Rozhovor s prof. Ing. Tomášem Rumlem, CSc., který se se svým týmem na VŠCHT Praha podílí na národním centru kompetence Personalizovaná medicína: Translačním výzkumem k biomedicínským aplikacím podpořené technologickou agenturou ČR.
O zařazení do programu Národního centra kompetence se mluví jako o velké příležitosti. Pro VŠCHT a samozřejmě pro váš výzkumný projekt. Můžete říct v čem vy osobně vnímáte prestiž takové příležitosti?
Jsou asi tři věci, ve kterých bych vyzdvihl výjimečnost tohoto konsorcia. Zaprvé už to, že je to centrum kompetence, o která je velký zájem a souvisí s tím velká soutěž. Myslím si, že je vůbec prestižní být součástí tohoto centra kompetence, které mám tu čest vést za VŠCHT.
Další, v čem vidím prestiž, a možná bych umístil tyto dva následující příklady nad samotné centrum kompetence, je složení toho konsorcia, které opravdu sdružuje výjimečné osobnosti v oblasti personalizované medicíny. Můžu jmenovat docenta Hajdúcha, který je ředitel Biomedreg, profesora Martáska, ředitele Biocev, profesora Fuska vedoucího IOCB TECH na ÚOCHB. To jsou ti, se kterými přímo spolupracujeme, ale celkově je tam kolektiv špičkových vědců ze špičkových pracovišť – univerzit, ústavů akademie věd a podniků. Takže centrum sdružuje výjimečná pracoviště a výjimečné osobnosti.
A třetí důvod, ve kterém vnímám vyjímečnost, je samotné téma personalizované medicíny. Personalizovaná medicína je rozvíjející se a velmi perspektivní obor.
Personalizovaná medicína – mohli bychom si v krátce představit, co se za tím pojmem skrývá?
Co to znamená? Současné technologie dovolují analyzovat pacienta z hlediska jeho genetické výbavy a to je smyslem takzvané farmakogenomiky. Takže v současné době je možné osekvenovat celý genom člověka velmi rychle a relativně levně.
Pro představu první sekvence stála 300 milionů dolarů a odhad na získání té sekvence byl tři miliardy dolarů, stejně jako je počet bází v lidském genomu. V podstatě jedna báze, jeden dolar. To byla původní kalkulace a dneska už se osekvenování genomu člověka pohybuje v řádu řekněme patnácti, dvaceti tisíc korun. Takže my můžeme za velmi krátkou dobu získat informaci o genetické výbavě pacienta, potažmo o jeho enzymech, o tom, v jakém stavu se pacient nachází.
A na základě toho, přestože náš genom je v zásadě stejný (máme stejné geny a stejný počet nukleotidů) se lišíme v ohromném množství mutací. Takhle jsme si nahromadili celou řadu odlišností a řada z nich souvisí s onemocněními a nebo s jiným fyziologickým stavem. Například tím, jak játra jsou schopna odbourávat léky. A to je jeden z mnoha cílů farmakogenomiky – zjistit, jak rychle budou játra odbourávat určitý lék. Když ho budou odbourávat rychle, tak musíme pacientovi dát větší dávku, než když je odbouráván velmi pomalu. A každý lék má takzvané terapeutické okno. To souvisí s tím, že vysoká koncentrace léku může být toxická. A my se musíme dostat na koncentraci, která je léčivá ale není toxická. U některých léků je to okno, velmi úzké. Například známý Warfarin, lék na srážení krve, kdybychom ho podali hodně, tak může pacient vykrvácet i třeba při drobnějším poranění. Kdyby se naopkla rychle odboural před další dávkou, mohlo by hrozit riziko vzniku trombu a mozkové příhody.
Takže představuji si to správně, že to je nějaká metodika nebo sken toho konkrétního člověka …
Ano, v podstatě sken pacienta. Když si vezmeme jako příklad toho hypotetického pacienta se špatnou srážlivostí krve, hemofilik třeba, tak tam je vhodné opravdu udělat tento screen. Konkrétně se to týká enzymů, které degradují toxické látky, ale Warfarin je v těle vnímán také jako toxická látka.
