Stovky nemocí, jeden cíl

Ve Vesmíru jsme představili již čtyři výzkumné programy centra BIOCEV: Funkční genomika, Buněčná biologie a virologie, Strukturní biologie a proteinové inženýrství, Biomateriály a tkáňové inženýrství. Tím pátým je Vývoj léčebných a diagnostických postupů. Náplň programu přibližuje jeho vedoucí profesor Stanislav Kmoch z 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy.

Jak jsou „namíchány“ výzkumné týmy? — BIOCEV vznikl jako smluvní spojenectví šesti ústavů Akademie věd a dvou fakult Univerzity Karlovy, tedy Ústavu molekulární genetiky, Biotechnologického ústavu, Fyziologického ústavu, Ústavu experimentální medicíny, Ústavu makromolekulární chemie, Mikrobiologického ústavu, Přírodovědecké fakulty a mojí domovské 1. lékařské fakulty. Všichni jsme si přinesli svůj historický výzkum, který pod centrem dál rozvíjíme.

Jaká je role vedoucího programu? — Ryze formální, skupiny jsou samostatné, všechny jsou dál řízené ze svých ústavů, neúkoluji je, neřídím, nekontroluji – ani vědecky, ani ekonomicky. Jen v období přípravy programu udržitelnosti jsem skupiny koordinoval; případně domlouvám, kdo nás bude při různých příležitostech prezentovat. A vyjednávám peníze.

Co týmům nabízí společná střecha BIOCEV? — Pracujeme v jakési „společné domácnosti“, jejíž členové se musí dohodnout na rozdělení prostor, sdílení přístrojů i úhradě elektřiny. Ale právě ony sdílené prostory, moderní přístrojové vybavení jsou velkou výhodou. Setkává se tu spousta mladých lidí se zkušenými vědci a vzniká velmi plodné propojení – stejně jako při srážce atomů vznikají větší atomy nebo molekuly. Potrvá pár let, než to přinese své ovoce, ale považuji to za zásadní přidanou hodnotu centra.

Snímek archiv Univerzity Karlovy

Tedy BIOCEV jako živná půda výzkumu. — Kouzlo nechtěného, Martina Živná z mého týmu zrovna čerstvě dostala cenu Neuron. Zkoumá Fabryho nemoc, metabolické onemocnění, které vede k multisystémovému poškození ledvin, srdce, mozku. Léčí se velmi draze rekombinantními enzymy – ne u všech pacientů úspěšně. A my teď už víme, že ve hře je ještě jiný mechanismus – netýká se deficitu enzymu, ale buněčného transportu proteinu.

Čím dalším se vaše skupina zabývá? — Věnujeme se studiu geneticky podmíněných metabolických onemocnění, zejména enzymopatií, kdy v důsledku mutace nefunguje správným způsobem enzym, čímž se poruší správný metabolický proces. Příkladem může být fenylketonurie. Mutace genu, který kóduje fenylalaninhydroxylázu, způsobí nefunkčnost enzymu, fenylalanin se nepřeměňuje na tyrosin, kumuluje se v organismu a působí toxicky na nervový systém. Studujeme genetické příčiny těchto onemocnění a jejich biochemický nebo molekulárněbiologický dopad na strukturu buňky a buněčné dráhy. Hledáme nové cílené terapeutické postupy, které by pacientům mohly pomoci.

Mohl byste uvést příklad cílené terapie, která se uplatňuje na základě vašich poznatků? — Podařilo se nám definovat jednu skupinu onemocnění ledvin způsobenou mutací v enzymu renin a mohli jsme pacientům začít podávat syntetický doplněk aldosteronu, což je konečná molekula v reninové dráze. U pacientů to eliminuje příznaky nemoci. Také jsme se zabývali jednou malou molekulou, která bude potenciálně schopna léčit zhruba padesát různých genetických defektů, vycházejících ze společného buněčně patofyziologického mechanismu. Ale v této fázi naše úloha končí a osud molekuly se dostává do rukou větších hráčů, farmaceutických firem.

Klinickými zkouškami teď prochází i látka MitoTam z laboratoře profesora Jiřího Neužila z Biotechnologického ústavu. Jaký projekt vede? — Profesor Neužil stojí v čele projektu molekulární terapie nádorů. Jeho skupina nestuduje geneticky podmíněné nemoci, jako my, ale nádorová onemocnění, a hledá jakýsi společný nebo obecný způsob, jak nádorům škodit. Zaměřuje se na mitochondriální biologii nádorů a snaží se objevovat molekuly, které způsobují problém mitochondriím nádorových buněk a neškodí buňkám zdravým. A velmi se jim daří.

Jaký je další projekt v rámci programu? — Metabolismus železa nádorových buněk, který vede Jaroslav Truksa (BTÚ AV ČR). Jeho skupina se rovněž zaměřuje na nádorové buňky, ale jde na to jinak, přes metabolismus železa. Cílí na jiné buněčné procesy, ale obdobně: umějí si hrát s buňkami, vytvářejí buněčné modely, na nichž zkoumají následky deficitu železa, potřebného pro buněčné dýchání. Tedy opět se snaží najít něco, co nádorovým buňkám ublíží víc než zdravým.

Tím ale výčet skupin a projektů zdaleka nekončí. — Skupina reprodukční biologie doktorky Kateřiny Komrskové (BTÚ AV ČR) pracuje na pochopení základních biologických mechanismů oplodnění – jak spermie komunikuje s vajíčkem a co tomu může bránit. Odhalení jednotlivých faktorů, tedy proteinů a jejich variant, pak umožňuje do budoucna nejen lépe diagnostikovat, ale také léčebně zasahovat. Velmi nadějným směrem jde i skupina docenta Ondřeje Havránka (1. LF UK), která se zabývá výzkumem nádorové biologie lymfomů, ale jsou tu i další skupiny, molekulární patogenetika, expresní profilování na úrovni jedné buňky, klinická proteomika, struktura a funkce buňky v normě a patologii, metabolismus zdravé tkáně a nádoru s rozlišením na úrovni jednotlivých buněk. Všechny tyto party studují určitou patologii – na vysoké úrovni, s cílem nejen pochopit molekulární mechanismus nemocí, ale také je ovlivnit ve prospěch pacientů.