių ligų tyrimais. Dabar tai pasikeitė. Pereita į molekulinį, ląstelių lygmenį. Ir nepaprastai daug naujų atradimų padaryta per pastaruosius dešimtmečius“, – teigia „Mokslo ekspreso“ pašnekovė.
Kuria ginklus kovai su mikroorganizmų mutantais
Tyrimai atskleidė, kaip veikia imuninė sistema, iš ko ji susideda, kokie komponentai, koks tų komponentų veikimo mechanizmas. Viena vertus, remiantis tomis žiniomis sukurtos modernios vakcinos, kurios yra kur kas saugesnės. Na, o naudojant genų inžinerijos metodus, kuriami biofarmaciniai preparatai, pvz., rekombinantiniai citokinai bei rekombinantiniai antikūnai. Geriau suprasdami, kaip veikia imuninė sistema, mokslininkai atranda naujų būdų, kaip koreguoti imuninę sistemą.
Anot A. Žvirblienės, šiuo metu sukurta daug vadinamųjų biofarmacinių antikūnų: „Jie naudojami vėžinėms ligoms, taip pat uždegiminėms ligoms gydyti. Tam tikroms vėžio formoms gydyti naudojami antikūnai, atpažįstantys vėžinių ląstelių paviršiaus struktūrą. Tokiu būdu imuninė sistema po to gali sudoroti tą vėžinę ląstelę. Jeigu išsivysto autoimuninės ligos, specialūs antikūnai slopina uždegimą sukeliančias molekules“.
Verta prisiminti, kad pagrindiniai infekcijų sukėlėjai gali būti skirstomi į dvi grupes – bakterijas ir virusus. Prieš bakterinę infekciją žmonės yra sukūrę efektyvius ginklus – antibiotikus. Tiesa, pastaruoju metu, neatsakingai juos vartojant, vis daugiau bakterijų tampa jiems atsparios.
Su virusais yra kitaip. Prieš daugumą virusų mes neturime tokio galingo ginklo, kaip antibiotikai. Negana to, yra mikroorganizmų mutantų, turinčių ir bakterijų, ir virusų požymių. Pavyzdžiui, mikroplazminis plaučių uždegimas yra ir virusinis, ir bakterinis, tad jį gydyti sudėtinga. Virusas greitai dauginasi ir lengvai prisitaiko prie bet kokių aplinkos sąlygų. Bet imunologai, naudodami naujausius molekulinės biologijos metodus, tokius ginklus jau kuria.
„Vienas iš tokių yra biofarmaciniai antikūnai, blokuojantys viruso plitimą, neleidžiantys jam patekti į kitą ląstelę. Taip stabdoma infekcija. Tai vienas iš šiuolaikinių būdų kovoti su virusinėmis infekcijomis. Deja, kol kas tai nėra plačiai naudojama. Tik prieš nedaugelį virusų tokie antikūnai sukurti“, – sako mokslininkė.
Viena aršiausių kovų iki šiol vyksta su liūdnai pagarsėjusiu ŽIV virusu, sukeliančiu AIDS. Jau ne vienerius metus kalbama apie galimybę sukurti vakciną nuo šio itin klastingo imuninės sistemos ardytojo. Viruso infekcija dabar gana efektyviai kontroliuojama cheminiais vaistais. Jie stabdo viruso dauginimąsi, pažeisdami fermentą, lemiantį viruso RNR atsikūrimą. Tačiau vakcinos sukurti nepavyko.
„Todėl, kad ŽIV yra ypatingas virusas. Jis pažeidžia imuninės sistemos ląsteles. Ir net kai susidaro antikūnai prieš šį virusą, tie antikūnai nesustabdo infekcijos, bet padeda infekcijai plisti. Todėl, kad per tuos antikūnus virusas lengviau infekuoja kitas ląsteles. Tai yra didelė problema, nes šis virusas pažeidžia imuninės sistemos komponentus“, – aiškina A. Žvirblienė.
Tenka šiek tiek apgauti gamtą
Lietuvos mokslo premijos laureatės prof. A. Žvirblienės vadovaujamoje laboratorijoje dirbantys mokslininkai kuria būtent tokius naujus efektyvius savigynos komponentus – antikūnus. Šie imuninės sistemos komponentai natūraliai susidaro kiekviename iš mūsų, kai organizmas susiduria su kokiu nors svetimkūniu, bendrai vadinamu antigenu, arba susirgus infekcine liga.
