Když Pavel Plevka přišel před třemi lety do Ceitecu Masarykovy univerzity, získal na svůj výzkum struktury virů prestižní ERC grant. Koncem května si připsal další úspěch. Jeho práci ocenil Nadační fond Neuron. Plevka by rád pokračoval ve studiu toho, jak viry pronikají do buněk a jak se v nich množí. Studuje to nově i u známého viru zika.
Za tři roky působení v Brně se mu podařilo popsat struktury několika lidských i zvířecích virů. „Zaměřuji se hlavně na pikornaviry, což je velká rodina mikroorganismů, které způsobují řadu onemocnění, od běžného nachlazení až po záněty mozku,“ přibližuje Plevka oblast, o kterou se zajímá.
Všechny viry se skládají z kapsidy, tedy obalu tvořeného bílkovinami, ve kterém je schovaná ribonukleová kyselina (RNA), která nese genetickou informaci viru. Kapsida ji jednak chrání a také viru umožňuje proniknout do buňky, kde se pak může množit.
Právě neobvyklé složení kapsidy je důvodem, proč Plevka zkoumal jednoho z reprezentantů rodu parechovirus. Jeho infekce postihuje většinou děti, v mírné formě může vyvolat průjem, v té nejhorší ale i zánět mozkových blan. „Vybrali jsme si ho pro popis, protože vypadá trochu jinak než jeho příbuzní. Kapsida většiny pikornavirů se skládá ze čtyř typů proteinů, tento má ale jen tři,“ uvedl biolog.
Díky odhalení struktury viru vědci mimo jiné zjistili, že jeho RNA interaguje s kapsidou, takže se domnívají, že RNA neslouží jen k jeho množení, ale hraje roli i při udržování tvaru viru a možná i při jeho sestavování.
Ještě o něco dál postoupila Plevkova skupina při výzkumu včelích virů. Těch popsala pět a u některých pak ve spolupráci s Jiřím Damborským z ústavu experimentální biologie hledá sloučeniny, které by mohly zabránit množení těchto organismů.
„Například u viru deformovaných křídel jsme objevili na jeho povrchu několik aminokyselin tvořících potenciální aktivní místo a domníváme se, že jimi viry štěpí části buněk, které infikuje. V databázi už existujících sloučenin tak zkoušíme najít nějakou, která by se na toto místo navázala, a tím průniku viru do buňky zabránila,“ vysvětlil Plevka, jak se dají využít znalosti konkrétní struktury.
U viru zika, který s největší pravděpodobností způsobuje mikrocefalii, tedy zastavení růstu mozku a hlavy u dětí, pokud se jejich matky nakazí zikou v těhotenství, plánují experti studovat jeho interakci s protilátkami. „Zika patří mezi flaviviry podobně jako horečka dengue, západonilská horečka nebo i klíšťová encefalitida. Právě tu tady studujeme, a proto jsme se rozhodli podívat také na virus zika,“ popsal motivaci pro výzkum Plevka.
Přestože zika vyvolává velké obavy, nepatří mezi extrémně nebezpečné viry. Lidem způsobuje většinou jen mírné obtíže podobně jako chřipka, nebo je infekce asymptomatická, tedy nemá žádné subjektivní příznaky.
„Viry studujeme tak, že je nejdříve namnožíme v buňkách, pak je vyčistíme a připravíme z nich vzorky pro kryoelektronovou mikroskopii. Z orientace jednotlivých částí viru vůči sobě navzájem pak dokážeme vytvořit jeho trojrozměrnou strukturu,“ říká vědec.
Kromě jejich struktury zkoumá mladý biolog také způsoby, jak viry pronikají do buněk a jak se v infikovaných buňkách tvoří nové. „Buňky jsou poměrně složité a sledovat, jak se mění pod vlivem virové infekce, je velmi náročné. Abychom se zdokonalili v hodnocení změn, chceme nejdříve pracovat s bakteriemi, které jsou jednodušší. Nově tak třeba studujeme, jak jsou buňky zlatého stafylokoka infikovány bakteriofágy, tedy bakteriálními viry,“ doplňuje biolog.
Vedle výzkumu Pavel Plevka také učí. „Jsou to pokročilé kurzy pro studenty vyšších ročníků magisterského studia nebo doktorandy. Rád bych ale vzbudil zájem o virologii také mezi mladšími studenty prvních či druhých ročníků,“ dodává.