Chytré molekuly hledají nemocné buňky, aby je zničily

Josef Tuček
2. 3. 2009 22:07
Syntetická biologie vytváří nové léky - a mnoho dalšího
Budoucí prosperita se rodí ve výzkumných laboratořích.
Budoucí prosperita se rodí ve výzkumných laboratořích. | Foto: JRC

Chicago - (Od zpravodaje Aktuálně.cz v USA) - "Prostě vytváříme molekuly, které vniknou to buňky, zjistí, co je zač, a podle toho jí dají nebo nedají zničující úder," popisuje svou práci drobná tmavovláska, která je nadějí mladého oboru zvaného syntetická biologie.

Jmenuje se Christina Smolkeová a je výzkumnicí na Stanfordově univerzitě v Kalifornii. Teď však popisovala své bádání v Chicagu, na výročním zasedání Americké asociace pro povznesení vědy (AAAS).

Programování v živém organismu. Díky RNA

Její představa je taková, že místo ozařování nebo podávání chemických protinádorových prostředků by se mohly rakovinné buňky v budoucnu ničit i jinak: uměle vytvořenými molekulovými komplexy z RNA (ribonukleové kyseliny, která pomáhá řídit činnost všech buněk).

Pro její naplnění třiatřicetiletá Smolkeová už kus práce udělala. Před časem publikovala ve vědeckém časopise Science první výsledky svého bádání. Sestavila s kolegy kousky synteticky vytvořené RNA do "chytrého" molekulového mechanismu, který pak rozpoznal jeden konkrétní lék.

Christina Smolkeová ze Stanfordovy univerzity zkoumá, jak by šlo uměle "naprogramovat" léčivé postupy v buňkách.
Christina Smolkeová ze Stanfordovy univerzity zkoumá, jak by šlo uměle "naprogramovat" léčivé postupy v buňkách. | Foto: Josef Tuček

Nyní dokázala zase víc: Vzala bílé krvinky typu T (startují imunitní reakci a ničí špatné buňky) z laboratorních myší a upravila jejich RNA tak, aby krvinky měnily své vlastnosti, když se v myším organismu setkají se zmíněným lékem.

Nikoli hříčky. Poučení pro vědce

Díky takovýmto zdánlivým hříčkám se vědci učí, jak řídit reakce v těle. Jejich cílem je pak vytvořit nový typ léku, který reaguje tak, jak je naprogramován. Tedy putuje v krvi lidským tělem a ovlivňuje ničivé imunitní reakce ve špatných buňkách.

"Pracujeme teď na tom, abychom díky těmto poznatkům sestavili během pěti let buněčný lék proti gliomu," říká Smolkeová. Gliom je zhoubný mozkový nádor.

"Já vím, je to hodně optimistické tvrzení, v medicíně výzkum obvykle nepostupuje takto rychle," připouští, ale hned zdůrazňuje: "V našem výzkumu se zatím věci hýbou pořádně dopředu..."

Obří hotel Hyatt Regency v Chicagu. Tady se sešli američtí vědci na svém výročním setkání.
Obří hotel Hyatt Regency v Chicagu. Tady se sešli američtí vědci na svém výročním setkání. | Foto: Josef Tuček
Další články z konference v Chicagu:
Plejáda dění v současné vědě

Syntetická biologie

Když Christina Smolkeová popisuje svou práci, říká, že vše začíná u počítače. Tam badatelé vybírají části RNA, které se podle předpokladů budou chovat tak, jak vědci chtějí. Pak je sestavují v laboratoři.

Oboru, který uměle vytváří biologické systémy a záměrně ovlivňuje biologické funkce, se dnes často říká syntetická biologie.

Na konferenci v Chicagu obor reprezentoval také Drew Endy, rovněž ze Stanfordovy univerzity. Není to náhoda: na Stanford přešel (z Massachusettské techniky) vlastně také díky biologickému naprogramování. Mířil totiž za svou snoubenkou, jež sem zase přešla z Kalifornské techniky a jmenuje se, žádná náhoda, Christina Smolkeová...

Vědci stále vylepšují poznávání genetické informace.
Vědci stále vylepšují poznávání genetické informace. | Foto: Archív

Bakteriové továrny na benzín?

Drew Endy věří, že se jemu či jiným vědcům podaří do šesti let uměle zkonstruovat lidský chromozom - jakýsi "balíček" na geny v jádru buňky. Do něj by mělo být možné vkládat uměle vytvářenou DNA tvořící geny s požadovanými vlastnostmi. To by, alespoň teoreticky, umožnilo lépe poznávat lidské genetické vlastnosti.

