Free Press

Na seznamu nejlepších vynálezů roku 2006 časopisu Timemagazine se objevil neobvyklý výtvor. Nebyl to žádný přístroj, ale kočka.

„Milujete kočky, ale váš nos ne?“ ptal se časopis. „Společnost ze San Diega šlechtí kočkovité šelmy, které jsou přirozeně hypoalergenní.“ Na „čichu odolné kočičky“, které se prodávaly za 3 950 dolarů a více, byl patnáctiměsíční pořadník.

Společnost Allerca, která kočky prodávala, využila lákavého snu milovníků koček náchylných k alergiím: hypoalergenní kočky. Vzhledem k tomu, že pouze dva geny jsou zodpovědné za to, že kočky dělají mnoha lidem problémy, zdálo se jako nerozumné zkonstruovat kočky, které tyto geny postrádají, nebo jednoduše vyšlechtit kočky s verzemi genů, které činí zvířata méně alergická.

Milovníci svědivých koček však zatím zůstali zklamáni.

V roce 2010 přestala společnost Allerca přijímat objednávky – a žaloby se jen hrnuly. Kočičky odolné proti šňupání se nikdy neuskutečnily. Někteří rozzlobení zákazníci tvrdili, že koťátko nikdy neobdrželi, jiným byla zaslána kočka, která u nich vyvolala alergii.

Ale pro všechny, kteří se nevzdali naděje, se možná za rohem objeví nové možnosti. Alergický majitel může otevřít plechovku s krmivem proti alergiím – prokočku. Nebo kočku očkovat, aby produkovala méně alergenů. A alergizující injekce pro majitele by se mohly přesunout od zatěžujících týdenních nebo měsíčních injekcí k injekcím, které nabízejí okamžitou úlevu.

Nová technologie úpravy genů zvaná CRISPR/Cas9 by dokonce mohla přijít na pomoc a přinést nejvyšší sen těm, kteří si to mohou dovolit: kočku, která vůbec neprodukuje alergeny. Jedna společnost dosáhla určitého pokroku při použití CRISPR/Cas9 na kočky.

Úspěch při krocení kočičích alergií by mohl přinést dobré zprávy pro lidi, jejichž alergie nemají s kočkami nic společného. Pokud se některá z opatření proti kočičím alergiím ukáží jako bezpečná a účinná, mohla by být nasazena i proti jiným alergenům, zejména těm, které se přenášejí vzduchem, jako je pyl, psí srst nebo roztoči. Vzhledem k tomu, že až 30 procent světové populace trpí vzdušnými alergeny, je to spousta rýmy, kterou je třeba vysušit.

Pokud jde o kočičí alergie, hlavním viníkem je Fel d1, malý protein produkovanýpředevším v kočičích slinných a mazových žlázách. Fel d1 se nachází ve šupinkách odumřelé kůže neboli v chlupech a šíří se do srsti, když se kočka olizuje. Nejsou to tedy kočičí chlupy, na které jsou lidé alergičtí, ale jen chlupy obalené kočičími slinami.

Jedinečný cíl

Jak už to u alergenů bývá, Fel d1 se dostane všude. Ulpívá na vlasech a oblečení, takže se snadno přenáší z místa na místo. Vydrží týdny nebo měsíce, než se rozloží. Je lehký a snadno se přenáší vzduchem, což ho činí ještě zákeřnějším. Dokonce i v domech bez koček bývá v prachu trochu Fel d1, říká imunolog Martin Chapman, prezident a generální ředitel společnosti Indoor Biotechnologies v Charlottesville ve státě Va., která se zabývá testováním alergenů a alergií.

Všechny kočky produkují určité množství Fel d1, ale to neznamená, že všechny kočky jsou stejně alergické. Při testech stovek koček zjistila společnost Indoor Biotechnologieshladiny od pouhých 5 mikrogramů Fel d1 na gram srsti až po 2 000 mikrogramů. Tuto variabilitu způsobují variace ve dvou klíčových genech, ale nikdo přesně neví, které verze genů vedou k nízkoalergenním kočkám.

