Výskumníčka vedie kolektív Stem Cell, ktorý získal Cenu za vedu a techniku 2022 v kategórii Vedecko-technický tím roka.
Profesorka Daša Čížková je vedúca tímu Stem Cell na Univerzite veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach (UVLF), ktorý na tohtoročnom Týždni vedy a techniky získal v rámci Ceny za vedu a techniku 2022 ocenenie v kategórii Vedecko-technický tím roka. Jeho súčasťou je doktorka Marcela Maloveská, doktor Filip Humeník, doktorandka Nikola Hudáková, doktorka Zuzana Vikartovská, docentka Mária Kuricová a doktorka Jana Farbáková. Kolektív rieši projekty zamerané na objasnenie neuroprotektívnych a neuroregeneratívnych účinkov aplikovaním celulárnej aj acelulárnej terapie.
V rozhovore pre portál Veda na dosah profesorka Čížková približuje prínos spoločenských zvierat (psov) vo výskume humánnej regeneratívnej medicíny, rozpráva, ako úspešne jej tím využíva bunkovú aj nebunkovú terapiu a aké výzvy ich v budúcnosti čakajú.
Vaša výskumná skupina Stem Cell získala ocenenie Vedecko-technický tím roka za riešené projekty zamerané na objasnenie neuroprotektívnych a neuroregeneratívnych účinkov aplikovaním celulárnej aj acelulárnej terapie. Čo pre vás táto cena znamená? Môže byť prínosom pre vašu ďalšiu prácu?
Je to pre nás všetkých v tíme veľká pocta, povzbudenie, ale najmä záväzok pre ďalší vedecký výskum a klinické aplikácie. Veľmi si vážime, že nás na ocenenie nominovalo vedenie našej univerzity a že odborná komisia vybrala náš Stem Cell tím.
Našou snahou je stále napredovať a držať krok so súčasným celosvetovým biomedicínskym trendom zameraným na štúdium a vývoj inovatívnych diagnostických, bunkových/bezbunkových a farmakologických prístupov určených na prevenciu, diagnostiku a terapiu poškodených tkanív a orgánov ako následku choroby či starnutia.
V súčasnosti sa v našich štúdiách zameriavame predovšetkým na bezbunkovú, takzvanú cell-free terapiu. Na liečbu využívame uvoľnené biomolekuly, ktoré v niektorých ohľadoch disponujú rovnakým liečebným účinkom ako samotné bunky.
Bunková terapia je u nás, ale aj v zahraničí zatiaľ na počiatku, či už v humánnej, alebo vo veterinárnej praxi. Pri akých ochoreniach môže byť jej aplikácia prospešná a do akej miery? Ako konkrétne ju vaša skupina využíva?
Naša výskumná skupina, ktorá je súčasťou Centra experimentálnej a klinickej regeneračnej medicíny (CEKRM) UVLF, úzko spolupracuje s klinickými pracoviskami Univerzitnej veterinárnej nemocnice (UVM) UVLF v Košiciach a po vzájomných diskusiách a konzultáciách vyberáme vhodných pacientov na bunkovú alebo bezbunkovú terapiu.
Naše pilotné štúdie boli zamerané predovšetkým na liečbu poranenej miechy psov po rôznych traumách (autonehodách, pádoch). V spolupráci s kolegami z chirurgickej kliniky sme vypracovali prvé terapeutické protokoly založené na báze bezbunkovej terapie kombinovanej s cielenou rehabilitáciou pre psy s chronicky poškodenou miechou. Úspešne sme potvrdili bezpečnosť a čiastočné zlepšenie pohyblivosti a funkcie močového mechúra.
Sľubné výsledky sa nám podarilo získať aj v spolupráci s odborníkmi ortopedického oddelenia. Príkladom je lokálna bunková terapia, ktorá je efektívna pri liečbe traumatických lézií šliach a u pacientov s osteoartrózou kolenných a lakťových kĺbov. Ide zatiaľ o pilotné štúdie, v ktorých pokračujeme, a aplikačné metódy zdokonaľujeme. Okrem toho sa v spolupráci s našimi internistami venujeme aj závažnej a častej problematike chronického zlyhania obličiek psov. Liečba zatiaľ neexistuje, je to preto len podporná terapia. Prognóza závisí od stupňa ich postihnutia.
