BIOCEV

BIOCEV se nyní nachází ve fázi přeměny z abstraktního Projektu na konkrétní Centrum. Administrační a stavební fáze končí, postupně startuje zkušební provoz, během listopadu a prosince se do Vestce nastěhují výzkumné týmy a management centra. Plná činnost Centra je naplánována na leden 2016. Do roku 2020 v něm bude pracovat až 400 vědeckých pracovníků a 250 magisterských a doktorandských studentů.

Již nyní v BIOCEV pracuje 56 výzkumných týmů na detailním poznání organismů na molekulární úrovni, jež bude inspirací pro aplikovaný výzkum a vývoj nových léčebných postupů.

Projekt MOLEKULÁRNÍ TERAPIE v rámci programu VÝVOJ LÉČEBNÝCH A DIAGNOSTICKÝCH POSTUPŮ na BIOCEV vede prof. Jiří Neužil, CSc. Zaměřuje se na vývoj nových protirakovinných látek. Jeho tým zveřejnil počátkem roku 2015 v prestižním časopise Cell Metabolism objev nové funkce nádorové buňky.

Vědci rakovinné buňky zbavili mitochondriální DNA, po vnesení do myši se ukázalo, že buňky mají schopnost si svou mtDNA opět ,obnovit‘ – získají ji z buněk hostitele. „Opět tak získají schopnost tvořit nádory,“ říká profesor Jiří Neužil.

Tato zásadní práce ukazuje na několik jevů: schopnost rakovinných buněk získávat mitochondriální DNA z jiných buněk, pravděpodobně mezibuněčným transferem celých mitochondrií. Dále ukazuje na neobyčejnou plasticitu rakovinných buněk a jejich schopnost překonávat nepříznivé podmínky. „Mitochondrie jsou energetická centra buněk, ve kterých probíhá buněčné dýchání. Bez mitochondriální DNA rakovinné buňky nemohou využívat na tvorbu energie oxidativní fosforylaci, což omezuje jejich růstové a maligní vlastnosti,“ dodává prof. J. Neužil. Nové poznatky jsou velmi důležité z hlediska chápání základních vlastností rakovinné buňky. Naznačují rovněž nové možné přístupy k léčbě.

Strukturní proteiny zkoumá v BIOCEV v rámci programu STRUKTURNÍ BIOLOGIE A PROTEINOVÉ INŽENÝRSTVÍ Dr. Zdeněk Lánský. Buněčné dělení je jedním ze základních mechanismů, které probíhají v živých organismech. Jeho poruchy, jež vedou k vážným onemocněním (dědičné a nádorové choroby), zkoumá mezinárodní tým vědců z Česka, Německa a Nizozemska. O jeho prvních výsledcích nedávno informoval prestižní vědecký časopis Cell.

Vědci ukázali, jak buňky využívají neuspořádaný pohyb proteinových molekul ve svém nitru, aby vyvinuly mechanickou sílu nezbytnou ke správnému průběhu rozdělení buňky. Důležitou úlohu v tom hrají vláknité proteinové struktury – mikrotubuly, jež slouží jako kostra celého dělicího aparátu. Proteiny se slabě vážou do prostoru mezi tato vlákna, a fungují tak jako částice plynu uzavřené ve válci s pístem, reagují na jakékoliv zmenšení objemu zvýšením tlaku. „Našemu týmu se podařilo přímo změřit tyto miniaturní síly pomocí optické pinzety – aparátu, kterým je možné pomocí světelného paprsku pohybovat nepatrnými objekty, tedy i jednotlivými molekulami,“ říká český zástupce týmu RNDr. Zdeněk Lánský, Ph.D. „Objasnění tohoto mechanismu je jeden z kroků nezbytných k pochopení celého složitého soukolí, jež tvoří základ buněčného dělení a může být v budoucnu využito k vývoji lépe cílených terapií,“ dodává.

