Mitotam vyvinutý v Biocevu je nadějí v léčbě rakoviny

Promítnutí výsledků primárního výzkumu do konkrétního léku může trvat i několik desítek let. Unikátnost a přínosy vědeckého a výzkumného centra Biocev však oceňují vědci z celého světa už dnes.

Za dobu své existence dosáhly lékařské vědy a farmaceutický průmysl obrovského pokroku. Řadu chorob se podařilo vymýtit, léčbu jiných posunout na úroveň, kde představují jen minimální rizika. Přesto existuje ještě mnoho nemocí, na které je lékařská věda dosud krátká nebo kde dosahuje jen malých úspěchů. Není proto divu, že miliony pacientů, ale i zcela zdravých lidí upínají pozornost ke každé zprávě o dílčích úspěších vědců, které by mohly přinést zásadní zvrat v léčení obávaných chorob. O to víc mnohé z nás potěší, když se dozvíme, že se daný úspěch opírá o práci českých vědců. Většina z nás ovšem ani netuší či si neuvědomuje, jak dlouhá a složitá cesta k vytouženému léku vede, že na jejím počátku je takzvaný primární výzkum, který často ani nehledá samotný lék, ale "jen" podstatu chování buněk, proteinů i jednotlivých molekul v těle, v jeho orgánech… Výzkum, jehož přímým výsledkem není lék, ale "pouhá" publikace shrnující nová poznání. Poznání, bez kterých by však většina účinných léků nemohla nikdy vzniknout. A právě taková poznání se dnes a denně rodí v unikátním vědeckém a výzkumném centru Biocev, jež bylo před několika málo lety vybudováno ve Vestci nedaleko od jižního okraje Prahy.

Jak se rodil Biocev

Česká věda má ve světě dlouhodobě solidní renomé a vždy skýtala vysoký potenciál, její možnosti však značně brzdil nedostatek financí. Když se tedy zhruba před 12 lety naskytla možnost, že by EU mohla financovat ­budování nových vědeckých center, rozhodli se představitelé Akademie věd této možnosti náležitě využít a posunout možnosti výzkumu výrazně kupředu.

Mitotam vyvinutý v Biocevu je nadějí v léčbě rakoviny

Dalších 6
fotografií

"Chtěli jsme vybudovat centrum poněkud odlišné od většiny ostatních, fungujících v rámci víceméně uzavřených vědeckých pracovišť. Rozhodli jsme se vybudovat spíše instituci zastřešující vědecké skupiny tak, aby díky sdílení prostředků a poznatků mohli pracovat efektivněji a dosahovat lepších výsledků," uvádí k plánům na zřízení v českých podmínkách unikátního centra jeho současný ředitel a předseda Interní vědecké rady prof. Pavel Martásek. Inspirací mu přitom bylo fungování institutu Jacques Monod v Paříži, kde před lety působil.

K prvotnímu nápadu Akademie věd, v jejímž rámci se zapojilo šest vědeckých institucí (Ústav molekulární genetiky, Biotechnologický ústav, Mikrobiologický ústav, Fyziologický ústav, Ústav makromolekulární chemie a Ústav experimentální medicíny), se přidala Univerzita Karlova, která do projektu zapojila přírodovědeckou a 1. lékařskou fakultu.

Jelikož o granty v té době pochopitelně usilovaly i jiné instituce, jako třeba brněnské VUT, bylo potřeba nastavit směřování výzkumů tak, aby se činnosti nově vznikajících center zbytečně nepřekrývaly a aby si ani vzájemně nekonkurovaly. Výzkum centra, které dnes působí pod názvem Biocev, tak postavili na pěti základních programech, v nichž měly zapojené pražské instituce nejlepší výsledky a dlouholetou tradici: na funkční genomice, buněčné biologii a virologii, strukturální biologii a proteinovém inženýrství, biomateriálech a tkáňovém inženýrství a na vývoji léčebných a diagnostických postupů. Vznikl tak pětibodový výzkumný program, který byl podpořen ještě vybudováním šesti servisních laboratoří. (O kvalitně nastavení vědeckého modelu vypovídá i nejvyšší dosažené hodnocení z pěti předložených velkých projektů OP Výzkum a vývoj pro inovace.) Tehdy byl velmi osvíceným předsedou Akademie věd prof. Václav Pačes, který rozhodl o zakoupení pozemků ve výměře 25 000 m2 ve Vestci, takže v roce 2013 mohl být položen základní kámen a do dvou let se podařilo projekt realizovat, což je na stavební poměry v ČR úctyhodné.