Patríme k prvým pracoviskám na Slovensku, ktoré pri klinickej aplikácii na psoch použili plne ocharakterizované bunky a ich sekretómy (trojlíniová diferenciácia, CD fenotypizácia, genomický a proteomický profil), čím sme zabezpečili vysokú kvalitu našich bunkových/bezbunkových terapií.
Stem Cell tím na odovzdávaní Ceny za vedu a techniku 2022. Zdroj: Marián Zelenák, CVTI SR
V oblasti tkanivového bankovníctva a prípravy buniek na transplantačné účely je na Slovensku jedinečná Združená tkanivová banka (ZTB) Univerzity Pavla Jozefa Šafárika (UPJŠ). Spolupracujete aj s ňou?
Áno, v ZTB sa naši kolegovia zaoberajú podobnými liečebnými stratégiami u humánnych pacientov. Toto špičkové pracovisko založil doktor Ján Rosocha, ktorý patril medzi významných vizionárov regeneračnej medicíny na Slovensku. Bohužiaľ, nedávno nás opustil a bude nám všetkým veľmi chýbať. Patril medzi priekopníkov vzniku a rozvoja bunkového a tkaninového bankovníctva, pôsobil v oblasti vývoja kostných a očných tkanivových a bunkových transplantátov, pričom dosiahol excelentné výsledky v oblasti výskumu bunkovej liečby.
ZTB je združeným pracoviskom Lekárskej fakulty UPJŠ a Univerzitnej nemocnice Louisa Pasteura (UNLP) Košice. V rámci LF UPJŠ napĺňa ZTB tkanivový a bunkový transplantačný program cielený na regeneráciu kostných, spojivových, cievnych a nervových tkanív. ZTB je dlhodobo súčasťou programu liečby hemato-onkologických ochorení transplantáciou kmeňových krvotvorných buniek na Klinike hematológie a onkohematológie UNLP.
Orientujete sa na skúmanie potenciálu a profilu kmeňových buniek. Akým spôsobom ich získavate? Aké modelové systémy používate na štúdium liečebných postupov?
Naše centrum by nemohlo existovať bez spolupráce so spomínanými klinickými pracoviskami UVLF Košice. Pomáhajú nám aj odborníci z oddelenia reprodukcie, od ktorých získavame neonatálne tkanivá a telesné tekutiny zdravých a chorých psov, ktoré sa následne v centre spracovávajú a analyzujú. V budúcnosti ich využijeme na diagnostické alebo terapeutické účely.
Ide predovšetkým o odbery amnionových obalov, placenty, ale aj pupočníkov získavaných po cisárskom pôrode psov, ktoré patria k biologickému odpadu, ale pre nás predstavujú cenný zdroj kmeňových buniek. Vyprofilované bunky využívame v rôznych in vitro modeloch simulujúcich ischémiu, zápal, stres či mechanickú traumu nervového tkaniva.
Stem Cell tím. Zdroj: Archív DČ
Spolu s Neuroimunologickým ústavom Slovenskej akadémie vied analyzujete bioaktívne nanomolekuly, ktoré majú schopnosť ovplyvniť imunitný systém, plasticitu, regeneráciu nervového tkaniva alebo dokážu prispieť k diagnostike ochorení. O aké nanomolekuly ide? Využívajú sa už aj v praxi?
Centrum je zároveň spoločným pracoviskom Neuroimunologického ústavu SAV, v. v. i. (NiU SAV, v. v. i), ktoré sa významne podieľa na biomedicínskom napredovaní a proteomických analýzach bioaktívnych nanomolekúl a ich bioinformatickom spracovaní a vyhodnotení. Spoločne sme analyzovali proteomický profil kmeňových buniek a ich sekretómov získaných z psích tukových a amniotických buniek. Identifikovali sme rôzne rastové a imunomodulačné faktory, ktoré je možné využiť pri liečbe poškodeného nervového tkaniva. Tieto analýzy sú finančne a časovo náročné a ich benefit prioritne spočíva v optimalizácii výberu špecifických bunkových typov pre konkrétne poškodenie alebo ochorenie.