A není jasné, jakou funkci Fel d1 u koček plní. Lvi a další velké kočky mají svou vlastní verzi proteinu, říká Chapman. Zdá se tedy, že se v průběhu evoluce koček udržel – což naznačuje, že protein něco dělá. Kočky, které nebyly kastrovány, mají obvykle nejvyšší hladinu Fel d1, což souvisí s mužskými hormony. Na základě tohoto spojení a podobnosti proteinu s jinými molekulami by Fel d1 mohl být feromon, chemická látka používaná ke komunikaci prostřednictvím pachu. Není však známo, zda kočky tento protein potřebují ke svému zdraví.

Všechny tyto nejasnosti ztěžují řešení alergií u koček. Prozatím jsou možnosti omezené. Lidé mohou užívat antihistaminika a jiné léky na zmírnění příznaků, ale léky alergii nezastaví.

Tradiční injekce proti alergii, známé také jako imunoterapie nebo desenzibilizační terapie, mají za cíl přeškolit imunitní systém člověka, aby byl na alergen méně citlivý. Tato očkování jsou však závazkem; pacient může potřebovat až 100 injekcí během tří až pěti let. Někteří lidé se mohou vyhnout jehlám tím, že si pod jazyk denně kapou stejné alergeny, které schválil americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv, jako jsou v injekcích. Tato léčba je však off-label použití, takže často není hrazena pojišťovnou.

„Desenzibilizační terapie byla po desetiletí jedinou léčbou,“ říká Gerald Nepom, ředitelSítě pro imunitní toleranci v Seattlu, výzkumné skupiny financované Národním institutem zdraví. Jak přesně desenzibilizace funguje, není dosud zcela jasné. Základní myšlenka však spočívá v tom, že vystavení imunitního systému malému množství alergenů způsobí, že si tělo vytvoří protilátky, které část alergické reakce zablokují. Bohužel, říká Nepom, desenzibilizace obvykle neodstraní všechny příznaky a účinky nejsou vždy trvalé.

Všechny novější studované přístupy se zaměřují na Fel d1, a to buď jeho přímou neutralizací, nebo blokováním jeho interakce s lidským imunitním systémem. Soutěž o vynalezení účinného řešení alergie na kočky je tvrdá vzhledem k velkému potenciálu trhu – asi 10 procent (některé odhady uvádějí 20 procent) lidí je alergických na kočky.

Možnost aplikovat získané poznatky i na jiné alergie je silným podnětem.

Zlepšení imunoterapie

Jedním z problémů tradiční imunoterapie je, že se snaží zastavit jeden z pozdějších kroků alergické reakce, část produkující histamin, známou jako reakce imunoglobulinuE neboli IgE. To je však pouze jedna část reakce těla na alergen.

„Alergii vnímáme jako symfonii aktivace imunitního systému,“ říká Nepom. Spíše než o strohý řetězec jednotlivých událostí se jedná o orchestr s mnoha molekulárními hráči, kteří hrají na povel.

Dnes Nepom říká, že vědci zabývající se alergiemi se lépe orientují v roli jednotlivých hráčů. „Je to jako zjistit, která část orchestru vytváříproblém. Je to sekce lesních rohů nebo smyčců, anebo se jedná o jednoho hobojistu, který zlobí?“ Vědět to by mohlo výzkumníkům pomoci účinněji se zaměřit na hráče vimunitním systému.

Jedna výzkumná skupina financovaná organizací Immune Tolerance Network například dokončuje klinickou studii pod názvem CATNIP, která testuje takzvaný přístup „alergen plus“. Vědci kombinují malé množství Fel d1 s protilátkou, která blokuje látku důležitou pro spuštění alergické reakce. Touto látkou je protein zvaný TSLP neboli thymický stromální lymfopoetin, který může být jedním z těchto zlotřilých oboistů, protože pomáhá vyvolávat a udržovat alergické reakce. Představa, pokud by to fungovalo, je taková, že by se u pacienta vyvinula dlouhodobá tolerance na jednoletou kúru injekcí proti alergii namísto tří až pěti let současné terapie.

Jiné části alergické reakce jsou také hlavním cílem, říká imunolog JamieOrengo ze společnosti Regeneron Pharmaceuticals v Tarrytownu ve státě New York (Regeneron je hlavním finančním podporovatelem Společnosti pro vědu & veřejnosti, která vydává Science News).

Společnost navrhla protilátky, které jsou vysoce specifické pro Fel d1. Protilátky se na alergen naváží a uzamknou ho dříve, než na něj imunitní systém alergické osoby stihne zareagovat. Jedná se o vylepšenou verzi tradiční imunoterapie, která by mohla být zaměřena i na jiné alergeny, Orengonotes.

