Liječnik, pedijatar, genetičar i forenzičar. Profesor na američkim i hrvatskim sveučilištima, predsjednik Upravnog vijeća Specijalne bolnice Sveta Katarina. Da bi se samo napisalo čime se sve bavi prof. dr. Dragan Primorac, bivši i, kažu, najuspješniji ministar znanosti, obrazovanja i sporta, potrošili bismo cijeli ovaj tekst, a da ga ništa i ne pitamo.

Da su neka normalnija vremena, pitali bismo ga o njegovu izboru za predsjednika Odbora za međunarodne odnose Američke akademije za forenzičke znanosti, no s koronavirusom sve je nekako palo u drugi plan. Pa što se to zapravo događa, je li vrijeme za paniku i hoće li znanstvenici pronaći lijek?

'Većina koronavirusa inficira životinje, ali ne i ljude, pa ostaje enigma zašto neki tipovi koronavirusa ipak inficiraju ljude', objašnjava Primorac. Neki znanstvenici upozoravaju da na pojedina mjesta, poput azijskih tržnica, ljudi dovode različite vrste životinja koje u prirodi nikad ne bi došle u dodir jedne s drugima. To pak stvara mogućnost za interakciju bakterija ili virusa koji dolaze s različitih životinjskih vrsta te prolaze kroz tipične genetičke rekombinacije koje stvaraju nove jedinke', kaže Primorac.

Nalik genomu riba iz Indopacifika

'Nedavno objavljeni rezultati strukture virusnog genoma pokazuju da njegovi pojedini dijelovi, poput proteina S i membranskih proteina, sadrže velike promjene uzrokovane brojnim mutacijama', kaže Primorac. Protein S sadrži sekvencu 39 nukleotida koja je slična genomu pojedinih riba iz Indo-pacifika, što sugerira brojne rekombinacije pojedinih genoma prisutnih u prirodi no na nama potpuno nejasan način.

Virusni genom SARS-CoV-2 (novi koronavirus) građen je od jednolančane molekule koja sadrži 29.903 nukleotida. Virus se uz pomoć posebnog proteina veže na ljudske stanice. A to je preduvjet ulaska viralnog genoma u stanice respiratornog sustava, gdje se kopira te producira novu generaciju virusa. I svaki put kad se to dogodi, virusna sekvenca mutira, objašnjava Primorac.

Nekoliko znanstvenika pokazalo je da su tzv. receptori ACE2 važni za ulazak virusa u stanicu te sukladno tom otkriću planiraju terapeutske postupke.

'Sličnu osobinu vezanja za receptore ACE2 pokazivao je i SARS 2002. godine, no činio je to deset do 20 puta slabije nego što to danas čini SARS-CoV-2. Time se i tumači daleko brže širenje SARS-CoV-a 2', otkriva Primorac.

U časopisu The Lancet pokazalo se podudaranje sekvenci SARS-CoV-a 2 veće od 99,98 posto, što sugerira to da se navedeni virus tek nedavno infiltrirao u ljudsku populaciju, najvjerojatnije s jedne lokacije. Uz to, pokazano je da je genetičko podudaranje 2019-nCoV-a i SARS-CoV-a, koji je 2002. godine doveo do smrti više od 774 ljudi, bitno manje od onog koje se pretpostavljalo.

'Još uvijek ne znamo putove prijenosa virusa'

'Još uvijek ne znamo putove prijenosa SARS-CoV-a 2. Posebno zabrinjava to da ga mogu prenijeti osobe koje ne pokazuju simptome. To je iznimno velik problem, jer ako ne možete pravovremeno prepoznati izvor širenja, bitno je teže zaustaviti širenje epidemije', kaže Primorac.

Uz SARS-CoV-2, nekoliko tipova koronavirusa (SARS, MERS, Common human coronavirus) mogu inficirati ljudsku populaciju. Od 2003. bili smo pogođeni s tri velike epidemije koronavirusa i ono što znamo o mogućim putovima prijenosa zapravo je više-manje vezano uz druge viruse iz obitelji koronavirusa: aerosolom, dodirom, s površine na kojoj je prisutan virus...

Trenutno se intenzivno radi na razvoju mRNA cjepiva koja su u nekim drugim slučajevima pokazale snažan imuno-stimulativni učinak. Neki pokušaji idu u smjeru ubacivanja ciljanih sekvenci virusa u organizam; time se želi stimulirati imunosni sustav da počne proizvoditi protutijela na virus. Drugi je pristup proizvodnja specifičnih monoklonskih protutijela koja bi se vezali za virus, odnosno njegov protein S.

Otkrićem genetičke strukture 2019-nCoV rodila se i ideja da bi idealna terapija trebala koristiti umjetno kreiran lanac mRNA koji bi se vezao za virusne mRNA molekule i blokirao njihov učinak. Neki znanstvenici pokušavaju kreirati terapiju blokadom ACE2 receptora nužnih za ulazak virusa u organizam, no obzirom na sustavni značaj ACE2 receptora na funkcioniranje organizma tek treba vidjeti kolikoje taj pristup realan.

Genetika ne dopušta neutemeljene zaključke

U posljednje vrijeme puno toga vrti se oko genetike. Što zapravo možemo saznati o sebi, dokle se došlo u razvoju genetike?

