Hledá cestu, jak se postavit jedné z největších zdravotních hrozeb dneška. Vědkyně Jitka Viktorová z Vysoké školy chemicko-technologické nesází na nové léky, ale na chytré kombinace takzvaných adjuvantních inhibitorů, které dokážou „odblokovat“ obranné mechanismy bakterií i nádorových buněk. Její tým propojuje mikrobiologii, bioinformatiku a chemii, aby starým, osvědčeným léčivům vrátil účinnost a šanci znovu pomáhat.
V laboratořích se pod vedením Jitky Viktorové odehrává boj. Bakterie i nádorové buňky, evolučně velmi odlišné, ale stejně vytrvalé, si dokážou rychle vytvořit štíty proti léčivům. „U bakterií stačí dvacet minut, aby vznikla nová generace schopná odolat antibiotiku,“ vysvětluje vědkyně oceněná cenou programu L’Oréal UNESCO.
Její tým si dal za cíl tyto štíty prolomit a starým antibiotikům či chemoterapiím vrátit sílu. Pomocí molekulárních metod je tým schopen identifikovat daný mechanismus rezistence a potom navrhnout nebo hledat nízkomolekulární látku, která bude fungovat jako inhibitor daného mechanizmu rezistence.
Takzvaná adjuvantní terapie, jak se tento proces nazývá, není novinkou. Jde o princip, který se v klinické praxi používá desítky let. Jenže Viktorová a její tým jej posouvají dál. Identifikují mechanismy rezistence, zkoumají enzymy a testují přírodní látky, které mohou zvýšit účinnost léčby.
„Pokud se svět nezačne touto cestou intenzivně zabývat, odhaduje Světová zdravotnická organizace, že v roce 2050 zemře na antibiotickou rezistenci více lidí než na rakovinu,“ upozorňuje vědkyně, která dokázala propojit vědecký rigorózní výzkum s lidským přístupem a nadšením pro řešení.
Jak byste laikovi nebo průměrně poučenému čtenáři vysvětlila, co vlastně děláte?
Zabývám se adjuvantní terapií. Zajímají mě jak bakteriální, tak nádorové buňky, které v průběhu léčby získají rezistenci. Snažíme se identifikovat mechanismus rezistence. A ve chvíli, kdy víme, jaký konkrétní mechanismus používá bakteriální nebo nádorová buňka k eliminaci léčiva, tak se snažíme najít inhibitory, které specificky daný enzym zastaví.
K čemu je to dobré?
Navracíme takto účinnost starého léčiva zpátky do klinické praxe. Nehledáme tedy nové léky. Hledáme kombinace adjuvans, tedy inhibitoru specifického mechanismu, se starým léčivem, které se běžně používá v klinické praxi, ale ztrácí účinnost. To je velký problém například u nádorů.
V jakém slova smyslu?
Rezistence na chemoterapii je důvodem, proč pacienti umírají. Lékař zkouší různé terapie a jejich kombinace. Když ale nádorová buňka přijde na to, jak se bránit, léčba selhává.
Mezi základní mechanismy rezistence patří například transmembránové efluxní pumpy. Léčivo se musí dostat dovnitř do buňky, kde působí. Jenže pumpa ho transportuje zase zpátky ven. Koncentrace léčiva uvnitř buňky tak nestačí k jejímu zničení. Buňka zjistí, že přežívá, a dál pumpuje léčivo ven.
A tohle dělají jak bakterie, tak nádorové buňky?
Přestože jsou evolučně velmi vzdálené – bakterie jsou prokaryotní a nádorová buňka eukaryotní – mechanismy jsou často nápadně podobné. To je fascinující. Už Charles Darwin mluvil o postupném vývoji druhů a adaptaci. Každý organismus se snaží přežít, bojovat o nutrienty, o místo. Bakterie nejsou výjimkou. My je chceme antibiotiky zabít, ale ony se jen snaží adaptovat na prostředí a přežít.
Proč jsou tak rezistentní?