"Měli jsme štěstí, že zimy byly velice mírné a v podstatě s výjimkou pěti dnů nemusela být stavba přerušena. Na konci roku 2015 byla stavba dokončena a půl roku nato bylo centrum slavnostně otevřeno," pochvaluje si rychlost stavby přes řadu obtíží doktor Martásek a dodává: "Teď jsme do konce příštího roku v tzv. období udržitelnosti. Během něj musíme prokázat, že jsme schopni být ekonomicky soběstační. To se nám zatím poměrně slušně daří."

Abychom lépe pochopili přínos propojení jednotlivých vědeckých týmů, kterých pod střechou centra pracuje 56, pojďme se nejprve podívat na to, čím se jednotlivé základní skupiny zabývají.

Funkční genomika

Výzkumný program Funkční genomika zkoumá geny důležité pro funkci specializovaných fyziologických systémů. Orientuje se na funkci a onemocnění jater, kardiovaskulární dysfunkce, vývoj diabetu a dalších metabolických poruch. Mimoto se také pokouší objasnit genetický podklad vrozené ztráty sluchu a stařecké nedoslýchavosti či přispívá k pochopení patogeneze očních chorob.

Odhalení genů odpovědných za tyto běžné choroby představuje jednu z největších výzev současného biomedicínského výzkumu a samozřejmě i cestu k vývoji účinných léků.

Buněčná biologie a virologie

Další program pokrývá výzkum buněčných funkcí parazitů, mikrobů, virů a nádorových buněk. Výstupy vědeckých týmů zahrnuté do programu Buněčná biologie a virologie by měly posloužit vývoji zejména antiparazitárních, antimykotických a antitumorových látek, antivirových vakcín a nových léčebných postupů v této oblasti.

Strukturní biologie a proteinové inženýrství

Hlavním cílem třetího programu je výzkum nových, biotechnologicky, diagnosticky a lékařsky důležitých biomolekul, proteinů a nukleových kyselin a jejich konstrukce nejmodernějšími technikami molekulární biologie a proteinového inženýrství. Pochopení struktur studovaných biomolekul a jejich vzájemného působení pomáhá modifikovat je tak, aby se zvyšoval jejich žádoucí účinek a aby mohly být použity pro diagnostiku nemocí, jako léčiva či jako pokročilé materiály.

Biomateriály a tkáňové inženýrství

Cílem základního výzkumu shrnutého pod program Biomateriály a tkáňové inženýrství je nalezení souvislostí mezi chemickou kompozicí a morfologií vyvíjených typů biomateriálů a jejich biologickou aktivitou. Na základě výsledků bádání je možné vyvíjet bionáhrady cév, srdečních chlopní, chrupavek a kostí, skelety pro regeneraci poškozené míchy, systémy umožňující cílenou dopravu léčiv, diagnostik a jejich kombinací při léčbě a diagnostice nádorových a kardiovaskulárních onemocnění, biosenzory a proteinové čipy, afinitní nosiče pro separaci a purifikaci biologických tekutin a suspenzí.

Vývoj léčebných a diagnostických postupů

Pochopení normálních a k onemocnění vedoucích mechanismů na úrovni molekulární, buněčné i orgánové je klíčem k účinné prevenci, zavedení nových diagnostických postupů, návrhu nového léčebného zásahu či změně stávajícího léčebného algoritmu. Výsledky 5. výzkumného programu by tedy mohly přinést další pokroky například v reprodukční medicíně, léčbě diabetu, autoimunitních a některých nádorových onemocnění či vrozených vad metabolismu.

Základem je dobře fungující spolupráce

Samotný Biocev nemá právní subjektivitu, tu mají jednotlivé zapojené ústavy Akademie věd, nositelem dotace je přitom Ústav molekulární genetiky, a Univerzita Karlova. Už při vytváření projektu proto bylo nezbytné stanovit, pod které z institucí budou spadat jednotlivá pracoviště − tři ze jmenovaných základních skupin patří AV a dvě UK. Zároveň bylo potřeba nastavit dohody o spolupráci tak, aby vědce nikterak neomezovalo, která z institucí má danou laboratoř ve správě. "Mojí rolí je dobrým slovem napomáhat tomu, aby to všechno fungovalo," zlehčuje s úsměvem svou roli ředitel centra.