Endy si je ovšem jist, že nové poznání a umělá konstrukce genů umožní v budoucnu "programovat" mikroorganismy tak, aby ve svém těle vytvářely a pak vylučovaly léky na přání. Nebo třeba pohonné hmoty srovnatelné s benzínem, ale vyráběné bakteriemi z odpadů.

Proti malárii za míň peněz

Jeden příklad na konferenci v Chicagu představil Jay Keasling, profesor Kalifornské univerzity v Berkeley. Umělé geny vložil do bakterií a kvasinek, a změnil je tak, že nyní produkují lék proti malárii odpovídající léku Artemisinin.

Ten se zatím získává z pelyňku bílého (Artemisia annua) obtížným a drahým výrobním procesem. Nemocní v chudých zemích si lék nemohou dovolit.

Průmyslová výroba různých medikamentů pomocí geneticky upravených bakterií je už dnes celkem běžná. Příkladem je třeba inzulín, který se pro cukrovkáře dříve bral z těl poražených zvířat, anebo lidský růstový hormon, který se musel pro léčení nemocných odebírat z podvěsku mozkového zemřelých osob. Nyní se tyto hormony tvoří v bakteriích, do nichž vědci vnesli příslušné lidské geny.

Práce profesora Keaslinga byla obtížnější, protože bakterie ani kvasinky nejsou nijak přizpůsobené k tomu, aby vytvářely obdobu protimalarického artemisininu. Když jej začaly po genetické úpravě produkovat, lék nejprve ničil buňky svého "rodiče".

"Ale zvládli jsme to," shrnuje Jay Keasling. "Teď doufáme, že během dvou let bude možné tento lék vyrábět, a brzy poté jej pak dát k dispozici lidem v Africe."

 

Pokud jste v článku zaznamenali chybu nebo překlep, dejte nám, prosím, vědět prostřednictvím kontaktního formuláře. Děkujeme!

Právě se děje

před 26 minutami

Biatlonová exhibice se kvůli koronaviru ani letos lenpojede

Populární biatlonová exhibice se ani letos v tradičním termínu mezi Vánoci a Novým rokem na stadionu fotbalistů Schalke v Gelsenkirchenu neuskuteční. Kvůli koronavirovým opatřením ve spolkové zemi Severní Porýní-Vestfálsko organizátoři akci s termínem 28. prosince přeložili na příští rok.

Exhibiční závod smíšených dvojic Biathlon World Team Challenge se kvůli šíření covidu-19 v Gelsenkirchenu nejel už loni. Byl přeložen do venkovní biatlonové arény v Ruhpoldingu, což je možnost, o které pořadatelé uvažují i letos. České jedničky Markéta Davidová a Michal Krčmář v soutěži obsadili šesté místo.

Aktualizováno před 57 minutami

Vláda chce mandát pro vyslání až 150 vojáků na polsko-běloruskou hranici

Vláda chce na pomoc s ochranou polsko-běloruské hranice mandát pro nasazení až 150 vojáků na dobu 180 dnů. Návrh plánuje schválit a poslat na projednání ve výborech Poslanecké sněmovny a Senátu ve středu. Čeští vojáci budou pomáhat polským s ochranou hranic, ale nebudou plnit úkoly bezprostředně související s migranty, sdělil končící premiér Andrej Babiš (ANO). Kandidátka na ministryni obrany Jana Černochová (ODS) rozhodnutí podporuje, sdělila.

"Mandát bude do 150 vojáků na dobu do 180 dnů, obdobně jako tam již pomáhají Britové a Estonci," uvedl Babiš. Po schválení vládou musí být mandát projednán ve výboru pro obranu Poslanecké sněmovny a ve výboru pro zahraniční věci a bezpečnost v Senátu a následně pak v obou parlamentních komorách. "Naši budou pomáhat polským vojákům s ochranou hranic, ale nebudou plnit úkoly bezprostředně související s migranty," doplnil.

S návrhem souhlasí pravděpodobná nová ministryně obrany Černochová. "Pomoc Polsku jsme opakovaně navrhovali a já i kolegové z poslaneckého klubu ODS budeme s vysláními našich vojáků souhlasit. Polsko je náš soused a spojenec a ve chvílích, kdy na své hranici, která je zároveň i hranicí EU, brání migraci řízené běloruským autokratem (Alexandrem) Lukašenkem, je správné pomoci," řekla.

Zdroj: ČTK
Další zprávy