24. června 2015 6:00 Lidovky.cz > Relax > Věda

Vědci objevili mutaci genu
chránící před smrtelnými chorobami

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 0Diskuse
Testování DNA, ilustrační foto | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Testování DNA, ilustrační foto | foto: Shutterstock
Prvním příznakem blížící se smrti je celková slabost, po které nastupuje ochablost a neschopnost udržet se na nohou. Oběť se uchyluje do nitra své chýše. Je schopná sníst nějakou potravu, ale trpí silnými záchvaty třasu. V další fázi onemocnění už člověk jen leží a nedokáže nic sníst. Pak následuje smrt.

Těmito slovy referoval v roce 1954 australský úředník W. T. Brown o záhadné chorobě, se kterou se střetl během inspekce mezi lidmi kmene Fore v okolí papuánského městečka Kainantu.

Domorodci nazývají nemoc kuru, což se dá přeložit jako „třesu se“. Ročně na ni umírají dvě procenta celkové forejské populace. V té samé zprávě popsal Brown další forejskou zvláštnost. Při pohřbu projevují pozůstalí úctu nebožtíkovi tím, že pojídají jeho tělo. Brown však netušil, jak úzce tento tzv. rituální kanibalismus se smrtelným onemocněním kuru souvisí.

Jako první vnesl jasno do původu choroby Američan Carleton Gajdusek, který v roce 1967 prokázal, že kuru je infekční choroba a původce se vyskytuje v mozku. Za svůj objev získal v roce 1976 Nobelovu cenu, i když z vyvolání choroby mylně podezíral neznámý virus s extrémně dlouhou inkubační dobou. Brzy bylo jasné, že Foreové se nakazí při konzumaci nervové tkáně nebožtíka během pohřebních kanibalských hostin.

Zašmodrchaná bílkovina

Objev prapodivného původce kuru a dalších podobných onemocnění čekal až do roku 1982, kdy pro něj americký lékař Stanley Prusiner poprvé použil označení prion. V mnoha ohledech se vymykal představám o původcích infekčních chorob.

Kanibalové

Dvě procenta příslušníků kmene Fore z Papuy-Nové Guiney umírají na nemoc zvanou kuru.

Způsobuje ji zvyk pojídat těla nebožtíků včetně jejich mozku. Původce nemoci je stejný jako u známé nemoci šílených krav: jsou to priony neboli „zamotané“ molekuly bílkovin. Část domorodců je ale vůči nemoci odolná. Nyní vědci zjistili, že za to může speciální mutace v jejich genech.

běžná varianta prionové bílkoviny . . . GGYML. . . . . . GGYML. . . 126 130 V 127 . . . GVYML. . . . . . GGYML. . . ochrana před kuru a Creutzfeldt-Jakobovou chorobou . . . GVYML. . . . . . GVYML. . . ochrana před všemi prionovými nemocemi Lidský prionový protein tvoří řetězec 209 aminokyselin. Běžné pořadí aminokyselin na 126. až 130. pozici je: glycin (G), tyrosin (Y), methionin (M) a leucin (L). Genetická mutace způsobující náhradu glycinu (G) na 127. pozici aminokyselinou valinem (V) na jedné kopii genu vede k odolnosti k nemoci kuru a Creutzfeldt-Jakobově chorobě. Tatáž mutace na dvou kopiích genu zajišťuje odolnost proti všem nemocem způsobeným priony.

Obřady v papuánské vesnici.

Prion tvoří proteinová molekula, a je tedy mrtvý. Přesto se v těle nemocného množí. Prion vzniká „zašmodrcháním“ bílkovinné molekuly prionového proteinu, který se vytváří v těle všech savců včetně člověka podle instrukcí genu PRNP. „Přírodní“ prionový protein neškodí. Jeho „zašmodrchaná“ forma se v buňkách hromadí a poškozuje především nervovou tkáň. Po uhynulých neuronech zůstávají v mozku typické prázdné „bubliny“. Priony slouží jako matrice, podle které se „zauzlují“ další a další dosud „nezašmodrchané“ molekuly prionového proteinu. Priony se tak množí řetězovou reakcí. Jak jich přibývá, je nervová tkáň stále poškozenější. Pacienta čeká neodvratná smrt.

Kromě kuru vyvolávají priony u člověka i další smrtelná onemocnění, například Creutzfeldt- -Jakobovu chorobu, která postihuje zhruba jednoho z milionu lidí. Zabijácké, „zašmodrchané“ bílkoviny postihují i zvířata. Uovcí mají na svědomí tzv. klusavku. U skotu způsobují neblaze proslulou „nemoc šílených krav“, kterou se mohou po konzumaci nervové tkáně nemocných zvířat nakazit i lidé. Ti pak trpí tzv. novou variantou Creutzfeldt-Jakobovy choroby. Priony řádí i ve volné přírodě, kde devastují např. populace amerických jelenů a jelenců.

