Sobota 6. března 2021, svátek má Miroslav
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 6. března 2021 Miroslav

Covidový rok očima vědce: Ukázalo se, co v běžných dobách zůstává skryto

  12:00
Nejviditelnějším projevem pokroku vědy v boji proti viru SARS-CoV-2 je vakcína. Ale důvtip a vynalézavost se ukázaly i v řadě dalších vědeckých výsledků. Tak hodnotí rok 2020 Tomáš Moravec z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd.

Antigenní testování na koronavirus v nemocnici v pražském Motole. (16. prosince 2020) | foto:  Michal Sváček, MAFRA

Přestože bylo v řadě vědeckých oborů učiněno i v roce 2020 mnoho důležitých a zajímavých objevů, byl ve vědě snad ještě více než v jiných oborech tento rok především ve znamení epidemie viru SARS-CoV-2.

Na poznání a zdolání tohoto zákeřného viru použila věda všechny dostupné technologie, včetně těch, které ještě před pár lety neexistovaly nebo byly teprve v plenkách. Na výzkumu nějakým způsobem souvisejícím se SARS-CoV-2 se rovněž podílelo bezprecedentní množství vědců a techniků.

Jistě, existují některá nezmapovaná místa zejména v obtížně zkoumatelné otázce, která opatření mají jaký vliv na šíření nákazy (opatření se obvykle nezavádí po jednom, tak jejich vliv těžko odlišovat, ale některé zajímavé výsledky už se objevily, pozn. red.). Ovšem díky všeobecnému nasazení byl pokrok ve zkoumání vlastností tohoto viru neuvěřitelně rychlý.

Pokrok již v prvních dnech

Čína ohlásila úplnou genomovou sekvenci viru 10. ledna, a již 2 týdny na to existovaly v mnoha státech detekční sady. Test vyvinutý v berlínské nemocnici Charite byl publikovaný 17. ledna a pro detekci viru se používá dodnes.

Dnes, po necelých 12 měsících, databáze Pubmed obsahuje neuvěřitelných 80 tisíc vědeckých článků na téma SARS-Cov-2 nebo covid-19, dalších 11 500 článků najdeme na preprint serverech MedRxiv a BioRxiv. Pro srovnání ve stejné databázi PubMed najdeme od roku 1930 do současnosti zhruba 5 300 článků o vůbec prvním popsaném viru: viru mozaiky tabáku, viru, který byl modelovým virem v prvních 80 letech molekulární biologie.

Kromě článků mají vědci (a kdokoliv jiný, kdo projeví zájem) dále přístup k desítkám tisíc virových sekvencí izolovaných z pacientů v různých částech světa v různých okamžicích, na jejichž základě mohou studovat evoluci viru.

Další databáze obsahují sekvence lidských neutralizačních protilátek nebo prostorové struktury virového spike-proteinu a mnoha jeho známých mutací. Ty se hodí pro studium interakcí s lidskými receptory nebo vývoj léčiv.

V tomto textu nebudu popisovat neuvěřitelnou rychlost, se kterou vzniklo hned několik, zřejmě velmi účinných vakcín. Příběh vývoje vakcíny si zřejmě zaslouží samostatné zpracování a já osobně se necítím dostatečně informovaný a erudovaný na jeho vyprávění.

Pro mě bylo nejzajímavější úsilí věnované vývoji různých metod identifikace viru a reagencií k tomu potřebných. Již poměrně záhy bylo zřejmé, že techniky, které dříve poměrně dobře zamezily rozšíření příbuzných virů SARS a MERS, jako například měření teploty na letištích a jiných místech, v tomto případě nezaberou a že epidemie je šířena infikovanými ještě před rozvinutím jakýchkoliv příznaků.

Jedinou spolehlivou metodou identifikace infikovaných tak jsou citlivé molekulární techniky, ať již založené na amplifikaci virového genomu nebo na detekci virových proteinů. Genom tohoto viru je však tvořen RNA, nikoliv DNA jako například genom člověka. A to je trochu problém, protože nejběžnější metoda specifické detekce nukleových kyselin, tzv. PCR, pracuje velmi dobře pouze s DNA. Molekula RNA nelze pro PCR přímo použít, navíc má nepříjemnou vlastnost, a to tu, že je chemicky i biologicky dost nestálá. Někdy stačí se na ni křivě podívat a je pryč.

Dokud je uzavřena ve virové částici, je v bezpečí, ale zase je infekční virová částice nebezpečná pro každého, kdo s takovým materiálem nakládá. Před vlastní detekcí pomocí PCR by tak měl být krok izolace veškeré RNA ze vzorku, pak následuje krok tzv. reverzní transkripce, kde se RNA přepíše do DNA, a teprve poté lze vzorek analyzovat pomocí PCR.

Částice viru, které vědci získali ze vzorků od pacientů.

Virus SARS-CoV-2. Z tohoto snímku je dobře vidět, že virus má „koronu“, podle které získaly koronaviry své jméno.

Jde tedy o celkem složitý proces vyžadující kvalifikovanou sílu i poměrně drahé chemikálie a reagencie. A již poměrně záhy na jaře se zjistilo, že nic z toho najednou není k dispozici. Spotřeba těchto chemikálií oproti běžným dobám dramaticky narostla, laboratoře to řešily předzásobením, což nedostatek ještě zhoršilo. A podobné problémy nebyly jen u nás, v různé míře se s tím potýkaly laboratoře všude v západním světe.