Hlavním přínosem vědeckého bádání tolika různě zaměřených výzkumných týmů pod jednou střechou je jejich přirozené propojování. Všichni ve své podstatě pracují na poznávání příčin chorob, aby mohli přispět k jejich účinné léčbě. Každý však z jiného úhlu pohledu. A tím, že se potkávají nejen na seminářích a přednáškách, ale třeba i v kantýně a vzájemně se informují o zajímavých zjištěních, dochází k užitečným synergiím, které často posunou jednotlivé programy výraznou měrou kupředu.

Spolupráce je ovšem rozvíjena i na mezinárodní úrovni. Pro tento účel byla vytvořena celá řada programů zaměřených na předávání zkušeností, a to nejen studentům, ale i seniorním vědcům, jimž pomáhá zdokonalovat výzkumné metody i aplikovat výsledky bádání z jiných pracovišť.

"Za velmi důležitou považuji také spolupráci s nedalekým centrem ELI Beamlines. Aktuálně například za podpory poměrně velkého grantu využíváme laserových technologií v ELI k tomu, abychom zjistili, jak spolu komunikují proteiny," doplňuje profesor Martásek širokou paletu spoluprací obohacujících a posouvajících zdejší výzkum.

Přínosy nejen na vědeckém poli

Díky vyspělým technologiím a kvalitním výzkumným týmům je Biocev lákadlem i pro významné vědce ze zahraničí, kteří se nezřídka rozhodnou přestěhovat do Čech, i když by jim jinde nabídli možná i lepší platové podmínky. Příjemným bonusem je pro ně také to, že mohou se svými rodinami žít v příjemném a bezpečném prostředí stran ruchu velkoměsta a přitom na dosah metropole. Kvalitní zázemí Biocevu přesvědčilo k návratu do vlasti i řadu českých vědců.

"Za poměrně krátkou existenci Biocevu jsme vytvořili více než 800 publikací. Zhruba polovina z nich přitom spadá do 1. nebo 2. kvartálu, tedy do kategorie vysoce kvalitních," vyzdvihuje úspěchy ředitel centra a upozorňuje přitom na to, že ne všechny výsledky je vhodné hned publikovat.

"Musíme mladé vědce učit i to, aby si rozmysleli, zda publikaci neodložit třeba o rok a mezitím zajistit patent. Měli by být schopni odhalit potenciál patentovatelnosti, a tedy i komerčního využití. Díky tomu máme už řadu nesmírně zajímavých patentových přihlášek, které jednou, jak doufáme, budou pro Biocev velkým přínosem. I profesor Holý, kterého jsem znal, tvořil 25 let do šuplíku a nadával na svět, než přišel ten správný okamžik. Někdy je tedy třeba i trpělivosti," dodává na závěr profesor Martásek.

Jeden z doposud největších hmatatelných úpěchů zdejšího bádání, který by mohl mít daleký dosah v oblasti léčby, je protinádorová léčivá látka Mitotam vyvinutý v laboratořích Biotechnologického ústavu AV ČR v centru Biocev. Nový lék míří přímo na mitochondrie nádorových buněk výsledky I. fáze klinické studie ukázaly, že léčba je pro pacienty bezpečná. Díky tomu se dostala už dostala i do fáce testování na lidech. Velmi pozitivní efekt má u nemocných s karcinomem ledvin. Do studie se zapojili pacienti, u kterých veškeré dosavadní léčebné metody selhaly.

Ačkoliv je hlavním posláním centra ve Vestci primární výzkum, nachází zde prostor také výzkumy aplikované a klinické. Mnoho laboratoří spolupracuje s firmami s biotechnologickým či farmaceutickým zaměřením a provádí pro ně i výzkum smluvní. Servisní laboratoře a jejich technologie tedy neslouží pouze vědě. Centrum je využíváno také pro pedagogické účely a dochází zde i k transferu technologií a znalostí. I v tom je Biocev unikátní.

Článek byl publikován v magazínu Region STAR.