„Nemusíme se spoléhat na lidské tělo; můžeme tyto protilátky vytvořit v laboratoři, místo abychom čekali, až si je člověk vytvoří přirozeně,“ říká Orengo. Její tým v roce 2018 v časopise Nature Communications uvedl, že testy na myších a lidech alergických na kočky prokázaly snížení příznaků alergie po pouhé jedné léčbě, které se rovnalo letům běžné imunoterapie, přičemž u většiny lidí bylo dosaženo až 60procentního snížení nosních příznaků.

Přichází: Tento přístup je sice velmi rychle účinný, ale nepřeškoluje imunitní systém člověka. Pacient, který tuto léčbu podstupuje, by potřeboval pravidelná posilování, třeba každých několik měsíců.

Speciální krmivo pro kočky

Protože největším zdrojem Fel d1 jsou sliny, vědci z Nestlé Purina testují krmivo pro kočky obsahující protilátku, která se váže na bílkovinu ve slinách, když kočka jí. Protilátka blokuje vazebná místa na alergenu, čímž jej v podstatě činí pro lidský imunitní systém nerozpoznatelným. Protilátka nebrání kočce v produkci alergenu.

„Ve skutečnosti to byla důležitá strategie našeho výzkumu,“ říká imunologEbenezer Satyaraj, který vede výzkum v Purina Institute v Saint Louis. „Nechtěli jsme zastavit produkci Fel d1, protože v současné době není jasné, jakou roli u kočky hraje.“

Testy zatím naznačují, že krmivo dokáže srazit množství aktivního alergenu na kočičí srsti zhruba na polovinu (SN: 31. 8. 2019, str. 5). To by mohlo stačit k tomu, aby to některým lidem s mírnou až středně silnou alergií přineslo úlevu; společnost očekává, že krmivo pro kočky uvede na trh pro spotřebitele někdy v letošním roce. Ale lidé s těžkými alergiemi nebo astmatem nemusí být schopni tolerovat jakékoli množství Fel d1 bez příznaků, říká Michael Blaiss, výkonný lékařský ředitel American College of Allergy, Asthma and Immunology.

Očkovat kočku

Jsou milovníci koček, kteří by asi byli šťastnější, kdyby nechali kočku očkovat. Takže další novýpřístup má za cíl očkovat kočky proti jejich vlastní Fel d1. Vakcína stimuluje imunitní systém kočky k produkci protilátek, které se vážou na Fel d1.Tato vazba zakrývá protein tak, že ho lidské imunitní buňky již nerozpoznají a nereagují na něj.

Výzkumníci společnosti HypoPet AG v Curychu naočkovali neaktivní fragment viru desítkami molekul Fel d1. „Pokud vytvoříte alergen, který vypadá jako virus, imunitní systém si myslí, že je to virus,“ říká Martin Bachmann, vědecký ředitel společnostiHypoPet a imunolog na univerzitě ve švýcarském Bernu. Tento trojský kůň pak spustí imunitní systém kočky, aby začal vnímat Fel d1, který normálně ignoruje, jako vetřelce.

V počátečním testu na více než 50 kočkách stimulovaly tři injekce vakcíny podané s odstupem tří týdnů tvorbu protilátek specifických pro alergen a snížily vylučování Fel d1 u koček o více než polovinu, aniž by kočkám ublížily, uvedli vědci v červenci 2019 v časopise Journal of Allergy and Clinical Immunology. Podle Bachmanna společnost plánuje další testování bezpečnosti. Společnost HypoPet spolupracuje s regulačními orgány USA a Evropské unie, aby mohla vakcínu uvést na trh.

Hypoalergenní kočka

Vytvoření kočky, která nevytváří vůbec žádné alergeny, je stále cílem některých výzkumníků. Skutečnost, že některé kočky mají přirozeně nízký obsah Fel d1, naznačuje, že by mohly být vyšlechtěny, jak se o to před deseti lety pokoušela společnost Allercat a neuspěla. Je však frustrující, že nemůžete prostě zplodit dvě kočky s nízkou hladinou Fel d1 a získat vrh plný hypoalergenních koťat.