Vědecká komunita se velmi rychle semkla a byla schopna vytvořit náhradní řešení těchto akutních nedostatků. U nás bych jmenoval alespoň tým Pavla Šáchy z Ústavu organické chemie a biochemi a Radka Zbořila z Univerzity Palackého v Olomouci, kteří vyvinuli metodiku pro izolaci virové RNA pomocí magnetických kuliček, která je kompatibilní s mnoha různými robotickými stanicemi, jež laboratoře používají.

Nezůstalo jen u izolace virové RNA. Objevily se různé varianty PCR testu, které jsou schopné pracovat s nepřečištěným vzorkem. Vědci dali k dispozici svým kolegům plazmidy, s jejichž pomocí si může každá laboratoř zajistit neomezenou zásobu reagencií na provádění PCR testů, testů LAMP a dalších. Některé z těchto enzymů jsou dokonce lepší než jejich komerční varianty.

Nicméně lidská tvořivost a vynalézavost se nezastavila pouze u různých variant PCR testů. Vědci z různých koutů světa navrhli různé formy molekulární diagnostiky, tak aby k jejich provedení nebyla zapotřebí robotická centrální laboratoř s drahými PCR cyklery, pipety, centrifugy a školený personál, ale i takové, kde stačí vodní lázeň a mobilní telefon.

Většina z těchto testů se nikdy reálně pro detekci SARS-CoV-2 nepoužije, ale duch improvizace a nalézání neobvyklých řešení, který je v době nadbytku a všeobecného pohodlí dobře skrytý, se nám v roce 2020 ukázal v plné síle.

Autor:
  • Nejčtenější

Z boeingu v jedenácti kilometrech nic nevyhodíte, směje se pilot konspiraci

Pravda bývá nudnější než konspirační teorie, zejména proto, že v ní platí fyzikální zákony. Jak moc je děravé tvrzení o...

Prototyp velké lodi SpaceX konečně úspěšně přistál, pak však vybuchl

Společnost SpaceX provedla další test prototypu, z nějž vznikne budoucí velkokapacitní loď Starship. Ten současný měl...

Boeing, nebo Airbus? Rozdíly jsou obrovské pro piloty, ne pro cestující

Stejně jako se fanoušci Sparty a Slavie neshodnou, který tým je lepší, v civilním letectví panuje značná neshoda v tom,...

Nadějná data. Stále přibývá dokladů toho, že vakcíny brání šíření viru

Nadějné výsledky z posledních dní naznačují, že minimálně některé vakcíny proti viru SARS-CoV-2 výrazně zpomalují jeho...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Microsoft chce vrátit Windows 10 na výsluní, připravuje další vylepšení

Aktualizace uživatelského rozhraní, vizuální omlazení, nové funkce, dynamický obsah a modernější operační systém. Toho...

Exploze viru: v domově důchodců ve Vrchlabí zabil polovinu seniorů

Premium Tragédie v domově seniorů varuje, jak rychle se šíří nákaza koronavirem a jak smrtelná může být. Celorepublikově pak...

Randění pod rouškou. Reportérka absolvovala sedm pokusů o seznámení

Premium „Jestli si někoho nenajdeš, než ti bude třicet, nainstaluju ti seznamku,“ oznámila mi moje nejlepší kamarádka. Patřím...

Zavřené nezavřené restaurace. Jak vypadá zapovězený společenský život?

Premium Zaplněné stoly, skupinky lidí se sklenicemi vína a smích nesoucí se až na ulici. Nejde o výjev starý víc než rok, ale o...

  • Další z rubriky

Solární elektrárna na Sahaře by změnila svět k horšímu, tvrdí studie

Sahara osazená solárními panely by možná naplnila sen o zelené poušti i nevyčerpatelném zdroji čisté energie. Skrývá v...

ANALÝZA: Lidé nejsou méně ukáznění. Proč rostou počty případů a co dál

Ze současné situace neexistuje žádné jednoduché a levné východisko. Ale jedna cesta nabízí naději na relativně rychlé...

Týrání hladem i mrazem. Dozorci v uranových táborech neměli slitování

Od instalace nejtvrdší stalinistické represe v uranových táborech na Jáchymovsku uplyne s touto zimou 70 let. V čem...

STO OBJEVŮ: Geniální Ressel zavedl lodní šroub do praxe. Uznání nepřišlo

Seriál Změnil lodní dopravu, ulehčil spojení Evropy s dalšími kontinenty. Český rodák Josef Ressel zpopularizoval lodní šroub,...

Gabriela Koukalová se pochlubila, že čeká miminko. Změnila si i příjmení

Bývalá biatlonistka Gabriela Koukalová (31) bude maminkou. V ranním vysílání na Primě se pochlubila šťastnou novinou a...

Nepravda a účelovka, říká Koukal o tvrzení exmanželky Soukalové

Po obviněních bývalé biatlonistky Gabriely Soukalové (31), že ji exmanžel Petr Koukal (35) podváděl a utrácel její...

Zemřel rockový bubeník kapely Citron a podnikatel Radim Pařízek

Zemřel rockový bubeník spjatý zejména s heavymetalovou kapelou Citron Radim Pařízek. Hudebníkovi, který se uplatnil i v...

Amatérské porno je realita, která lidí baví, říká pornoherečka

Porno je film, fikce, představení. Amatérská videa jsou však realita. „A to na nich lidi baví. Nikdo nechodí po...

Jeden partner byl sadista, druhý asexuál, říká autorka erotické trilogie

Blanka Lipinska (35) se proslavila svou erotickou trilogií s názvem 365 dní. Polská spisovatelka si momentálně užívá na...