Hľadá spôsob, ako sa postaviť jednej z najväčších zdravotných hrozieb dneška. Vedkyňa Jitka Viktorová z Vysokej školy chemicko-technologickej nestavila na nové lieky, ale na smart kombinácie takzvaných adjuvantných inhibítorov, ktoré dokážu „odblokovať“ obranné mechanizmy baktérií aj nádorových buniek. Jej tím prepája mikrobiológiu, bioinformatiku a chémiu, aby starým osvedčeným liečivám vrátil účinnosť a šancu opäť pomáhať.
V laboratóriách pod vedením Jitky Viktorovej prebieha boj. Baktérie aj nádorové bunky – evolučne veľmi odlišné, ale rovnako vytrvalé – si dokážu rýchlo vytvoriť štíty proti liečivám. „Pri baktériách stačí dvadsať minút, aby vznikla nová generácia schopná odolať antibiotiku,“ vysvetľuje vedkyňa ocenená cenou programu L’Oréal – UNESCO Pre ženy vo vede.
Cieľom jej tímu je tieto štíty prelomiť a starým antibiotikám či chemoterapiám vrátiť silu. Ako?
Pomocou molekulárnych metód dokáže identifikovať konkrétny mechanizmus rezistencie a potom navrhnúť alebo nájsť nízkomolekulovú látku, ktorá bude fungovať ako inhibítor daného mechanizmu.
Takzvaná adjuvantná terapia, ako sa tento proces nazýva, nie je novinka. Ide o princíp, ktorý sa v klinickej praxi používa už desaťročia. Viktorová a jej tím ho však posúvajú ďalej – identifikujú mechanizmy rezistencie, skúmajú enzýmy a testujú prírodné látky, ktoré môžu zvýšiť účinnosť liečby.
„Ak sa svet nezačne touto cestou intenzívne zaoberať, Svetová zdravotnícka organizácia odhaduje, že do roku 2050 zomrie pre antibiotickú rezistenciu viac ľudí než na rakovinu,“ upozorňuje vedkyňa, ktorej sa podarilo spojiť prísny vedecký výskum s ľudským prístupom a nadšením pre riešenia.
Zaoberám sa adjuvantnou terapiou. Zaujímajú ma bakteriálne aj nádorové bunky, ktoré počas liečby získavajú rezistenciu. Snažíme sa identifikovať mechanizmus rezistencie. A keď vieme, aký konkrétny mechanizmus používa bakteriálna alebo nádorová bunka na elimináciu liečiva, hľadáme inhibítory, ktoré daný enzým špecificky zastavia.
Načo je to dobré?
Takto vraciame účinnosť starým liečivám. Nehľadáme nové lieky. Hľadáme kombinácie adjuvans – teda inhibítora konkrétneho mechanizmu – so starým liečivom, ktoré sa bežne používa, ale stráca účinnosť. To je veľký problém napríklad pri nádoroch.
V akom zmysle?
Rezistencia na chemoterapiu je dôvod, prečo pacienti zomierajú. Lekár skúša rôzne terapie a ich kombinácie. Keď však nádorová bunka zistí, ako sa brániť, liečba zlyháva.
Medzi základné mechanizmy rezistencie patria napríklad transmembránové efluxné pumpy. Liečivo sa musí dostať do vnútra bunky, kde pôsobí. Lenže pumpa ho okamžite transportuje späť von. Koncentrácia liečiva v bunke teda nestačí na jej zničenie. Bunka zistí, že prežíva – a ďalej pumpuje liečivo von.
A toto robia aj baktérie, aj nádorové bunky?
Hoci sú evolučne veľmi vzdialené – baktérie sú prokaryotické a nádorová bunka eukaryotická – mechanizmy sú často nápadne podobné. To je fascinujúce. Už Charles Darwin hovoril o postupnom vývoji druhov a adaptácii. Každý organizmus sa snaží prežiť, bojovať o živiny a priestor. Baktérie nie sú výnimka. My ich chceme antibiotikami zabiť, ony sa len snažia prispôsobiť prostrediu a prežiť.
Prečo sú také rezistentné?
Ich výhoda oproti človeku je generačný čas. Z jednej bunky môžu vzniknúť dve za dvadsať minút, zatiaľ čo u človeka trvá generácia desaťročia. Adaptujú sa teda oveľa rýchlejšie. A baktérie si navyše dokážu odovzdávať informácie medzi sebou – nemusia sa ani rozmnožiť, aby získali rezistenciu. Jednoducho sa „stretnú“ a vymenia si návod, ako sa brániť antibiotiku.
Aká je teda vaša úloha?
Bakteriálna bunka má štít, ktorý ju chráni, a ten odovzdá ďalšej bunke. My sa snažíme nájsť kladivko a klinček, ktorým ten štít jemne narušíme, aby antibiotikum mohlo preniknúť dnu a baktériu zabiť.
Ako sa vám to darí?
