Rypoši lysí a budoucnost medicíny: rozhovor s Dr. Chrisem Faulkesem

Rypoši lysí jsou podzemní hlodavci pocházející z východní Afriky. Téměř nestárnou, rakovinou onemocní jen výjimečně a delší dobu dokážou přežít bez kyslíku. Rozluštění tajemství jejich biologie by mohlo vést k novým lékům proti rakovině, infarktu, Alzheimerově chorobě, a dokonce i závislostem.

Profesor Chris Faulkes z Queen Mary University of London, jeden z předních světových odborníků na tyto pozoruhodné živočichy, vysvětlil pro Altezza Travel, jak mohou jedinečné vlastnosti těchto afrických hlodavců jednou proměnit medicínu i lidské zdraví.

Nemocní bývají jen zřídka a vykazují málo známek stárnutí

Jak dlouho se rypošům lysým věnujete?

Pracuji s nimi od roku 1986. V roce 1987, když jsem dělal doktorát, jsem odjel do Keni – tam jsem uskutečnil svůj první terénní výzkum. Od té doby jsem byl v Africe mnohokrát.

Současně jsme nejprve v Zoological Society of London a poté na Queen Mary v Londýně, kde dnes působím, po celá ta léta udržovali v laboratoři chovnou populaci rypošů lysých. Díky tomu jsem je mohl dál studovat i při práci na jiných projektech, často zaměřených na další africké druhy rypošů, spolu s mým dlouholetým spolupracovníkem, profesorem Nigelem Bennettem z University of Pretoria.

Co Vás na těchto zvířatech zaujalo?

Zpočátku mě fascinovalo, jak je uspořádaná jejich společnost. Rypoši lysí žijí skoro jako včely nebo mravenci: v kolonii čítající až 300 zvířat je jedna královna a jeden až tři samci, kteří se s ní páří. Královna potlačuje rozmnožování všech ostatních, takže většina členů kolonie celý život pracuje a pomáhá uvnitř společenství.

A jak dlouho žijí?

Nevím jistě, zda konkrétní rypoš ještě dnes žije, ale když jsem naposledy mluvil se svou kolegyní Rochelle Buffenstein**Rochelle Buffenstein je americká bioložka známá výzkumem stárnutí živých organismů., měla rypoše lysého, kterému bylo 37 let. U tvora velikosti myši je to mimořádné. Myši se zřídka dožívají více než dvou nebo tří let.

A nejde jen o to, jak dlouho může žít jeden jedinec. Rypoši lysí obecně téměř neonemocní a prakticky nevykazují známky stárnutí. Vědci po celém světě zkoumají chování, genetiku, rozmnožování i procesy stárnutí těchto hlodavců, aby pochopili, jak mohou žít tak dlouho a zároveň zůstávat pozoruhodně zdraví.

Jinými slovy, jejich biologický věk se výrazně liší od věku chronologického?

Přesně tak.

Výzkum stárnutí pracuje s poměrně novým konceptem „epigenetických hodin“. Jak živé organismy stárnou, na jejich DNA se objevují drobné chemické značky. Postupem času se jich hromadí stále více, šíří se napříč genomem a ovlivňují fungování genů. Zdá se, že jde o součást přirozeného procesu stárnutí. Analýzou těchto značek lze odhadnout věk zvířete nebo člověka.

Tento mechanismus nyní studujeme u rypošů lysých. Je hromadění chemických značek jen vedlejším produktem stárnutí, nebo tento proces skutečně pomáhá pohánět? Pokud vědci na tuto otázku odpovědí, můžeme lépe pochopit, zda by bylo možné stárnutí zpomalit.

Máte na mysli stárnutí člověka?

Ano. Poznatky získané z výzkumu rypošů lysých by v budoucnu mohly pomoci podporovat lidské zdraví a prodloužit období aktivního, zdravého života.

Dalo by se dokonce říci, že prodloužení života prožitého ve zdraví je mnohem žádoucí cíl než prosté prodlužování délky života.

Rypoši lysí vykazují odolnost vůči infarktu, mrtvici, rakovině i demenci

Podívejme se na jejich jedinečné vlastnosti blíž. Je pravda, že rypoši lysí dokážou přežít bez kyslíku déle než kterýkoli jiný savec?