Odolný gen kanibalů

Stanley Prusiner získal Nobelovu cenu za objev prionů už v roce 1997. Lék na prionové choroby však stále není k dispozici. Nyní narazili na slibnou stopu britští vědci pod vedením Johna Colinge z londýnské University College. Referují o ní ve studii publikované ve vědeckém časopise Nature.

Lidský prionový protein tvoří řetězec 209 aminokyselin. Colinge už dříve zjistil, že když dojde ke změně genu PRNP a v důsledku toho i k záměně 129. aminokyseliny v řetězci prionového proteinu, jsou jeho nositelé vůči „zašmodrchání“ na priony odolnější.

Bohužel, tahle genetická změna neskýtá proti prionovým chorobám absolutní ochranu. Tu slibuje nově objevená varianta genu PRNP, která vyvolává záměnu 127. aminokyseliny v řetězci prionového proteinu. Většina lidí má na tomto místě prionového proteinu aminokyselinu glycin. Nositelé „odolné“ varianty genu ji mají nahrazenu aminokyselinou valinem.

Colinge objevil tuto „odolnou“ variantu genu u některých Foreů. Vědci předpokládají, že varianta genu vznikla náhodou a ve forejské populaci těžce sužované kuru nabyla na významu, protože své nositele chránila před smrtící chorobou. Ochranný účinek nové varianty genu PRNP potvrdil Colinge se svými spolupracovníky v pokusech na myších. Těm vnesli vědci do dědičné informace lidský gen PRNP a následně se je pokoušeli nakazit priony získanými z mozků lidí, kteří zemřeli na kuru, klasickou Creutzfeldt-Jakobovu chorobu nebo její novou variantu.

Výsledek byl jednoznačný. Myši, které nesly odolnou variantu genu PRNP, se nepodařilo priony nakazit. Choroba se u nich nerozvinula a myši umíraly přirozenou smrtí ve vysokém věku.

Nové otazníky

Prionový protein nesoucí na 127. pozici aminokyselinu valin se nejen sám „nezašmodrchává“ na zhoubné priony, ale aktivně brání „šmodrchání“ molekul prionového proteinu, které aminokyselinu valin v kritickém místě molekuly postrádají. Zatím není jasné, jak to „odolný“ protein dokáže.

Odpověď na tuto otázku bude klíčová při pátrání po léku, který by zabránil „šmodrchání“ prionového proteinu u obětí CreutzfeldtJakobovy choroby a dalších podobných onemocnění včetně lidské formy „nemoci šílených krav“.

Před vědci stojí i další vzrušující otázky. Zamezil by odolný prionový protein i přenosu prionů mezi různými živočišnými druhy? Pokud ano, pak by bylo možné v budoucnu zabránit vzniku nových prionových chorob. Například „nemocí šílených krav“ se skot nakazil poté, co dostával v krmivu masokostní moučku vyrobenou z těl ovcí uhynulých na klusavku. S krmivem konzumoval dobytek i ovčí priony a ty proměnil na své vlastní „zašmodrchané“ zabijáky.

Některé odpovědi na nově vyvstalé otázky ale nemusí být příjemné. Americký expert na prionové choroby Glenn Telling z Colorado State University ve Fort Collins se například domnívá, že podobně jako mohla evoluce v populaci papuánských Foreů upřednostnit odolnou variantu genu PRNP, může se i mezi „kmeny“ prionů evolucí zvýhodnit taková varianta, která si s odolnou verzí prionového proteinu poradí a dokáže i jej zašmodrchat na smrtící prion.

Jaroslav Petr, autor je profesorem České zemědělské univerzity
  • 0Diskuse




REGISTRACE NA SERVERU LIDOVKY.CZ, NEVIDITELNÉM PSU A ČESKÉ POZICI

SMS Registrace

Diskuse LN jsou pouze pro diskutéry, kteří se vyjadřují slušně a neporušují zákon ani dobré mravy. Registrace je platná i pro servery Neviditelný pes a Česká pozice. více Přestupek znamená vyřazení Vašeho telefonního čísla z registrace a vyřazený diskutér se již nemůže přihlásit ani registrovat pod stejným tel. číslem. Chráníme tak naše čtenáře a otevíráme prostor pro kultivovanou diskusi.
Viz Pravidla diskusí. schovat

Jak postupovat

1. Zašlete SMS ve tvaru LIDOVKY REG na číslo 900 11 07. Cena SMS za registraci je 7 Kč. Přijde Vám potvrzující SMS s heslem.

2. Vyplňte fomulář, po odeslání registrace můžete ihned diskutovat

Tel. číslo = login,
formát "+420 xxx xxx xxx"
Kód ze SMS je rovněž heslo
Vaše příspěvky budou označeny Vaším jménem, např. K. Novák.
* Nepovinný.
Odesláním souhlasíte s Pravidly diskusí.

Dětská kosmetika, po které se vaše dítě neoprudí
Dětská kosmetika, po které se vaše dítě neoprudí

Recenze si přečtěte na eMimino.cz.

Najdete na Lidovky.cz