Takže u pacienta, který bere Warfarin, musíme stanovit rychlost degradace léku. Větší dávku, když se degraduje rychle, abychom předešli riziku tvorby trombu. A na druhé straně, kdyby se degradoval pomalu, tak dáváme menší dávku, aby nenastaly opačné nežádoucí účinky – nadměrné krvácení.
A váš kýžený výsledek je tedy tato univerzální metodika?
Teď jsem představil personalizovanou medicínu, co si pod tím vlastně představit. Když se dostanu k tomu, co je cílem celého konsorcia. Tedy hledat určité léky, testovat jejich účinnost a najít třeba i léky účinnější a vhodné pro určitou skupinu pacientů.
Já bych dal příklad třeba zase z Olomouce od docenta Hajdúcha, kdy zjistili, že Antabus, což je vlastně lék, který se podává alkoholikům při odvykací terapii, že má i protinádorové účinky. Teď je totiž velké téma hledání nového způsobu použití už schválených léků. Jistě víte, že schvalování léku trvá dlouho a stojí to miliardy korun. Když už je lék schválený a otestovaný, tak vlastně když se najde nový účel využití, tak se výrazně urychlí a zlevní schvalovací proces.
My jsme napojení na téma diagnostiky infekce papilomavirem. Ten způsobuje běžné bradavice, ale některé druhy jsou také spojeny s onkologickými konsekvencemi, zejména rakovinou děložního čípku.
Těch papilomavirů je řada, dají se geneticky odlišit a my bychom měli spolupracovat právě na vývoji metodiky detekce různých typů papilomavirů. Aby se vědělo, jak postupovat v léčbě u kterého konkrétního druhu.
A další doména, ve které se angažujeme, je naše napojení na Ústav organické chemie a biochemie AVČR, kde syntetizují látky, které se testují pro jejich vliv na mozkové receptory. Ale my jsme zjistili, že některé z těch sloučenin mohou inhibovat i růst bakterií a dokonce to vypadá, že i růst některých bakterií, které jsou rezistentní k antibiotikům.
Já vím, že antibiotická rezistence je velmi palčivé téma, o kterém se postupně začíná mluvit.
Antibiotická rezistence je ohromný problém. Řada pacientů, kteří umřou třeba na COVID-19 nebo na chřipku, tak neumřou přímo na virovou infekci, ale následně na sekundární, takzvané oportunní infekce, většinou bakteriální infekce. A pokud je bakterie rezistentní k antibiotikům, tak selhává současná léčba, takže se hledá takzvaná adjuvantní terapie vedle antibiotik. Tedy podat společně s antibiotikem látku, která by zrušila rezistenci bakterie k danému antibiotiku. Těch mechanismů je hodně a já nechci jít do detailů a je to relativně komplikovaná záležitost, ale vypadá to, že některé z těch námi testovaných sloučenin by mohly potlačovat rezistenci bakterií k některým antibiotikům.
A jak složité je potom prosadit ten výsledek, pokud by se vám to podařilo?
Myslíte, kdyby se objevila molekula, která bude bude takto působit?
Ano. Jak nejsem chemik, tak nemám do náročnosti takového procesu vůbec vhled. Ale dokonce i já vím, že antibiotická rezistence je taková pomalu těkající bomba.
No, to se obávám, že tady už ta odpověď nemůže být nijak přesná. Těžko předvídat. Samozřejmě víme, kolik stojí vývoj léků. Jsou to ohromné částky a je otázka tedy, kdo by to celé financoval. Musela by se najít firma, která by byla ochotná do toho investovat, protože by to definitivně převýšilo rozpočet školy. Je také otázka, jak perspektivní by ten lék byl. Víme, že proti covidu byly vakcíny velmi rychle. Ale zase ten princip už byl v podstatě vyzkoušený.
