Nové laboratoře ÚDMP – výzkum nových dimenzí
„Podle učebnic celého světa nemá sukcinyladenosin v moči co dělat. Ovšem my jsme ho tam našli,“ prohlásil Mgr. Josef Bártl z ÚDMP při 1. LF UK a VFN v Praze. Nové přístrojové vybavení tamních výzkumných laboratoří si ještě před oficiálním otevřením zrenovovaných prostor stihlo připsat dokonce jeden objev s návrhem na patentování.
Vysoce citlivý kapalinový chromatograf s tandemovým hmotnostním spektrometrem nové generace, pokročilý software pro analýzu a 3D rekonstrukci obrazu, moderní buněčná banka – kryobanka nebo třeba špičkový ultrazvuk, jímž lze mnohem snadněji a rychleji vpravovat lipidové částice přes cytoplazmatickou membránu do zkoumaných buněk. Tím vším se nyní mohou pyšnit laboratoře Ústavu dědičných metabolických poruch (ÚDMP) v Praze.
Nákladný projekt, který obnášel rekonstrukci prostor i vybavení, si vyžádal celkem 27,7 milionu korun. Z 85 % jej financoval Evropský fond pro regionální rozvoj, dotaci ve výši 7,5% podílu na výdajích poskytl Magistrát hl. m. Prahy. Na oficiální otevření si laboratoře musely počkat do 1. listopadu, ovšem již v rámci závěrečné konference projektu konané 21. října 2011 v prostorách děkanátu 1. LF UK odborníci z ÚDMP nešetřili superlativy.
Metabolomika nastupuje
Operační program Praha – Konkurenceschopnost (OPPK) si dal chvályhodný cíl – rozšířit a modernizovat prostory i přístrojové vybavení laboratoří ÚDMP do takové míry, aby umožnilo komplexní studium základních buněčných procesů u dědičných metabolických poruch. Podle představ autorů projektu by výsledky výzkumu měly u těchto dosud obtížně léčitelných onemocnění poskytnout základ pro vývoj nových diagnostických a terapeutických postupů.
„Pod pojmem dědičné metabolické poruchy se skrývá skupina zhruba 800 onemocnění představujících asi desetinu všech vzácných nemocí,“ připomněl přednosta ÚDMP doc. MUDr. Viktor Kožich, CSc.
„Minimální výskyt těchto onemocnění v populaci je 1 : 500. Znamená to, že v obvodu každého praktického lékaře, lhostejno zda pro dospělé nebo pro děti, jsou nejméně jeden či dva pacienti, kteří některou z těchto nemocí mají. Léčitelná je přitom asi třetina z nich,“ upřesnil a dodal, že dědičné metabolické poruchy mohou mít libovolné klinické příznaky a k jejich manifestaci může dojít v širokém období od prenatálního vývoje až po dospělost.
Stěžejním tématem jeho prezentace se pak stal jeden ústřední termín – metabolomika. Tato disciplína zabývající se komplexní analýzou koncentrací a zastoupení všech metabolitů v organismu v konkrétním čase se nyní v ÚDMP stává jednou z domén – díky novému vysoce citlivému kapalinovému chromatografu s tandemovým hmotnostním spektrometrem. K představě o jeho přínosu stačí stručné, leč všeříkající srovnání z úst doc. Kožicha: „Human Metabolome Database obsahuje celkem 8 552 látek, v lidské krvi bylo popsáno 4 600 látek, v moči 785. Klasická biochemie dokáže detekovat asi 200 látek. Metabolomika řádově stovky až tisíce.“
Tandemová hmotnostní spektrometrie vnáší do metabolomiky až neuvěřitelné možnosti. Je rychlejší, citlivější, nabízí vyšší selektivitu i vyšší hmotnostní rozsah.