Jejich výhoda oproti člověku je generační doba. Z jedné buňky mohou vzniknout dvě za dvacet minut, zatímco u člověka trvá generace dvě desítky let. Adaptují se tedy mnohem rychleji, a navíc si bakterie dokážou informace předávat mezi sebou. Nemusejí se ani rozmnožit k tomu, aby získaly rezistenci. Potkají se a jednoduše si „řeknou“, jak se bránit antibiotiku.
Jaká je tedy vaše role?
Bakteriální buňka má štít, který ji chrání. Předá ho další buňce. A my se snažíme najít hřebíček a kladívko, který ten štít decentně rozbije, aby antibiotikum mohlo proniknout dovnitř a bakterii zabít.
Jak se vám to daří?
Docela dobře. Celou svoji kariéru mám obrovské štěstí na lidi kolem sebe, za což jsem nesmírně vděčná. Umím být ve správný čas na správném místě a potkat tam úžasné lidi, kteří jsou energičtí, mají chuť do práce a kterým to neuvěřitelně pálí. Podařilo se mi sestavit tým nadšenců. Já přijdu se sebevětší „blbostí“ a oni do toho jdou po hlavě, a to mě na tom moc baví.
Koho máte v týmu?
Máme bioinformatiky a genové inženýry, kteří zkoumají, jak fungují „štíty“ a klonují je do dalších bakterií, abychom mohli charakterizovat vlastnosti enzymů. Máme mikrobiology, kteří testují citlivost bakterií k antibiotikům. Biochemiky, kteří charakterizují enzymy, které bakterie používají ke zneškodnění antibiotik.
Díky různorodosti týmu máme komplexní přístup. Už jsme publikovali řadu prací v mezinárodních časopisech s impakt faktorem, máme i jeden patent a chceme touhle cestou pokračovat.
Proč je důležité jít zrovna touto cestou?
Hledání nových antibiotik není řešení. Nemáme ani moc kde hledat. Většina antibiotik, která se používají, jsou z přírodních zdrojů. Příroda má omezený počet sloučenin a většina „nových“ antibiotik jsou jen deriváty těch stávajících. Bakterie ale velmi rychle poznají i drobnou změnu a adaptují se.
Zmínila jste bylinky. Jak je to s jejich účinností?
Ve výzkumu jsme testovali 52 evropských bylinek. Připravili jsme extrakty a sledovali, zda zvyšují účinnost antibiotik. A opravdu jsme našli bylinky, které to dělaly. Krásná ukázka, jak tradiční léčitelství zapadá do moderní medicíny. Samozřejmě pro farmaceutické využití musíme identifikovat čisté látky, zjistit dávkování a zajistit reprodukovatelnost, což s bylinkami není jednoduché.
Jakou historii vlastně má adjuvantní terapie?
Není to novinka, v klinické praxi se používá desítky let. Například inhibitory beta-laktamas, tedy enzymy, které rozkládají beta-laktamová antibiotika, například peniciliny, rozštěpí je a tím je dělají neúčinným. Například inhibitory betalaktamáz jsou v praxi už víc než čtyřicet let a velmi účinně, výrazně prodloužily možnosti užívání beta-laktamových antibiotik i vůči rezistentním kmenům bakterií.
Chtěli bychom hledat nové inhibitory pro další antibiotika, jako jsou aminoglykosidy nebo makrolidy, kde může být rezistence způsobena stejným způsobem, tedy rovněž enzymem modifikujícím strukturu antibiotika.
Jak si Česko vede na poli výzkumu antibiotické rezistence?
Myslím, že dobře. Objevování nových antibiotik už není považováno za hlavní cestu, což je i v souladu s akčním plánem České republiky a doporučením Světové zdravotnické organizace. To říká, že se musíme zaměřit na alternativní terapie, ať už bakteriofágy, nebo právě adjuvantní terapii.
Jsem součástí evropského konsorcia, prezentace na mezinárodní úrovni mají velký ohlas. Máme řadu spoluprací, zahraniční studenti k nám jezdí na stáže, podáváme další projekty. Myslím, že naše práce má skutečně smysl i v rámci Evropské unie.