'Genetika je sjajna znanost jer je egzaktna, mjerljiva i usporediva te ne dopušta neutemeljene zaključke', kaže Primorac. Ima tome malo više od godine dana kako su Specijalna bolnica Sv. Katarina i Hrvatski nogometni savez prvi u Europi započeli sustavni projekt screeninga, genetičkog probira rizičnih skupina nogometaša i nogometašica ne bi li pronašli genske mutacije koje literatura povezuje s iznenadnom srčanom smrti sportaša.

A riječ je o iznenađujuće velikim brojkama. Amerikanci su u 27 godina pobrojali 1049 mladih sportaša koji su umrli od posljedica kardiovaskularnih bolesti, najčešće zbog hipertrofijske kardiomiopatije i nasljednih anomalija koronarnih krvnih žila. FIFA je pak pokrenula vlastiti registar iz kojeg je vidljivo da je u deset godina čak 107 nogometaša umrlo zbog iznenadne srčane smrti.

'U našem pilot-projektu istodobno analiziramo 290 gena sportaša iz rizičnih skupina, s pripadajućim mutacijama, povezanim sa stanjima koja mogu dovesti do iznenadne srčane smrti, a te podatke prosljeđujemo klubovima, od prve do treće lige, muškim i ženskim, ali i malonogometnim', objašnjava Primorac. 'Nažalost, iznenadna srčana smrt često se događa prije pojave prethodnih simptoma pa je dragocjen svaki dijagnostički podatak koji može smanjiti učestalost ovakvih stanja.'

Dolazi vrijeme personalizirane medicine

Europska komisija osnovala je strateško tijelo za promicanje personalizirane medicine. U Hrvatskoj je pokrenut klaster konkurentnosti personalizirane medicine i Hrvatsko društvo za personaliziranu (preciznu) medicinu koji usko surađuju s Hrvatskim društvom za humanu genetiku. O čemu je riječ?

'Prava terapija za pravog pacijenta u pravo vrijeme. To je najjednostavnija definicija personalizirane (precizne) medicine. Zasnovana je ne samo na razumijevanju analize genoma, proteina, enzima i glikana, već i na razumijevanju utjecaja okoliša na ljudsko zdravlje', kaže Primorac, ponosan na to što Specijalna bolnica Sv. Katarina sustavno uvodi taj koncept u kliničku praksu.

U njegovu fokusu trenutno su farmakogenomika, prediktivni genetički testovi i liječenje osteoartritisa primjenom mikrofragmentiranog masnog tkiva. Što se zapravo krije iza tih velikih riječi?

'Rezultati naših istraživanja bacaju potpuno novo svjetlo na liječenje osteoartritisa od kojeg će uskoro bolovati više od 700 milijuna osoba', otkriva Primorac. Ukratko i pojednostavljeno, pronašli su način koristeći tzv. meznehimalne stromalne stanice kako će povećanjem sinteze ključnih molekula, odgovornih za normalno funkcioniranje hijaline hrskavice, spriječiti staničnu smrt, potaknuti protuupalni i imunomodulatorni učinak i stimulirati stvaranje novih krvnih žila.

Ljudi umiru zbog štetnih učinaka lijekova

'Utvrđeno je da se nakon aplikacije mikrofragmentiranog tkiva s mezenhimalnim stromalnim stanicama većini oboljelih od osteoartritisa značajno smanjuje bol te povećava pokretljivost', otkriva Primorac. To znači da će, dijagnosticira li se osteoartritis u ranoj fazi, dok još postoji djelomično sačuvana hrskavica, liječenje biti daleko uspješnije. Prošli mjesec Primorac je sa suradnicima objavio i koncept farmakogenomskog testiranja temeljenog na načelu umjetne inteligencije.

'O važnosti uvođenja farmakogenomike u rutinsku kliničku praksu najbolje svjedoče podaci', ističe Primorac. Naime neželjeni štetni učinci lijekova četvrti su uzrok smrtnosti. Podaci za Europu pokazuju da se između sedam i 13 posto pacijenata prima u bolnicu zbog neželjenih reakcija na lijekove, a njih 30 do 50 posto uopće ne odgovara na terapiju.

I tu nastupa farmakogenomika - istodobno analizira niz gena, pa i čitave genome, te proučava vezu između genetičke predispozicije nekog pojedinca i njegove reakcije na lijek ili strani spoj. Ona nam pomaže da bolje razumijemo zašto neke osobe odgovaraju na lijekove, a druge ne, i zašto neke osobe trebaju više ili niže doze lijeka ili ga trebaju izbjegavati.

'Model koji predlažemo zasnovan je u početku na strojnom učenju, a kasnije na umjetnoj inteligenciji. Podaci se obrađuju i uspoređuju s onima u velikim bazama kako bi se optimizirao dijagnostički postupak, osigurala pravovremena prevencija bolesti te personaliziralo liječenje', objašnjava Primorac. 'No za razliku od tipičnog modela strojnog učenja, gdje su algoritmi definirani parametrima temeljenim na ekspertnim znanjima, želimo postaviti umjetne neuronske mreže koje kontinuirano evaluiraju veliki broj podataka.'