25. 4. 2007
Evropská komise každý rok uděluje prestižní Descarteovy ceny za mimořádné výsledky výzkumu, kterých bylo dosaženo mezinárodní spoluprací. Představíme vám tři projekty, které se dostaly až mezi finalisty v oblasti chemie a věd o životě, přičemž jeden z nich tuto „malou Nobelovu cenu“ obdržel. První tým syntetizoval zcela nová stabilní barviva, která se velmi dobře váží na jednotlivé bílkoviny, jako jsou enzymy, takže je pak možné je sledovat až na úrovni molekul. Druhý tým zase díky fluorescenčnímu zobrazování živých buněk a pokročilé hmotové spektrometrie zkoumají buněčné bílkoviny zmapoval pohyb jednotlivých bílkovin v buňce. Třetí tým se zabýval dobrovolnou buněčnou smrtí – apoptózou. Díky poznání mechanismu apoptózy bude možné najít nové léky na takové namoci, jako je rakovina nebo AIDS.
Vědci nebádají pouze o samotě nebo v týmu. Radí se v rámci jednotlivých ústavů nebo zemí a často spolupracují napříč Evropou. Z jejich aktivit se rodí nové metody a důležité objevy.
Vědci z německého Institutu Maxe Plancka a belgické Katolické univerzity jsou fascinováni barvami. Barviva jsou velmi aktivní organické sloučeniny a účastní se mnoha fyzikálních a chemických procesů. Barviva mohou třeba absorbovat energii v solárních článcích, tedy pohlcovat světlo a přeměňovat je na elektrickou energii. Díky barvivům můžeme pozorovat i účinky pracích prášků.
Frans De Schryver, projekt NEMBAS, Katolická univerzita v Leuvenu, Belgie: Enzymy používané v pracích prášcích rozpouštějí tuky. Můžeme to pozorovat na úrovni jediného enzymu. Vidíme, že enzym pomalu odbourává lipidy v látce, která jím byla ošetřena.
Klaus Müllen, projekt NEMBAS, Institut Maxe Plancka, Mainz, Německo: Barviva také mohou sloužit jako značka nebo signál, který přidáváme ke složitým biologickým molekulám, abychom je mohli sledovat. Vidíme tak jednotlivé živé buňky vnesené do tkáně, nebo můžeme pozorovat destrukci membrány v této buňce.
Vědci ze Skotska, Německa a Dánska též užívají barviv.
Argus Lamond, koordinátor projektu DYNAQPRIM, Wellcome trust Biocentre, University of Dundee, Velká Británie: Jsem koordinátorem projektu zvaného Proteinová dynamika a buněčné jádro. Naše spolupráce trvá již dvanáct let.
Biologové pomocí fluorescenčního zobrazování živých buněk a pokročilé hmotové spektrometrie zkoumají buněčné bílkoviny. Chtějí zjistit, kde vlastně se jednotlivé bílkoviny v buňce nacházejí, co tam dělají a jak se pohybují. A hlavně: Jak defekty v bílkovinách vyvolávají různé nemoci.
Argus Lamond, koordinátor projektu DYNAQPRIM, Wellcome trust Biocentre, University of Dundee, Velká Británie: Naše metody poprvé umožnily sledovat změny ve struktuře bílkovin uvnitř jader rakovinných buněk, takže budeme moci zkoumat mnoho problémů v biologii a medicíně v dosud nebývalých podrobnostech.
Konsorcium šesti Evropských zemí se zase zabývá programovanou buněčnou smrtí, které se říká apoptóza. V našem těle každou vteřinu dobrovolně umírá několik miliónů buněk. Apoptóza umožňuje obnovovat orgány a odstraňovat poškozené zmutované buňky z našeho těla ven. Při normální obnově tkání se počet nově vzniklých buněk rovná počtu buněk odumřelých.
Někdy je však apoptóza narušena. Například při AIDS nastává u buněk imunitního systému příliš často, zatímco při rakovině buňky zapomínají umírat. Nakonec jsou odolné i vůči chemoterapii a ozařování.
Vědci se proto zajímali o průběh buněčné smrti a zjistili, že organelou, která reguluje apoptózu, jsou mitochondrie. Za normálních podmínek mitochondrie produkují v buňkách energii. Mají však i další funkci: řídí buněčnou smrt. Membrána mitochondrií začne být propustná pro toxické bílkoviny, které pak stravují buňku zevnitř a buňka se rozpadá, jak můžeme vidět vpravo. Tento zásadní poznatek změnil biomedicíncký výzkum.
Guido Kroemer, koordinátor projektu APOPTOSIS, INSERM, IGR, Villejuif, Francie: Zjistili jsme, jak apoptóza probíhá, a také jsme našli nové metody, jak překonat odolnost rakovinných buněk vůči chemoterapii. Zaměříme se na mitochondrie a bílkoviny, které zabraňují prostupnosti membrány. Stará a neúčinná léčba proto může být nahrazena novou, účinnou.
Farmaceutický průmysl nyní přesunul svoji pozornost na postupy, které přeruší smrtonosné spojení v jeho různých fázích, ještě než se naruší propustnost membrány mitochondrie. Tato strategie by mohla pomoci i pacientům s mozkovou mrtvicí, různými otravami a při septických šocích. Vědci na druhé straně také vyvinuli způsob, jak zase obnovit program buněčné smrti u rakovinných buněk. Tato léčebná metoda již ukázala svoji účinnost na preklinických modelech.
Projekt Apoptosis pro svůj význam obdržel letos prestižní Descarteovu cenu za rok 2006, kterou uděluje Evropská komise za mimořádný výzkum dosažený mezinárodní spoluprací.
