Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Zrádná logika laboratorních modelů

 |  24. 9. 2015
 |  Téma: Chyby a omyly

Jeden z hlavních problémů současného biomedicínského výzkumu jsou omyly a chyby vyplývající z našich vlastních modelů skutečnosti, jak by měla podle nás logicky fungovat. Výmluvným příkladem může být příběh vývoje prvního klinicky používaného inhibitoru degradace proteinů v buňkách, bortezomibu, který začal v roce 1994 a trvá dodnes.

Tato látka byla nejprve vyvinuta ve firmě založené profesorem Goldbergem a jeho společníky z Harvardovy univerzity v rámci úsilí léčit nemoci projevující se ztrátou svalové hmoty. Zastavit degradaci proteinů v buňkách, a tím i úbytek svalové hmoty, to znělo smysluplně. Přesto dosud k žádnému takovému uplatnění nedošlo. Naopak chemik Julian Adams a jeho tým si při práci s bortezomibem všimli, že dokáže zabíjet nádorové buňky, a to i ve zvířatech. Nicméně, jak Adams vzpomíná v rozhovoru pro Myeloma Today, nikdo v té době nevěřil v to, že právě zastavení degradace proteinů může být efektivní přístup v léčbě rakoviny, logický předpoklad byl, že takové inhibitory budou výrazně toxické nikoli jen pro buňky nádorové, ale i pro buňky normální.

Ukázalo se však, že bortezomib je méně toxický než běžná chemoterapie a že je dokonce efektivní při léčbě reálných pacientů s mnohočetným myelomem (jako takový se používá i v ČR pod komerčním názvem Velcade). Od té doby se spustil rozsáhlý výzkum, zkoušející odpovědět na otázku, proč jsou nádorové buňky citlivější na bortezomib než buňky normální (pokud jde o experimenty ve zkumavce, bortezomib má schopnost zabíjet celé spektrum nádorových buněk nejrůznějšího původu, naopak ale selhává v klinických testech u většiny rakovin kromě mnohočetného myelomu a několika dalších onemocnění).

Zdálo se, že jedním z hlavních důvodů vysoké selektivity bortezomibu vůči myelomovým buňkám je to, že dokáže inhibovat buněčnou dráhu tzv. jaderného faktoru-kappaB (NF-kB). Inhibiční účinek bortezomibu na NF-kB byl objeven hned na začátku vývoje bortezomibu, NF-kB dráha byla dobře popsána a hodně populární a bylo naprosto logické, že normálním buňkám inhibice této dráhy nevadí, kdežto rakovinným ano. Nicméně v roce 2009 vyšel v časopise Blood článek týmu prof. Andersona, který jasně ukázal, že v buňkách mnohočetného myelomu z pacientů bortezomib NF-kB dráhu nejenže neinhibuje, ale dokonce ji aktivuje. Z těchto výsledků bylo také jasné, že pokud jde o NF-kB, bortezomib vyvolává v různých buňkách různé efekty, včetně těch nelogických, a že logika našich laboratorních modelů může být fatálně zavádějící.

Podobně je tomu, zdá se, s objasňováním rezistence, kterou při léčbě bortezomibem buňky mnohočetného myelomu často získávají. Na základě experimentů ve zkumavce se ukázalo, že rezistentní buňky nějak pozměňují nebo ve zvýšené míře syntetizují protein, na který se bortezomib váže. A to je naprosto logické. Když se to však vědci pokusili prokázat u pacientů, nepodařilo se to, ale naopak se ukazuje, že myelomové buňky v organismu unikají smrtícímu účinku bortezomibu omezením syntézy některých proteinů, kterých jinak syntetizují výrazný nadbytek.

Jistě není příliš překvapivé, že naše zjednodušené laboratorní modely nemusí moc odpovídat realitě lidského organismu, který chceme léčit a kvůli němuž většinu biomedicínského výzkumu děláme. Při „dělání biomedicíny“ se na tuto propast ale často zapomíná a např. dokonce nádorové linie bývají používány jako model pro zdravou tkáň. Velice mnoho výzkumného úsilí, peněz a času je tak spotřebováváno ve skutečnosti na výzkum našich modelů a nikoli na výzkum, který by nám mohl říci něco klinicky relevantního o nás samotných a našich nemocech.

K dalšímu čtení

Rozhovor s Julianem Adamsem v Myeloma Today

Vývoj bortezomibu očima prof. Goldberga

Článek týmu prof. Andersona o aktivaci NF-kB v myelomových buňkách

Shrnutí mechanismu účinku a resistence u bortezomibu (PDF)

TÉMA MĚSÍCE: Chyby a omyly

O autorovi

Boris Cvek

Mgr. Boris Cvek, Ph.D. et Ph.D. (1976) získal doktorát z chemie na Přírodovědecké fakultě UP v Olomouci, kde pak přednášel buněčnou biologii a filozofii přírodních věd. Doktorát z filozofie přírodních věd obdržel na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Odborně publikoval zejména v oblasti výzkumu inhibice degradace proteinů a protinádorové aktivity protialkoholního léku antabusu. Nyní působí na Institutu sociálního zdraví UP, kde se zabývá otázkou financování vývoje tzv. neziskových léků, konkrétně antabusu jako onkologického léku.
Cvek Boris

Další články k tématu

Přebývá nám jedna planeta

Lidé milují krásná čísla. A když s jejich pomocí dokážou předpovídat existenci dosud nepoznaného, vzniká cosi magického. Pokud se to stane ve...

Chyby a omyly: brzda i motor poznání

Náchylnost k dělání chyb všeho druhu je nedílnou součástí lidské přirozenosti. Věda si vypracovala účinné mechanismy k jejich odhalování a díky...

Medicína neví, kde má hraniceuzamčeno

Podle mých zkušeností s marnou osvětou je zbytečné plakat nad mlékem, které platonsky rozlil Descartes, když moderní medicíně položil dualistický...

Mýlím se, tedy jsemuzamčeno

Očkování způsobuje autismus, evoluce je dávno vyvrácený nesmysl a pozřete-li GM kukuřici, do roka a do dne bídně zhynete prorostlí nádory. – Proč...

Život jako film, experiment jako momentkauzamčeno

Živá buňka je složitou informační a strukturní sítí, tvořenou množstvím nejrůznějších molekul, jejichž souhrou se formuje určitý viditelný...

Pozdě bycha honit aneb Chyby a omyly v introdukcích rostlin a živočichů

Říká se, že „chybovat je lidské“, a o biologických invazích to platí stoprocentně. Invaze nepůvodních druhů svým rozsahem a intenzitou bezpochyby...

Věda plná omylů: Největší voloviny

Zatímco evolučně limitované „fyzické“ smysly jsme si šikovně prodloužili pomocí přístrojů v čele s dalekohledem, mikroskopem, teploměrem, náš...

Zrozeni pro klam: Úvod do teoretické erratologie

Chybovat (mýlit se) je lidské, Errare humanum est, věděl už starý Říman Cicero. Těžko nesouhlasit, přestože bychom tak rádi nechybovali. Proč jsou...

Pravda o parazitech a jejich vymítačích

Paraziti provázejí lidstvo od jeho počátků. Nicméně mezi lidmi bohatého západního světa jich nikdy nebylo méně než v současnosti. Tak proč se dnes...

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné