Výskum paleovírusov z tiel dávno uhynutých živočíchov nám môže prostredníctvom lepšieho pochopenia ich vývoja umožniť kvalitnejšie predpovedať epidemiologický potenciál existujúcich infekčných patogénov. Tohto zámeru sa chopilo ruské centrum Vektor, ktoré sa okrem vývoja vakcín v minulosti venovalo aj vývoju biologických zbraní a je jedným z dvoch miest na planéte, kde skladujú vírus pravých kiahní.

Vedci zo sibírskeho centra virológie Vektor chcú v spolupráci so Severovýchodnou federálnou univerzitou M. K. Ammosova (SVFU) urobiť z Ruska lídra v oblasti paleovirológie. Prostriedkom má byť výskum starých zvieracích mrcín starých tisíce rokov, ktoré odhaľuje v stále väčších množstvách roztápajúci sa permafrost.

Praveký kľúč k predpovedaniu hrozieb budúcnosti

„Centrum Vektor uskutočňuje rozsiahly monitoring nákazlivých infekcií, zbiera obrovské množstvo materiálu na potreby epidemiologického výskumu v celej krajine aj v iných štátoch sveta. V posledných rokoch už plány na začatie tohto výskumu boli, no teraz sme sa rozhodli prejsť od plánov k realizácii,“ uviedla pre médiá výskumníčka z centra Vektor Olesia Ochlopkovová.

Prvým predmetom výskumu bude takzvaný verchojanský kôň, mrcina jakutského koňa, ktorú našli v roku 2009 vo Verchojanskom okrese na severe Jakutska. Jeho geologický vek je 4 450 rokov. Vybrali ho vzhľadom na to, že vedcom sa podarilo odkryť celý jeho genóm, čím sa okrem iného objasnil pôvod jakutského koňa.

„V rámci projektu budeme študovať aj ďalšie živočíchy mamutej fauny – omolojského losa, maloľachovského mamuta, tumatské psy, prehistorickú jarabicu, rôzne hlodavce, zajace a ďalšiu zver. Ide o nálezy, ktoré našli počas posledných desiatich rokov a doteraz sa na nich uskutočnili iba bakteriologické štúdie. Po prvýkrát urobíme výskum paleovírusov,“ dodáva Maxim Čeprasov, vedúci laboratória v Mamuťom múzeu SVFU. Vedúci expozície múzea Sergej Fedorov dodal, že exempláre chránia v špeciálnych chladiacich boxoch pri teplote -16 až -18 stupňov Celzia. Celkovo sa v múzeu nachádza 20 druhov nájdených zvierat.

Jakutské kone. Foto: Wikipédia

Vedci si od výskumu paleovírusov sľubujú lepšie pochopenie evolúcie vírusov, čo by mohlo pomôcť presnejšie predpovedať hrozby vyplývajúce zo súčastných patogénov.

Vektor – vakcíny aj biologické zbrane

Štátne výskumné centrum virológie a biotechnológií Vektor nie je širšej verejnosti mimo Ruska veľmi známe, no ide o jedno z dvoch miest na planéte, kde za prísnych bezpečnostných podmienok skladujú vírus pravých kiahní. Tým druhým je centrála amerického Riaditeľstva centier na prevenciu a kontrolu chorôb v Atlante.

Centrum, ktoré bolo založené v roku 1974 v relatívne odľahlej Novosibírskej oblasti, sa môže pochváliť radom úspechov najmä v globálnom ťažení proti pravým kiahňam, pričom zásadne prispelo aj k vakcínam proti žltačke typu A, chrípke a ebole. Vektor vyvinul peptidovú vakcínu proti ochoreniu COVID-19 s názvom EpiVacCorona, ktorá by mali v Rusku už čoskoro schváliť. Venuje sa popritom aj genetickému inžinierstvu.

Laboratórium je vybavené na všetky stupne biologického ohrozenia, vrátane najvyššieho CDC 4, pričom v nedávnom čase jeho bezpečnosť posilnili o nové kamerové systémy, pohybové senzory, ploty a systémy na obmedzenie biologického rizika. Celý komplex navyše chráni pluk ruskej armády.

Bezpečnostné opatrenia majú svoje opodstatnenie. V časoch Sovietskeho zväzu bol Vektor súčasťou agentúry Biopreparat. Išlo o rozsiahlu, oficiálne civilnú, sieť tajných laboratórií s 30-tisíc zamestnancami, ktorej cieľom bolo vyvíjať biologické zbrane pre prípad globálneho konfliktu. Každé laboratórium sa venovalo výskumu jednej špecifickej zbrane. Konkrétna úloha, ktorú pri vývoji sovietskych biologických zbraní zohrával Vektor, nie je dodnes známa.

Závoj tajomna okolo centra Vektor odhalil na začiatku 90. rokov Kantažan Alibekov, bývalý zástupca riaditeľa Biopreparatu, ktorý v roku 1992 tajne emigroval do USA. Alibekov Američanom potvrdil, že ZSSR vyprodukoval stovky ton antraxu, desiatky ton moru a tularémie, pričom mor a antrax mali byť upravené tak, že proti nim neúčinkovala bežná liečba ani očkovanie. Uviedol tiež, že v centre Vektor vedci pracovali na úprave Marburgského vírusu v podobe, v ktorej by ním mohli pomocou riadených striel s viacerými hlavicami zbombardovať mestá na Západe.