Mořští savci se umějí potopit a zadržet dech až na 90 minut. Mají však specializované fyziologické adaptace, které jim umožňují ukládat kyslík v tkáních, takže po celou tu dobu nejsou skutečně bez kyslíku.

Rypoš lysý naproti tomu dokáže přežít 18 minut v podmínkách úplné absence kyslíku. To je opravdu působivé.

Jednou jsme zvíře uspali kvůli odstranění malého abscesu. Trvalo velmi dlouho, než usnulo, a během zákroku přestalo dýchat. Veterinář řekl: „Ztratili jsme ho.“ Odpověděl jsem: „Nebojte se, probudí se.“ Asi o deset minut později rypoš znovu ožil, vstal a odběhl, jako by se nic nestalo. Veterinář byl ohromený – nic podobného nikdy předtím neviděl.

Můžete vysvětlit, jak tento proces funguje?

Když je kyslíku málo, jako první trpí srdce a mozek – známe to z mrtvic a infarktů. U rypošů lysých však mozkové buňky přepnou na jiný „palivový režim“: z glukózy na fruktózu. Díky tomu si udržují životně důležité funkce i v extrémních podmínkách. Tento mechanismus je adaptací na jejich neobvyklé prostředí. Ve volné přírodě žijí rypoši lysí v hlubokých, úzkých podzemních tunelech a komorách, kde se může shromáždit více než sto zvířat a hladina kyslíku je mimořádně nízká.

Náš výzkum také ukázal, že rypoši lysí mají zcela odlišné vzorce srdečního metabolismu. Jejich srdce obsahuje také velké množství glykogenu – živočišného škrobu, který se rychle štěpí a uvolňuje energii. U většiny savců se glykogen ukládá v játrech, ale rypoši ho mají hojnost právě v srdci. To je pozoruhodné.

Lidský plod se během těhotenství vyvíjí v plodové vodě, a přesto dokáže přijímat kyslík. Existují tu nějaké paralely?

Lidský plod skutečně má v srdci zásoby glykogenu, ty však bezprostředně po narození mizí, jakmile dítě začne dýchat. U rypošů lysých tyto zásoby naopak zůstávají. Když je tedy kyslíku málo, jejich tělo může přepnout do alternativního metabolického režimu a využít glykogen k výrobě energie. Alespoň to je naše současná hypotéza.

Doufáme, že pochopení těchto jedinečných mechanismů nakonec pomůže při vývoji nové léčby srdečních onemocnění.

Je také známo, že rypoši lysí téměř nikdy neonemocní rakovinou. Čím to je?

Zdá se, že důvodů je několik a mnohé souvisejí se životem v podzemí. Jedním z nejlépe prozkoumaných příkladů je jejich neobvyklá forma kyseliny hyaluronové (hyaluronanu). Tato látka existuje i u jiných savců včetně člověka – váže vodu, udržuje pokožku hydratovanou, chrání klouby a pomáhá hojit rány.

U rypošů lysých vědci identifikovali mutaci v genu kódujícím hyaluronan. Zdá se, že tato specializovaná verze molekuly se původně vyvinula jako adaptace na jejich podzemní způsob života: předpokládá se, že činí jejich kůži neobvykle pružnou a pomáhá jim pohybovat se úzkými, drsnými tunely.

Později vědci zjistili, že její pozměněná struktura také brání vzniku nádorů. A není to jejich jediná obrana. Rypoši lysí účinněji opravují poškozenou DNA a rychleji zastavují dělení nebezpečných buněk.

Lze tyto poznatky využít v medicíně?

Ano. Když vědci vložili verzi tohoto genu z rypoše lysého do myší, upravená zvířata začala produkovat stejnou formu hyaluronanu. V důsledku toho žila déle, zůstávala zdravější a vykazovala vyšší odolnost vůči rakovině.

Tyto objevy nám jistě pomohou lépe porozumět přirozeným mechanismům odolnosti vůči rakovině a možná je v budoucnu využít v humánní medicíně, jak už naznačují rané studie na transgenních myších. Myšlenka zavádění genů rypoše lysého do člověka je ovšem samozřejmě kontroverzní.

Zdá se také, že u rypošů lysých nevzniká Alzheimerova choroba. Proč?