Postoupila jste do finále programu L’Oréal–UNESCO Pro ženy ve vědě. Co to pro vás znamená?
Je příjemné, když si někdo všimne, že děláte dobrou práci a že by mohla mít dopad. Je to pojítko a signál, že to, co dělám, má smysl.
Kdyby vám někdo jako malé dívce řekl, že budete vědkyně a sbírat ocenění, co byste mu odpověděla?
Já jako malá chtěla být veterinářkou. Hodně jsem se věnovala volnočasovým aktivitám, táborům s dětmi. To byla vždycky výzva. A já mám výzvy ráda. Čím větší, tím víc mě to žene dopředu.
Ale u toho jste nezůstala…
Nakonec jsem si řekla, že tábory můžu dělat i ve volném čase, ale vědu bez vzdělání a znalostí ne. Přihlásila jsem se na VŠCHT a současně na volnočasovou pedagogiku na Masarykově univerzitě. Tam jsem se dostala jako druhá v pořadí. A to mě vlastně odradilo, protože jsem usoudila, že už není, kam se posouvat, a necítila jsem v tom další výzvu. Tak jsem šla na VŠCHT.
Musí být žena dokonalá vědkyně, aby ji brali vážně? Je to realita dneška?
Výrazně se to zlepšuje a hodně to závisí na generaci. U mých vrstevníků už to tak není. Často je to dokonce naopak. Muži si už čím dál častěji umějí představit, co znamená péče o rodinu, protože i oni zůstávají doma na rodičovské. Ale u starších kolegů, profesorů, se pořád občas setkávám s názorem, že žena by měla být doma u plotny.
Je váš obor generačně pestrý?
Princip vysokoškolského vzdělávání je právě o propojení generací. Profesor s nadhledem, docenti jako organizátoři a doktorandi, kteří předávají zkušenosti studentům. Důležitý je i „odhled“, pohled zvenčí, který vám ukáže, co vám třeba uniká.
Jak moc vám pomáhá technologický pokrok?
Obrovsky. Ať už umělá inteligence, nebo celogenomové sekvenování DNA. Když jsem studovala, používalo se Sangerovo sekvenování. Dnes máme nanopórové, kdy celý genom bakterie přečteme za den a stojí to zhruba 300 korun.
Přiblížíte mi to?
Genom, tedy DNA, je jako kniha. V ní jsou zapsané informace, podle kterých si bakterie umí vyrobit enzym a odstranit antibiotikum. Když přečteme celou „knihu“, víme přesně, jaké mechanismy má. Lékař pak ví, která antibiotika nepředepisovat, protože nebudou fungovat.
A kam se váš obor posune za pět let?
Byla bych ráda, kdyby přišla větší podpora ze strany vlády takzvaných „orphan drugs“, tedy léčiv, jejichž vývoj se farmaceutickým firmám nevyplatí. Adjuvantní terapie je přesně ten případ.
Proč?
Světová zdravotnická organizace odhaduje, že v roce 2050 zemře na antibiotickou rezistenci více lidí než na rakovinu. Nazývá to tichou pandemií. A přitom farmaceutické firmy do vývoje adjuvans moc nejdou, protože je to drahé a návratnost malá. Tady by měla přijít podpora ze strany vlád a EU.
Jak moc se o vaší práci ví?
Mrzí mě, že my vědci se často zavíráme v laboratořích a málo komunikujeme. Přitom jsme placeni ze státních peněz, měli bychom ukazovat, co děláme. Jsme normální lidé s normálními životy, ne jen „zombie v bílých pláštích“.
Na rodinných oslavách se mě málokdo zeptá, co vlastně dělám. Diskuse často skončí u toho, že pracuji ve vědě. Myslím, že je to škoda a velká výzva pro naši generaci, naučit se vědu víc přibližovat veřejnosti.
The post Hrozí, že na antibiotickou rezistenci zemře více lidí než na rakovinu, říká vědkyně appeared first on Forbes.