Rieka Oľokma v Jakutsku. Foto: Wikipédia

V roku 1988 malo podľa jeho slov dôjsť k nehode, pri ktorej sa 44-ročný Nikolaj Ustinov pichol striekačkou s upraveným Marburgským vírusom. Ustinov následne podľa Alibekova umieral strašnou smrťou. Ustinov si mal do denníka zapisovať, ako mu krv tiekla z očí, nosa, spod pazúch a nakoniec z bežných kožných pórov, pričom stopy jeho krvi ostali aj na samom denníku.

Z Ustinovho tela sa nakoniec jeho kolegom podarilo izolovať kmeň vírusu, ktorý je mimoriadne nebezpečný pri prenose vzduchom. Kmeň bol na počesť zosnulého vedca nazvaný Variant U. V roku 1991 podľa Alibekova už boli Sovieti schopní produkovať Variant U v podobe použiteľnej do riadených striel. Moskva podobný výskum biologických zbraní odmietla a Alibekova označila za klamára.

Paleovírusy: Príležitosť aj Pandorina skrinka z minulosti

Rýchle topenie permafrostu v Rusku, o ktorom sme už podrobnejšie písali, odhaľuje až donedávna zamrznuté mrciny zvierat a s nimi baktérie, vírusy a parazity, ktoré mohli vo večne zamrznutej pôde hibernovať aj tisíce rokov a s ktorými sa moderný človek doteraz nestretol.

V roku 2014 sa francúzskym vedcom podarilo v hĺbke 30 metrov pod zemou objaviť a oživiť vírus Pithovirus sibericum. V zamrznutej pôde strávil najmenej 30-tisíc rokov. Tento doteraz najväčší známy vírus síce nie je nebezpečný pre ľudí, no podľa vedcov v ruskom permafroste nemusí číhať len on.

Profesor Jean-Michel Claverie z Univerzity Aix-Marseille uviedol, že je to po prvý raz, čo sme mohli byť svedkami zotrvania infekčnosti aj po 30-tisícoch rokoch. Vedec pritom upozorňuje, že región sa súbežne s topením permafrostu stáva stredobodom záujmu ťažobných firiem, ktoré môžu pod zemou naraziť na viac než len nerastné bohatstvo. „Je to recept na katastrofu. Ak sa spustí priemyselný prieskum, ľudia sa začnú pohybovať v hlbších vrstvách permafrostu. Prostredníctvom ťažby a vrtov sa tieto vrstvy opäť otvoria a môže z nich prísť hrozba. Ak je pravda, že vírusy tam prežívajú podobne ako tento vírus, potom kiahne neboli zničené na našej planéte, ale len na jej povrchu. Prenikaním pod zem môžeme spôsobiť, že kiahne budú opäť ochorením ľudí modernej doby,“ varoval vedec.

O dva roky neskôr obleteli svet správy o epidémii antraxu, ktorá zasiahla Jamalský polostrov v Rusku. Pre vážnu bakteriálnu infekciu museli hospitalizovať 115 ľudí, pričom jeden miestny chlapec ochoreniu podľahol. Zdrojom nákazy sa stal sob uhynutý pred 75 rokmi, ktorého telo vytlačil na povrch proces topenia večného ľadu.  

Bagatajka. Kilometer dlhý a sto metrov hlboký kráter, ktorý vznikol topením permafrostu v Jakutsku. Na povrch sa v ňom dostáva mnoho zakonzervovaných tiel prehistorických živočíchov. Zdroj: YouTube

Paleovírusy niekedy označujú ako vyhynuté vírusy, ktoré vedci skúmajú na základe ich zvyškov v hostiteľských genómoch, prípadne zo selekčných tlakov na hostiteľské gény. Ako pre Štandard uviedol Libor Grubhoffer, riaditeľ Biologického centra Akadémie vied ČR, otázka rizika je pri exerimentoch s paleovírusmi objavenými v permafroste „vždy na mieste“.

„Paleovírusy v skutočnosti nemusia byť nutne vyhynuté. Hovoriť o životnosti vírusu nie je totiž vecne správne. Mali by sme hovoriť o ich životaschopnosti. Tá môže skutočne pri vhodných podmienkach uloženia pretrvať tisíce rokov, ako ukazujú nálezy na ruskom Ďalekom východe v oblastiach s večne zamrznutou pôdou, permafrostom,“ upozorňuje český vedec. Zachovať sa môžu podľa jeho slov najmä nukleové kyseliny a väčšiu šancu preto majú skôr DNA vírusy než RNA vírusy. Prípady funkčných paleovírusov, ktorým bol presunom do vhodných buniek „znova vdýchnutý život“, sa už zaznamenali. Za väčšinou doterajších nálezov sú však retrovírusy. Hoci ide o RNA vírusy, prežívajú vo funkčnom stave práve v provírusovej DNA v genóme prehistorických živočíchov, dodal na vysvetlenie.

Paleovirológia sa ako odbor podľa Grubhoffera vyvíja mimo hlavného prúdu „zdanlivo nenápadne“, avšak je zásadnou súčasťou evolučnej virológie, pričom nám môže pomôcť „lepšie pochopiť mechanizmy adaptácie vírusov na hostiteľské organizmy a podmienky ich šírenia v spoločenstve živočíšnych vírusov“.

„Majme však na pamäti možnosť ich zneužitia laboratóriami v štátoch, ktoré nie sú viazané medzinárodnými dohovormi o bezpečnej manipulácii s infekčnými agentmi, alebo ich dokázateľne nedodržujú,“ varuje Grubhoffer.

Vydržte, hlasujete...

Ďakujeme za váš hlas...

Už ste hlasovali...

0

To najlepšie
zo Štandardu

Štandard

Prihláste sa na odber
najlepších článkov týždňa
na denníku štandard.