Samozřejmě na těchto tématech, vzhledem k té závažnosti, pracuje celá řada laboratoří po celém světě. Riziko narůstá každým dnem, protože se ty bakterie vyvíjí a adaptují se na používaná antibiotika. Každý člověk, který bere antibiotika a nedobere je, vlastně selektuje bakterie, které přežily krátkodobou přítomnost léčiva vyvinuly si k němu rezistenci.
Když se vrátíme k vašemu projektu, jaké sféry poznání nebo výzkumu to spojuje? Představuju si to jako velmi interdisciplinární výzkum.
Dá se říct, že ty obory jsou příbuzné, ale jsou interdisciplinární určitě. Vyvíjí se například senzory, třeba elektro senzory, které na základě interakcí třeba nukleových kyselin dají nějakou odezvu. Ale většinou se to pohybuje kolem medicíny, molekulární biologie, biochemie a buněčné biologie. Snažíme se ovlivnit lidské buňky a inhibovat viry a patogenní mikroorganismy.
Jaké nové nároky to před vás klade do následujících šesti let?
To je dobrá otázka. Já bych možná řekl, že i když zůstanu pouze ve svém oboru, tak díky jeho rychlému vývoji musím každý rok inovovat přednášky, aby byly aktuální. Já učím genové inženýrství a molekulární genetiku a oba ty obory přinášejí ohromné poznatky a myslím si, že sledovat vývoj jenom v tomto klade relativně velké nároky ale je i to i fascinující záležitost.
Ale já bych první pojmenoval ty příležitosti, to jsou opravdu ty možnosti spolupráce. Jsou zde špičková pracoviště nejenom v měřítku České republiky, ale i ve světě a já jsem rád, že jsme toho součástí.
Co by pro vás znamenala situace, kdy byste tuto podporu nezískal?
Především bych řekl, že tento výzkum je drahý. Už z principu musíme testovat sloučeniny také na lidských buňkách, třeba jestli nejsou toxické a jak je ovlivňují. A pro kultivaci lidských buněk potřebujeme kromě řady drahých chemikálií také hovězí zárodečné sérum z ještě nenarozených telat, a to sérum je extrémně drahé, protože je to biologický materiál. Ale v současné době jsou veškeré chemikálie pro molekulární biologii i přístrojové vybavení drahé, takže bez grantové finanční podpory bychom se samozřejmě nehli.
A když se zkusíte pochválit, asi znáte konkurenci a jejich projekty, tak v čem si myslíte, že byl ten váš výjimečný?
Jako tohle centrum, v čem je lepší než ostatní?
No já jsem to nechtěl stavět jako poměřování, ale v čem jste se odlišili od ostatních.
No my už to víme. Tady chci dát velký kredit těm, kteří se v minulosti zásadně zasloužili o jeho vznik, protože naše centrum vzniklo na základě předchozího centra.
Ten koncept byl původně takový, že centra kompetence mají být financovaná dva roky a posléze ta nejúspěšnější by měla pokračovat ve své činnosti. Takže to bylo v podstatě pokračování stávajícího centra a my jsme byli hodnoceni tuším jako druzí ze všech center, která existovala.
To je skvělý úspěch!
To jistě je. Ale chtěl bych říci, že centrum vzniklo na základě osobních vztahů. Všichni o sobě víme. Protože navzájem čteme svoje publikace. Vedoucí pracovišť, která jsou zapojena v tomto centru se znají řadu let a centrum jim dalo možnost se vzájemně propojit ve jednom týmu. Původně to tříleté fungování měl na starosti profesor Fusek z ÚOCHB a teď je to docent Hajdúch z BIOMEDREG Olomouce. Všichni máme velmi dobré vztahy a už dříve jsme spolupracovali v rámci projektu Centrum vývoje originálních léčiv, které za VŠCHT vedl prof. Král (na kterého všichni vzpomínáme). Z předchozí spolupráce víme, jak komplementární jsou naše problematiky. Ono totiž nemohou spolupracovat lidé, kteří dělají totéž, ale spolupracují lidé, kteří dělají na témže tématu, ale jinými metodami a přinášejí tam něco vzájemně prospěšného.