I přes vysoký věk zůstává jejich mozek zdravý, přestože se v něm hromadí stejné proteiny, které obvykle spouštějí Alzheimerovu chorobu. Jde o beta-amyloid a tau, látky, které u lidí vytvářejí škodlivá ložiska. Ta se postupem času hromadí, narušují funkci neuronů a ničí mozkové buňky.

U rypošů lysých se podobná ložiska s věkem objevují také, ale nezpůsobují žádné poškození. Zvířata jsou zřejmě přirozeně odolná.

Rypoši lysí jsou proto přirozeným modelem odolnosti vůči této nemoci. Pochopit, jak tento mechanismus funguje, je mimořádně důležité pro vývoj možných léků proti Alzheimerově chorobě u lidí.

Navíc rypoši lysí téměř necítí bolest. Může jejich výzkum pomoci vytvořit účinnější léky proti bolesti?

Jsou pozoruhodně necitliví vůči určitým typům bolesti, zejména bolesti vyvolané chemickým podrážděním nebo kyselým prostředím. Například vůči pálení na sliznicích způsobenému chilli nebo působení kyselých tekutin na kůži či otevřenou ránu.

I zde jde o důsledek genetických úprav spojených s jejich podzemním způsobem života. A ano, tyto poznatky se dnes využívají při vývoji možných neopioidních analgetik, která nezpůsobují závislost. 

Objev nových druhů rypošů v Tanzánii

Pokud tomu správně rozumím, pomohl jste v Tanzánii identifikovat několik dříve neznámých druhů rypošů. Proč jsou tyto objevy významné?

Objev nových druhů savců má širší význam i mimo Tanzánii, protože noví savci se nenacházejí příliš často.

Tento příběh sahá do počátku 90. let a je spojen s mým kolegou, profesorem Nigelem Bennettem z University of Pretoria. Účastnili jsme se spolu konference v Tanzánii, kde jsme se setkali s naším tanzanským kolegou, profesorem Georgiesem Mgodem. Společně jsme se rozhodli zahájit projekt zaměřený na výzkum rypošů žijících v Tanzánii, protože se o nich tehdy vědělo velmi málo.

Vzorky, které Georgies odebral na hoře Hanang a v okolí města Ujiji, se geneticky lišily od všeho, co jsme do té doby viděli. Tušili jsme, že by mohlo jít o dosud neznámé druhy, a proto jsme se potřebovali vrátit a shromáždit další data.

Nakonec jsme formálně popsali a pojmenovali dva nové druhy: Fukomys hanangensis, který žije na hoře Hanang a v jejím okolí, a Fukomys livingstoni z Ujiji.

Vydali jste se tedy do Tanzánie přímo hledat tyto druhy?

Poslední terénní expedice, kterou jsem s Georgiesem podnikl v roce 2019, byla mimořádně úspěšná. Podařilo se nám prozkoumat a odchytit zvířata na hoře Hanang v nadmořské výšce přibližně 1 957 m n. m. Během této cesty jsme objevili také několik nových populací, mimo jiné v lesní rezervaci Nou nedaleko hory Hanang.

Georgies bohužel krátce poté po krátké nemoci zemřel a my jsme už neměli možnost ve studiu těchto druhů výrazně pokročit.

Znamená to, že dnes v Tanzánii nikdo aktivně nehledá neznámé rypoše? Potřebují nově objevené druhy ochranu?

O rypoších z Ujiji stále víme velmi málo. Je potřeba další terénní výzkum.

Rypoš hanangský je naopak endemit: jde o jediné místo na planetě, kde se vyskytuje. Díky tomu jsme mohli začít připravovat žádost o status „klíčové oblasti biodiverzity“ pro chráněné zóny Hanang a les Nou.

Tento status udělují odborné vědecké skupiny pod záštitou mezinárodních ochranářských organizací. Jakmile je oblast zařazena do registru, stává se prioritou pro ochranu i financování. To mimo jiné pomůže chránit lesy Hanang a Nou.

Chcete vědět víc o cestách po Tanzánii?

Ozvěte se našemu týmu. Procestovali jsme všechny hlavní oblasti Tanzánie. Naši cestovní konzultanti působí přímo pod Kilimandžárem a rádi Vám poradí s plánováním cesty.

Další zajímavé články