„Díky ní můžeme analyzovat látky, které se vyskytují v koncentracích o řádech nanogramů na mililitr. To je podobné, jako kdybychom si představili úsek 0,91 mm z cesty mezi Prahou a Bruselem nebo jednu sekundu z 31,7 let,“ doplnil Mgr. Bártl. „Tak třeba sukcinyladenosin nemá podle učebnic celého světa v moči co dělat. Ovšem my jsme ho tam našli.“
Banka na objevy a 10 000 ampulí
O tom, že nové vybavení laboratoří zřejmě skutečně otevírá výzkumu cestu do trochu jiných dimenzí, než byly ty dosavadní, přinesla další důkazy vedoucí skupiny zabývající se v ÚDMP studiem interakcí buněk s nanomateriály RNDr. Marie Kalbáčová, Ph.D. Ve své velmi zajímavé prezentaci představila přítomným posluchačům renovované pracoviště laboratoře tkáňových kultur, tj. buněčné banky a kryobanky.
„V buněčné bance jsou nyní uloženy kožní fibroblasty pacientů a zdravých kontrol. Aktuálně to představuje na 10 000 ampulí. Dále banka uchovává buněčné linie, a to 30 lidských a 20 myších typů, celkem přibližně 300 ampulí, jež se používají k výzkumným účelům. Buněčnou banku využívají ke studiu různá pracoviště ústavu,“ uvedla. Hlavní výzkumná zaměření pak nastínila takto: „Buněčná banka slouží především k výzkumu:
lysosomálních poruch – zde lze vzorky uložené v buněčné bance využít v diagnostice; jedná se o enzymologii v kožních fibroblastech in vitro, důkaz ukládání lipidů – konkrétně třeba snížení aktivity lysosomálních enzymů ve fibroblastech potvrzuje diagnózu mukolipidózy; dále lze v buněčné kultuře provádět dynamické funkční testy, vzorky slouží i k výzkumu v rámci studií enzymové a chaperonové terapie u lysosomálních střádavých onemocnění;
fungování a poruch purinového metabolismu – v tomto ohledu probíhá výzkum vlivu deficitu adenylosukcinátlyázy, enzymu zodpovědného za vrozenou autosomálně recesivní poruchu metabolismu purinů vedoucí k závažným neurologickým symptomům;
mitochondriálních poruch, konkrétně například ke zjišťování mutací v mitochondriální DNA;
poruch metabolismu sirných aminokyselin.“
Poslední bod uvedeného výčtu výzkumných zaměření již přinesl své ovoce, RNDr. Kalbáčová se u něj proto zastavila: „Jde‑li o výzkum poruch metabolismu sirných aminokyselin, musím zmínit zejména studium mutací genu pro cystathionin‑beta‑syntázu (CBS), enzym zodpovědný za přeměnu homocysteinu na cystathionin. Mutace tohoto genu má různé projevy. Vede například ke kardiovaskulárním onemocněním, osteoporóze, dislokaci oční čočky nebo mentální retardaci.
Ve výzkumu se pak užívají křeččí ovariální buňky, do nichž je vpraven lidský zmutovaný gen pro CBS. Následně se testují různé chemické látky, které by napomohly zvýšení aktivity enzymu ovlivněného zmutovaným genem.“ A právě v této oblasti se již podle slov RNDr. Kalbáčové zablýsklo na lepší časy – nová laboratoř a její zaměstnanci objevili vhodný chemický chaperon, o němž se nyní vede diskuse z hlediska možnosti patentování.
Závěrem RNDr. Kalbáčová připojila rovněž vlastní stanovisko: „Domnívám se, že největším přínosem buněčné banky je její schopnost nashromáždit a uchovávat jedinečný soubor kožních fibroblastů získaný od pacientů s různými metabolickými poruchami a různé modelové buněčné linie. A samozřejmě příprava buněk pro unikátní diagnostiku, která u některých chorob představuje jediný způsob vyšetření.“
-------
esr
Medical Tribune
Zdroj: Medical Tribune