Čtenář nadpisu si řekne: zase nějaké cizí slovo, ale co je za ním? Pojem retro se však užívá i u nás. Před návštěvou valtického zámku jsem si všiml anglického nápisu na obchodě s módou: today is now, tomorrow is coming, day after tomorrow is retro. I když i retroviry představují oblast, která se opakovaně vrací, má v tomto případě výraz retro jiný význam. Označuje totiž jejich jedinečnou vlastnost spočívající ve schopnosti zpětně přepisovat genové vzkazy, tj. informační RNA na genovou DNA.
Mikrofotografie viru HIV, který způsobuje onemocnění AIDS.
Za to odpovídá jeden zvláštní enzym přítomný v retrovirové částici. Jeho zásluhou z virové RNA vzniká provirová DNA, která je vložena do genetické výbavy buňky jako nový gen. Tento proces vytváří novou situaci jak z hlediska viru, tak i buňky. Začneme nejdřív tím, co znamená reverzní přenos informace z RNA na DNA pro poznání našeho genomu. Genom každého z nás obsahuje okolo šesti miliard písmen (nukleotidů). Z toho asi jedno až dvě procenta jsou využívána pro kódování stavebních kamenů a sítě funkcí našeho organismu. Role zbývající valné části genetické výbavy je v současné době předmětem objasňování. Bezpochyby alespoň její některé části hrají významnou roli v regulaci genů a procesů s nimi souvisejících.
V současnosti získáváme také vhled do toho, jakými způsoby vznikla většinová část DNA, dříve nesprávně označovaná jako „odložená“, která nekóduje známé produkty buněčných genů. Přispěly k tomu známé genetické procesy umožňující zdvojení (duplikaci) až zmnožení (amplifikaci) genů nebo i jednodušší opakování skupiny písmen. Navíc víme, že více než 45 % naší genetické informace vzniklo zpětným přenosem genetické informace nebo je přímo reprezentováno pohyblivými elementy fungujícími v prin-cipu podobně jako retroviry. Nelze zamlčet, že 8 % našeho genomu tvoří různě modifikované struktury retrovirů, které se do něj dostaly v určitých případech již před 40–60 miliony let. Některé z nich, jako např. syncytin, se nezastupitelně uplatňují v raných stupních embryogeneze.
Určitě nikoho nepřekvapí, že retroviry se mohou stát nebezpečnými patogeny. Patogenní účinek retrovirů je dvojího druhu. Předně tyto viry napadnou imunitní aparát hostitele, způsobí jeho rozpad a dojde k imunodeficienci. To je případ HIV viru způsobujícího onemocnění AIDS. Pozoruhodným aspektem tohoto onemocnění je zjištění, že dnešní HIV viry (je jich několik) se do člověka dostaly prostřednictvím série přenosů z opic Starého světa, doprovázenými dalšími genetickými změnami. HIV, stejně jako ostatní retroviry, se včleňuje do genetické informace, a proto v tělních buňkách přetrvávají po desítky let. HIV lze tedy dnešními metodami léčit, ale ne zcela vyléčit. Druhý typ onemocnění, na jejichž vzniku se retroviry podílejí, jsou nádory. Celá řada retrovirů je v důsledku svého zvláštního životního cyklu schopna přibrat do své genetické výbavy i buněčné geny, které po určitých přestavbách fungují jako geny nádorotvorné (onkogeny) a které se také tímto způsobem podařilo objevit. Další způsob, jak vznikají nádory, je založen na tom, že retrovirus se vloží do blízkosti normální genu, který je potenciální onkogen. V dalším stupni vložený (integrovaný) retrovirus aktivuje tento potenciální onkogen tak, že se stane opravdovým onkogenem.
Z toho, co jsme napsali, na první pohled vyplývá, že retroviry jsou našimi lítými nepřáteli. Ovšem i je lze ochočit, aby nám sloužily. Vzhledem k tomu, že známe jejich struktury, je možné zbavit je onkogenů i těch retrovirových úseků, které onkogeny aktivují. Můžeme do nich bez problémů vložit i geny, jež chceme přenést. K tomu všemu existuje rovněž cesta, jak při takovém přenášení vyloučíme účast retrovirových genů. Nejde jenom o teorii. Objevují se již dobře kontrolované práce, ukazující, že pomocí retrovirových přenašečů genetické informace lze úspěšně léčit některá genetická onemocnění vzniklá v důsledku ztráty nebo inaktivace důležitého genu.
Závěrem bych chtěl shrnout, že retroviry jsou klíčem k významným onemocněním jako jsou nádory a AIDS. Zůstávají v popředí zájmu i jako faktory nezanedbatelně přispívající k tvorbě i modifikaci naší genetické informace a současně jako vhodné nástroje pro vnášení vyžadovaných genů s cílem genové terapie dědičných onemocnění.
JAN SVOBODA,
Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.
English
