Strukturní biologie hraje ve vývoji nových léků stále větší roli

Strukturní biologové zkoumají molekulární strukturu buněčných součástí a její souvislost s funkcí v živých buňkách. Jejich práce ovlivňuje řadu oblastí, od základního výzkumu v molekulární biologii až po vývoj nových léčiv.

O nových trendech ve strukturní biologii diskutovalo koncem jarního semestru v Brně 250 odborníků z celého světa. Sešli se na 3. výroční konferenci konsorcia Instruct, které sdružuje nejlepší evropská výzkumná centra v oblasti strukturní biologie. Tato setkání se konají od roku 2013 ve dvouleté periodě a po německém Heidelbergu a italské Florencii se výzkumníci sešli právě v Brně, kde řešili nové trendy ve vývoji metod a technologií, spolu nejnovějšími výsledky, které zahrnují jak oblast základního výzkum, tak i biomedicínské aplikace.

Instruct umožňuje vědcům především využití nákladných experimentálních zařízení, jako jsou synchrotrony, elektronové mikroskopy nebo spektrometry pro nukleární magnetickou rezonanci odborníkům z ostatních institucí.

„Konsorcium vzniklo před několika lety, kdy bylo zřejmé, že strukturní biologie přechází od zkoumání izolovaných součástí jednotlivými metodami ke studiu komplexních molekulárních systémů integrací poznatků získaných několika různými technologiemi. Tento integrovaný přístup je však nejen velmi výkonný, ale zároveň i velmi drahý. Chtěli jsme proto vědecké komunitě umožnit, aby k těmto zařízením získala přístup, i když si je sami prostřednictvím své domovské instituce nemohou dovolit koupit,“ uvedl ředitel konsorcia David Stuart, který působí na Oxfordské univerzitě,

Konkrétně tato síť sdružuje patnáct center z dvanácti zemí. Patří mezi ně i Ceitec Masarykovy univerzity, který 3. výroční konferenci a setkání konsorcia hostil. Jeho laboratoře jsou významnou součástí České infrastruktury pro integrovanou strukturní biologii (CIISB). „Ceitec a CIISB jsou dobrým příkladem toho, jak využít peníze z EU a z regionu na vybudování centra, které má špičkové vybavení pro celou řadu oborů. Pro strukturní biologii je to jedno nejlepších míst i v mezinárodním měřítku,“ řekl profesor Stuart.

Sám se věnuje studiu detailní struktury pikornavirů, které jsou důležitými lidskými i zvířecími patogeny. Výsledky jeho práce umožňují mimo jiné i vylepšení stávajících očkovacích látek. „Pokud známe strukturu virového antigenu, můžeme ho modifikovat tak, aby se stal odolnějším a vydržel například vyšší teploty. Vakcíny by se potom nemusely udržovat v chladu, což je výhoda třeba pro tropické oblasti. Další možnost je snižovat riziko při očkování oslabenými kmeny konkrétní nemoci. Mohlo by to jít za pomoci syntetických virů, což jsou bílkovinné repliky viru, které mohou vyvolat potřebnou imunitní reakci organismu, ale nemohou se množit,“ popsal svou práci David Stuart.

Dodal, že spolupracují například se Světovou zdravotnickou organizací (WHO) a chtěli by vyvinout bezpečnou vakcínu, která by přispěla k vymýcení dětské obrny. Studuje také vztahy virů a buněk, a jeho výzkum by mohl v budoucnu přispět i k lepšímu porozumění šíření virových infekcí.

Strukturní biologie je již nyní podle Stuarta velmi důležitá pro rozvoj farmaceutického průmyslu a tvoří nezbytnou součást procesu vývoje nových léčiv. „Doufám, že během pár let bude možné studovat kromě samotné struktury i detaily interakce molekul přímo v kontextu živých buněk. Tak se propojí strukturní a buněčná biologie mnohem víc než teď a rozšíří se tak naše chápání základní biologie buněk a potenciálně i rozvoj nových léčebných terapií,“ myslí si o budoucnosti oboru britský vědec.

Doufá také, že spolupráce ve vědě bude dál efektivně pokračovat i přes rozhodnutí Velké Británie vystoupit z Evropské unie. Nejen Instruct jako evropská aktivita je ukázkou silného propojení britské a evropské vědy a pokud by se nenastavila efektivní spolupráce, byla by to podle profesora Stuarta katastrofa.

Masarykova univerzita | Masaryk university