Díky špičkovým technologiím rozvíjejí vědci úspěšnou léčbu „šitou na míru“

V čem konkrétně se odlišuje imunitní systém zdravého a nemocného člověka? Jak včas odhalit pravděpodobnost, že léčba selže? Čím předejít komplikacím a zabránit, aby se nemoc vrátila? Odpovědi na tyto a další otázky hledá projekt OLGEN, na němž se podílejí odborníci z Lékařské fakulty Univerzity Palackého, Fakulty elektrotechniky a informatiky VŠB – Technické univerzity Ostrava a akciové společnosti Institute of Applied Biotechnologies (IAB). Impulsem k rozvoji cílené léčby „ na míru“ konkrétnímu pacientovi se staly nejmodernější inovativní technologie.

Odborníci se zaměřují především na roli imunitního systému a na molekulární a buněčné úrovni hledají individuální rozdíly, které zodpovídají za léčebnou odpověď nemocného organismu. „Snažíme se vytipovat markery - molekulární znaky, které reakci organismu ovlivňují. Vytvořením genetického a proteinového profilu můžeme vyhodnotit, u kterých pacientů jsou vyšší rizika komplikací, selhání léčby či návratu nemoci nebo stanovit použitelnou kombinaci léků. Ty jsou finančně velmi nákladné, i proto je třeba vybírat pacienty cíleně a nasadit léky už v době, kdy imunitní systém ještě není oslabený,“ vysvětlila vedoucí týmu OLGEN Eva Kriegová z Ústavu imunologie.

Díky unikátní spolupráci dvou univerzit a komerční firmy se výzkumníkům podařilo získat špičkové technologie a velkokapacitní zařízení v celkové hodnotě přes 100 milionů korun. Ve spolupráci s odborníky ostravské  VŠB -TU využívají nejnovějších informatických postupů při analýze a vyhodnocení získaných dat. „Klíčová role imunitního systému ve zdraví a nemoci je známa. Nyní ale máme k dispozici moderní technologie, které zacílení na personalizovanou medicínu umožňují. Některé z nich byly před rokem zařazeny mezi deset nejinovativnějších na světě v oblasti ´life science´,“ uvedla Eva Kriegová. Patří k nim například sekvenování nové generace Illumina určující pořadí jednotlivých nukleotidů v sekvenci DNA, digitální PCR technologii RainDrop pro velmi citlivou a specifickou detekci vzácných alel a absolutní kvantifikaci, automatická analýza tkání TissueFax vyhodnocující odběry biopsií v nadstandardních rozměrech i rozsahu, nebo optické mapován IRYS - v současnosti jediná technika umožňující detekci genetických změn v extrémně dlouhých DNA.

Imunitní změny v hemato-onkologii a ortopedii

Význam imunitních rozdílů a změn sledují vědci zejména u hemato-onkologických onemocnění, nemocí pohybového aparátu a u revmatologických nebo plicních chorob. Společně s klinickými pracovišti pracují přitom na reálných zadáních a vzorcích konkrétních pacientů. „Usilujeme o přímé uplatnění v diagnostice a léčbě. S klinickými lékaři například vytipujeme fenotyp některého onemocnění, které je problematické rozpoznat stávajícími technikami, nebo se podíváme na nejzávažnější komplikace. Pak provádíme různé detekce genetických variant, které by je mohly ovlivňovat. Vše se snažíme společně dotáhnout ke konkrétním výsledkům, na jejichž základě se kliničtí lékaři mohou rozhodnout, jak bude léčba pokračovat. Je to vzájemná zpětná vazba, kterou oceňují obě strany," zdůraznila Eva Kriegová.

Významný přínos pro klinickou praxi hemato-onkologů představuje například automatická zobrazovací analýza tkání u Hodgkinova lymfomu na tzv. velkých řezech. Díky technologii TissueFax mohli vědci vypočítat zastoupení nádorových buněk, vyhodnotit jejich charakter a mikroprostředí, a zjistit, jak se liší u pacientů, u kterých dojde k progresi nádoru. „Léčba tohoto onemocnění u 20 % nemocných selhává. Pokud by se už v době stanovení diagnózy vědělo, že se jedná právě o tyto rizikové pacienty, daly by se včas použít existující nové léky,“ objasnila Kriegová. 

Jedinečné nálezy přinesl společný výzkum s olomouckými ortopedy, zaměřený na studium imunitní odpovědi jedince na mikročástice uvolněné z povrchu endoprotézy. „Potvrdili jsme například genetickou predispozici k chronickému zánětu, který vzniká jako reakce na uvolňované otěrové částice. Nyní se snažíme vytipovat pacienty, kteří jsou k těmto komplikacím náchylnější,“ doplnila Kriegová.  Získané výsledky oceněné čestným uznáním ministerstva zdravotnictví jsou využitelné v diagnostice, prevenci a terapii při odlučování kloubních náhrad.

Diagnostické kity pro trh

Vedle vědeckých publikací a konkrétních aplikačních výstupů do klinické praxe se odborníci věnují také vývoji nových diagnostických souprav neboli kitů. Na základě projektové spolupráce s firmou IAB optimalizují stávající postupy a navrhují a ověřují nové diagnostické kity pro budoucí uvedení na trh. „Pokud u daného onemocnění identifikujeme v určitých genech změny a potvrdíme jejich vliv na léčebnou odpověď, mohou zdravotnická zařízení získat hotovou sestavu analytických kroků, díky níž pak lze například měnit celý léčebný postup,“ objasnila Kriegová.

Projektové pracoviště OLGEN podle ní představuje především volné uskupení odborníků napříč obory, kteří chtějí velkokapacitní přístrojové zázemí využívat pro svůj základní a aplikovaný výzkum. „Je to otevřený prostor pro celou univerzitu. Od jeho vzniku na začátku loňského roku se snažíme vytvořit především tvůrčí prostředí, v němž lze zároveň navzájem využívat mezioborové poznatky,“ uvedla Eva Kriegová.