Celkom dobre. Mala som počas celej kariéry obrovské šťastie na ľudí okolo seba, za čo som nesmierne vďačná. Viem byť v správnom čase na správnom mieste a stretnúť úžasných ľudí, ktorí majú energiu, chuť do práce a skvelé nápady. Podarilo sa mi zostaviť tím nadšencov. Prídem s akoukoľvek „bláznivou“ myšlienkou a oni do toho idú naplno – a to ma na tom baví najviac.
Kto je vo vašom tíme?
Máme bioinformatikov a génových inžinierov, ktorí skúmajú, ako fungujú „štíty“, a klonujú ich do ďalších baktérií, aby sme mohli charakterizovať vlastnosti enzýmov. Máme mikrobiológov, ktorí testujú citlivosť baktérií na antibiotiká, aj biochemikov, ktorí charakterizujú enzýmy, ktorými baktérie zneškodňujú antibiotiká.
Vďaka rozmanitosti tímu máme komplexný prístup. Publikovali sme viacero prác v medzinárodných časopisoch s impakt faktorom, máme aj jeden patent a chceme v tom pokračovať.
Prečo je dôležité ísť práve touto cestou?
Hľadanie nových antibiotík nie je riešenie. Ani nemáme veľmi kde hľadať. Väčšina používaných antibiotík pochádza z prírodných zdrojov. Príroda má však obmedzený počet zlúčenín a väčšina „nových“ antibiotík sú len deriváty tých existujúcich. Baktérie si však veľmi rýchlo poradia aj s malou zmenou a adaptujú sa.
Vo výskume sme testovali 52 európskych byliniek. Pripravili sme extrakty a sledovali, či zvyšujú účinnosť antibiotík – a naozaj sme našli také, ktoré to robili. Krásny príklad toho, ako tradičné liečiteľstvo zapadá do modernej medicíny. Samozrejme, na farmaceutické využitie musíme identifikovať čisté látky, určiť dávkovanie a zabezpečiť reprodukovateľnosť, čo pri bylinkách nie je jednoduché.
Akú históriu má adjuvantná terapia?
Nie je to novinka – v klinickej praxi sa používa už desaťročia. Napríklad inhibítory beta-laktamáz, teda enzýmy, ktoré rozkladajú beta-laktámové antibiotiká (napr. penicilíny), ich rozštiepia a tým znefunkčnia. Tieto inhibítory sa používajú už viac ako štyridsať rokov a výrazne predĺžili možnosti využitia beta-laktámových antibiotík aj proti rezistentným kmeňom.
Chceli by sme hľadať nové inhibítory pre ďalšie skupiny antibiotík, ako sú aminoglykozidy či makrolidy, kde môže byť rezistencia spôsobená rovnakým mechanizmom – enzýmom, ktorý modifikuje štruktúru antibiotika.
Postúpili ste do finále programu L’Oréal – UNESCO Pre ženy vo vede. Čo to pre vás znamená?
Je príjemné, keď si niekto všimne, že robíte dobrú prácu, ktorá môže mať dosah. Je to signál, že to, čo robím, má zmysel.
Keby vám ako dievčaťu niekto povedal, že budete vedkyňa a zbierať ocenenia, čo by ste mu odpovedali?
Ako malá som chcela byť veterinárkou. Veľa som sa venovala voľnočasovým aktivitám a táborom s deťmi. To bola vždy výzva – a ja mám výzvy rada. Čím väčšia, tým viac ma poháňa dopredu.
Ale pri tom ste nezostali…
Napokon som si povedala, že tábory môžem robiť aj vo voľnom čase, ale vedu bez vzdelania a znalostí nie. Prihlásila som sa na VŠCHT (Vysoká škola chemicko-technologická v Prahe – pozn. red.) aj na pedagogiku voľného času na Masarykovej univerzite. Tam som sa dostala ako druhá v poradí – a to ma vlastne odradilo, pretože som usúdila, že už nie je kam sa posúvať. Necítila som v tom ďalšiu výzvu, tak som šla na VŠCHT.
Musí byť žena dokonalá vedkyňa, aby ju brali vážne?
Situácia sa výrazne zlepšuje a veľa závisí od generácie. Pri mojich rovesníkoch to už neplatí, často je to dokonca naopak. Muži si čoraz častejšie uvedomujú, čo znamená starostlivosť o rodinu, keďže aj oni zostávajú na rodičovskej dovolenke. Ale u starších profesorov sa stále občas stretnem s názorom, že žena by mala byť doma pri sporáku.
Mrzí vás, že vedci málo komunikujú s verejnosťou?
Áno. My vedci sa často zatvárame v laboratóriách a málo komunikujeme. pritom sme platení zo štátnych peňazí, mali by sme ukazovať, čo robíme. Sme normálni ľudia s normálnymi životmi, nie „zombíci v bielych plášťoch“. Na rodinných oslavách sa ma málokto spýta, čo vlastne robím. Diskusia často skončí pri tom, že „pracujem vo vede“. Myslím, že je to škoda – a veľká výzva pre našu generáciu: naučiť sa vedu viac približovať verejnosti.
Článok vyšiel na forbes.cz a autorkou je Julie Mahlerová..