„Mes laboratorijoje naudojame hibridomų technologiją. Sukuriame ląstelių linijas, gaminančias antikūnus prieš tam tikrus antigenus. Tokių ląstelių linijų esame sukūrę virš kelių šimtų. Antikūnai – labai tikslūs instrumentai, kuriuos galime panaudoti diagnostikai arba moksliniams tyrimams konkretaus antigeno atveju.
Didžiausią tyrimo dalį sudaro antikūnai prieš įvairius virusus. Tarp jų yra ir tokie virusai, kurie identifikuoti naujai. Iki šiol nebuvo tokių antikūnų, kuriuos būtų galima panaudoti šiems virusams nustatyti. Mes juos sukūrėme, o tai reiškia – sukūrėme instrumentą, kuriuo galima tuos virusus nustatyti“, – pasakoja mokslininkė.
Tokie antikūnai dažniausiai naudojami kaip diagnostinis reagentas arba mokslo tyrimams. Mat turint reikiamą antikūną, galima ne tik nustatyti, koks antigenas įsiskverbė į organizmą. Kita naudinga antikūno savybė – gebėjimas atpažinti labai nedidelę dalį antigeno struktūroje.
„Mes galime panaudoti antikūną kaip instrumentą antigenui identifikuoti. Jeigu įsivaizduosime, kad baltymas yra globulė ir mes sukuriame antikūnus, kurie atpažįsta tam tikrą struktūrą to baltymo paviršiuje, su tokiais antikūnais galime tyrinėti to baltymo struktūrą ir gauti naujų žinių“, – aiškina A. Žvirblienė.
Kita mokslininkų darbo sritis – neutralizuojančių antikūnų kūrimas. Kadangi dirbama su pelių ląstelėmis, tokių pelės antikūnų negalima naudoti žmonėms gydyti. Todėl tenka atlikti dar vieną transformaciją ir šiek tiek apgauti gamtą.
„Naudojame rekombinantinių genų inžinerijos technologijas ir kuriame rekombinantinius antikūnus, kurie jau beveik identiški žmogaus antikūnams. Tokiu būdu juos būtų galima panaudoti kaip biofarmacinius preparatus“, – teigia „Mokslo ekspreso“ pašnekovė.
Kuria naują vėžio diagnostikos metodą
Pasaulyje nemažai laboratorijų pluša, kurdamos įvairius priešvirusinius antikūnus. Kai kurie iš jų pripažinti vaistais ir jau sėkmingai naudojami. Pavyzdžiui, kvėpavimo takų virusas – respiracinis sincitinis virusas ypač pavojingas kūdikiams. Šiuo metu rinkoje yra rekombinantiniai antikūnai, stabdantys šio viruso plitimą. Gali būti, kad netrukus išgirsime ir apie Vilniaus universiteto Biotechnologijos instituto mokslininkų sukurtus, žmonių gydymui naudojamus biofarmacinius antikūnus.
„Mes kuriame rekombinantinius antikūnus prieš hepatito B virusą. Tai irgi problema. Mes turime vakciną, bet ji neapsaugo, jeigu žmogus jau užsikrėtęs. Taip pat esame sukūrę labai įdomius antikūnus prieš bakterinį toksiną vaginoliziną, kurį išskiria garnerella bakterijos. Mes esame sukūrę rekombinantinius antikūnus, kurie slopina šio toksino veikimą“, – pasakoja profesorė.
Tas nuodas, vadinamas toksinu, tiesiog ardo ląsteles ir taip sukelia ligą. Užblokavus toksiną specialiai sukurtu antikūnu, ligos progresavimas galėtų būti stabdomas. Lietuvos mokslininkai šioje aktualioje medicinos srityje bendradarbiauja su Vokietijos, Australijos, Didžiosios Britanijos mokslininkais.
Neseniai jie pateikė bendrą projektą naujajai, Europos Sąjungos finansuojamai mokslo programai „Horizontas 2020” kartu su Olandijos mokslininkais. Projekto partneriams reikalingos Lietuvos imunologų žinios, kuriant antikūnus.
„Planuojame sukurti naują diagnostikos metodą, kai paėmę kraujo ląstelių galėtume nustatyti vėžio rūšį. Būtent tose kraujo ląstelėse tam tikri baltymai parodytų, kokia tai vėžio rūšis. Tai būtų labai efektyvus diagnostikos metodas. Mūsų prioritetai išlieka panašūs – nauji instrumentai diagnostikai, nauji instrumentai kovai su virusais ir bakteriniais patogenais“, – sako A. Žvirblienė.
