Výsledky projektu mohou výrazně pomoci při vývoji nové generace cílených protinádorových léčiv

Projekt „Polymerní léčiva aktivně směrovaná rekombinantním fragmentem protilátky jako terapeutický nástroj v léčbě GD2 pozitivních nádorů“ pod vedením doktora Milana Fábry z Ústavu molekulární genetiky AV ČR byl zaměřený na transport potenciálně protinádorově působících látek pomocí anti GD2 protilátky. Jednalo se o problematiku onkologického výzkumu, zabývající se přípravou polymerů nesoucích cytostatika aktivně směrovaná fragmentem protilátky k GD2 pozitivním nádorům. Projekt měl velmi kvalitní výstupy – sedm impaktovaných prací, nejvyšší IF 8,867. O detailech jsme si povídali se spoluřešitelem projektu Michalem Pecharem (ÚMCH AV ČR) a se členem týmu Vlastimilem Králem (ÚMG AV ČR).

Proč jste se rozhodl věnovat v projektu právě tomuto tématu?

Oddělení biolékařských polymerů ÚMCH AV ČR se dlouhodobě věnuje výzkumu vodorozpustných polymerních nosičů léčiv, zejména kancerostatik. Jednou z možností, jak výrazně zlepšit vlastnosti protinádorových léčiv je jejich cílené směrování ke konkrétním receptorům (antigenům) na povrchu některých nádorových buněk pomocí vhodného cílícího ligandu, například fragmentu protilátky. V tomto projektu jsme po diskuzi mezi chemiky a biology zvolili cílový antigen GD2, který je hojně zastoupen na mnoha velmi nebezpečných typech nádorů, jako jsou např. melanomy, neuroblastomy či některé lymfomy. Důležitou roli v tomto rozhodnutí hrála i skutečnost, že letitá expertíza v oddělení strukturní biologie ÚMG umožnila připravit plně funkční fragment protilátky antiGD2, který byl použit jako zmíněný cílící ligand.

Můžete laikovi přiblížit, co přesně jste v projektu zkoumali?

Zjednodušeně řečeno, naším hlavním cílem bylo ověřit hypotézu, že polymer, nesoucí protinádorové léčivo a zároveň i cílící ligand, bude při léčbě nádorů, obsahujících příslušný receptor, například GD2, účinnější než nesměrovaný polymer, nesoucí pouze samotné léčivo. Zároveň jsme chtěli potvrdit domněnku, že pro směrování není nutné navázat na polymer celou protilátku, ale stačí použít pouze její fragment připravený pomocí metod genového inženýrství. Tyto metody nám totiž umožňují připravit fragment protilátky vhodný pro zcela definovaný způsob připojení k polymernímu nosiči.

Jak projekt konkrétně probíhal?

Chemici z ÚMCH připravili polymerní nosiče s protinádorovými léčivy, případně s fluorescenčními značkami, které usnadňují sledování dalšího osudu polymerních léčiv v buňkách či laboratorních myších. K některým polymerním léčivům také připojili směrující ligandy buď kovalentní chemickou vazbou, případně vhodnou nekovalentní vazbou. Biologové z ÚMG připravili fragmenty protilátek „na míru ušité“ pro navázání na polymer a pro jeho následné cílení do nádorů. Dále prováděli veškeré biologické testování připravených polymerních léčiv na buněčných kulturách pomocí fluorescenční konfokální mikroskopie a průtokové cytometrie. Nakonec byla ověřována protinádorová účinnost připravených preparátů i na laboratorních zvířatech s různými nádorovými modely a sledována doba přežití léčených a neléčených zvířat a případné vedlejší účinky léčby.

(zleva): Michal Pechar, Robert Pola, Irena Sieglová, Vlastimil Král, Milan Fábry

Co bylo v projektu nejobtížnější?

Asi nelze jednoznačně určit, která část projektu byla nejtěžší. V každé fázi projektu to bylo něco trochu jiného a určitě bude jiný pohled chemika a biologa. Obtížná je například příprava dostatečného množství materiálu v laboratorních podmínkách a naplánování testů in vivo na myších modelech.

Bude možné získané poznatky využít v praxi?

Ačkoliv se jedná o projekt základního výzkumu, který neměl za cíl uvést do praxe žádný nový výrobek nebo technologii, výsledky získané při řešení projektu mohou výrazně pomoci při vývoji nové generace cílených protinádorových léčiv. Takovým konkrétním výsledkem je například zjištění, že směrování polymerního léčiva fragmentem protilátky může několikanásobně zvýšit specifickou toxicitu léčiva vůči určitému typu nádoru.

 Na čem aktuálně pracujete a jaké jsou vaše plány?

Pokračujeme ve výzkumu nových cílených polymerních terapeutik a diagnostik. Tento rok žádáme o grant, který by nám umožnil další rozšíření současné tématiky, která se nám jeví velmi slibná. Tak uvidíme, jak dopadneme…

 Jak jste spokojen se systémem GRIS a s ním spojenou administrativou?

Systém GRIS zaznamenal v posledních letech po technické stránce jisté zlepšení. V dřívějších dobách neustále padal, byl v průběhu kritického časového období často nedostupný, takže podávání aplikace celkově vyžadovalo notnou dávku psychické odolnosti. Zde je tedy patrný zřetelný posun k lepšímu. Taktéž pracovníci helpdesku GA ČR jsou vstřícní a ochotně pomáhají. Daleko větším problémem než samotná aplikace GRIS, je však celý systém financování základního výzkumu v ČR. To by vydalo na samostatnou knihu…