V rámci programu BIOMATERIÁLY A TKÁŇOVÉ INŽENÝRSTVÍ pracuje i skupina VÝVOJ POLYMERNÍCH TERAPEUTIK A DIAGNOSTIK PRO LÉČBU A DIAGNOSTIKU NÁDOROVÝCH CHOROB, již vede Dr. Tomáš Etrych. Z výzkumu již vzešla unikátní polymerní vakcína pro léčbu infekčních onemocnění.

Nový typ vakcíny, vyvíjený mezinárodním týmem vědců z ČR, USA a Velké Británie, má zajistit účinnou a dlouhodobou obranyschopnost organismu vůči infekčním onemocněním. Originální složení vakcíny významně zesiluje účinek očkovací látky, o čemž nedávno informoval i prestižní časopis Nature Biotechnology. „Naše originální řešení spočívá ve využití hydrofilního polymerního nosiče, na nějž jsou navázány jak antigen, tak molekuly adjuvancií,“ vysvětluje Ing. Richard Laga, Ph.D., český zástupce mezinárodního týmu. „Tento způsob přípravy vakcín zajistí adjuvanciím lepší rozpustnost, sníží jejich přirozenou toxicitu a zprostředkuje účinnější reakci antigenu s receptory imunitních buněk. Polymerní vakcíny vydrží v těle cirkulovat déle, což zaručuje trvalejší a efektivnější stimulaci imunitního systému,“ dodává. Podobný postup by mohl nalézt uplatnění rovněž při léčbě nádorových onemocnění.

V rámci programu FUNKČNÍ GENOMIKA již zahájilo svou činnost ČESKÉ CENTRUM PRO FENOGENOMIKU. Jeho základním cílem je analýza funkce jednotlivých genů pomocí zvířecích modelů.

Centrum slouží jak kmenovým vědeckým týmům BIOCEV, tak i zahraničním vědeckým pracovištím a soukromému sektoru. Nově pořizované vybavení zvěřince centra z něj učinilo největší chovné zařízení svého druhu v ČR a jedno z nejvýznamnějších v EU. „Zařazení nových technologií založených na uživatelsky programovatelných nukleázách (technologie CRISPR/ Cas aj.) do našeho portfolia služeb ušetří mnoho času, zvyšujeme tak objem našich služeb – spolupracujeme již na téměř 100 českých i mezinárodních projektech,“ vysvětluje doc. Radislav Sedláček, Ph.D., ředitel Českého centra pro fenogenomiku a vedoucí výzkumného programu Funkční genomika. Klíčovým vybavením centra jsou nejmodernější chovné systémy pro laboratorní zvířata. Již plně funkční je transgenní laboratoř produkující specializované, geneticky upravované myší modely.

Jako součást výzkumného programu BUNĚČNÁ BIOLOGIE A VIROLOGIE působí i skupina BUNĚČNÉ FUNKCE PROTEINŮ V UBIKVITIN-PROTEASOMOVÉM SYSTÉMU. Skupinu vede doc. Konvalinka.

V rámci projektu již vědci pomocí programovatelných nukleas připravili se skupinou doc. Sedláčka GM myši s pozměněným genem pro protein, jehož funkci vědci studují. Jejich fenotyp napoví, jakou roli by protein v těle myši mohl hrát. „Zkoumáme dosud nikým neprostudovaný protein, který je naprosto klíčový v embryonálním vývoji myši. Studujeme též možnost cíleně dopravovat do jádra buněk programovatelné nukleasy mimo jiné pro genovou terapii nádorů,“ vysvětluje doc. RNDr. Jan Konvalinka, CSc. Jeho tým má za cíl prostudovat funkci lidského proteinu Ddi2 a jako model si zvolili jeho myší ortolog. Vědci chtějí znát jeho 3D strukturu, možné substráty a vazebné partnery a zjistit jeho úlohu v buňce. Dalším cílem je vyvinout metodu využívající nanostruktur cílených pomocí malých ligandů na specifické buňky a nesoucích nukleasu k řízeným úpravám genetické informace, jež může najít využití v léčbě nádorů.

www.biocev.eu