Chovatel koček Tom Lundberg chová sibiřské kočky již více než deset let v Oregonu s jasným cílem vyšlechtit kočky s nízkým obsahem alergenů. Lundberg sám je na kočky alergický. Sibiřskými kočkami se začal zabývat poté, co vlastnil jednu, na kterou nebyl alergický. Druhá kočka mu způsobila „smrkání a svědění očí“, říká.

Protože Lundberg dlouhodobě měří hladinu alergenů u svých koček a sleduje výsledky chovu, může potvrdit, že neexistuje způsob, jak zaručit, že všechna koťata ve vrhu budou mít genetický jackpot. On a jeho žena Meredith nyní prodávají kočky, které chovají, na základě jejich hladiny Fel d1. Ty, které byly testovány s nejnižšími hodnotami, mají nejvyšší cenu, až 5 200 dolarů za kotě v „extrémně nízkém“ rozmezí méně než 1 mikrogram Fel d1 na gram srsti. Podle Lundberga patří do této kategorie jen asi 1 z 15 koťat, která chová z nízkoalergenních koček. Obdržel stovky telefonátů od lidí, kteří se vzdali sibiřských koček, o nichž chovatelé tvrdili, že jsou hypoalergenní.

„Řeknou, že koťata byla „vyšlechtěna z hypoalergenních linií,“ říká. „To je jakoříkat, že kukuřice byla vyšlechtěna z kukuřice – je to nesmyslné.“ Navrhuje, aby každý, kdo má zájem o koupi nízkoalergenní kočky, trval na tom, aby viděl výsledky testů. Upozorňuje, že kupující s těžkou alergií nemusí být schopen tolerovat žádné množství Fel d1.

IndoorBiotechnologies se snaží geneticky upravit kočku, která nebude produkovat Fel d1. „Pracujeme na tom,“ říká Chapman, který společnost založil. Společnost Indoor Biotechnologies použila nástroj pro úpravu genů CRISPR/Cas9 k odstranění genů, které kódují produkci Fel d1, nazývaných Ch1 a Ch2, v kočičích buněčných kulturách a podala žádost o patent na tuto techniku.

Příště se společnost pokusí vyřadit geny v kočičích slinných tkáních v laboratorní misce a ujistit se, že Fel d1 se již nevytváří, říká Nicole Brackettová, postdoktorandka společnosti. Analyzovala sekvenci DNA genůCh1 a Ch2 u 50 koček a plánuje provést totéž u dalších 200 koček a zúžit oblast genu, na kterou se nejlépe zaměřit pomocíCRISPR/Cas9.

Pokud genetický trik vyjde, budou upravené kočky postrádat část nebo všechny geny potřebné k výrobě Fel d1. Vzhledem k tomu, že některé kočky přirozeně produkují velmi málo Fel d1 bez škodlivých účinků na zdraví, uvažuje se o tom, že zabránit kočkám v tvorbě tohoto proteinu jim pravděpodobně neublíží. Vědci však nebudou mít jistotu, dokud to někdo nevyzkouší. „To je přesně ten důvod, proč tento experiment provést,“ říká Chapman.

Typicky by výroba takové kočky vyžadovala vymazání genu z embrya, které by pak bylo implantováno do kočky a donošeno. Chapmanová se však do chovu pouštět nechce. Místo toho doufá, že nakonec bude upravovat geny dospělých koček, podobně jako se nyní vyvíjejí genové terapie pro lidi, které využívají neškodný virus k dodávání nástrojů pro úpravu genů. Nedávné experimenty úspěšně upravily geny například dospělých myší a dokonce i lidí se srpkovitou chorobou (SN: 12/21/19 & 1/4/20, s. 28).

Pokud by takový virus mohl dodat genetický nástroj, který upraví geny pro Fel d1 – třeba tak, že ho veterinář vstříkne do kočičích slinných žláz nebo jako lokálníaplikaci, která se dostane do mazových žláz v kůži – „bylo by to vzrušující,“ říká Chapman.

Jeden z výzkumníků, kteří pracují na vymýcení kočičích alergií, však nebude stát frontu na žádné injekce. Bachmann ze společnosti HypoPet říká, že on i jeho syn jsou alergičtí na kočky. Na otázku, zda by vyzkoušel některou z nových léčebných metod proti alergiím, odpověděl, že ne. „Nemám kočky tak rád,“ říká. „Jsem spíš na psy.“

.