Na našej univerzite máme vytvorené optimálne podmienky na prepojenie základného výskumu s praxou.
Ako vnímate potrebu prepojenia teórie s praxou a zavedenie nových možností v personalizovanej medicíne?
Cielený základný výskum je nevyhnutný pre vývoj inovatívnych klinických aplikácií. Na našej univerzite máme vytvorené optimálne podmienky na prepojenie základného výskumu s praxou. Modely hlodavcov zohrávajú neoceniteľnú úlohu v biomedicínskom výskume, no povedomie o prospešnej úlohe spoločenských zvierat v translačnom výskume humánnej regeneračnej medicíny rastie. Je to spôsobené najmä spoločnými chorobnými stavmi spoločenských zvierat (psov) a ľudí.
Mnohé veterinárne klinické štúdie na báze bunkovej terapie nielenže skvalitňujú štandardnú starostlivosť o veterinárnych pacientov, navyše poskytujú aj cenný pohľad na bezpečnosť a možnú účinnosť terapií u ľudí. Iniciatíva One Health zefektívňuje pokrok v klinickej a translačnej praxi.
V súčasnosti pripravujeme dve klinické štúdie o psoch, ktoré budú zverejnené na našej webstránke (https://cekrm.uvlf.sk/). Veríme, že náležitou medializáciou našich inovatívnych liečebných postupov získame pacientov nielen z Košíc, ale aj z blízkeho okolia, ktorých budeme môcť zapojiť do našich klinických štúdií.
Sme si vedomí významu personalizovanej medicíny, ktorá sa okrem imunoterapie onkologických ochorení začína využívať v oblasti regeneračnej medicíny, kde sa napríklad aplikujú vlastné bunky pacienta k liečbe jeho ochorenia. Je to nákladná terapia, ktorá si v súčasnosti vo veterinárnej medicíne len hľadá svoje uplatnenie.
V jednej z vašich najvýznamnejších prác za posledných päť rokov sa venujete novým diagnostickým nástrojom na identifikáciu kognitívnej poruchy psov známej ako demencia. Ako sa ochorenie psov prejavuje a následne stanovuje? Postihuje veľkú časť populácie?
Spoločným úsilím sa nám podarilo zaviesť dotazník CADES (CAnine DEmentia Scale) do odbornej veterinárnej praxe, pomocou ktorého naši neurológovia dokážu rozlíšiť fyziologické starnutie od patologického starnutia. V súvislosti s poklesom kognície (poznávacej schopnosti) vieme pri starých psoch nad osem rokov pomocou CADES odhaliť tri štádiá zhoršenej kognitívnej funkcie (skoré, stredné a demencia).
V súčasnosti až 60 percent starších psov vykazuje patologický pokles kognitívnej funkcie. Patológia je v niektorých ohľadoch ochorenia podobná s demenciou Alzheimerovho typu u ľudí. Na základe týchto faktov sme spoločne s výskumníkmi NiU SAV, v. v. i., pátrali po špecifických biomarkeroch, ktoré by mali súvislosť s nástupom skorých kognitívnych dysfunkcií. Pomocou citlivej analytickej metódy založenej na protilátkach (Single-Molecule Array) sme zistili zvýšené hladiny neurofilamentového proteínu s ľahkým reťazcom (NFL) v plazme psov s miernymi kognitívnymi zmenami. Naše výsledky boli publikované a sú jedinečné, keďže sa NFL doposiaľ analyzoval predovšetkým pri roztrúsenej skleróze u ľudí.
Až 60 percent starších psov vykazuje patologický pokles kognitívnej funkcie.
Aké máte idey, vízie a plány do najbližšej budúcnosti?
Chceme pokračovať v experimentálnej, ale aj v klinickej práci, čo si vyžaduje finančné zabezpečenie a získavanie národných a medzinárodných projektov. Ambície centra sú prenesené aj do pedagogickej oblasti, naši pracovníci vyučujú predmet Základy regeneračnej medicíny pre slovenských aj zahraničných študentov UVLF. Venujeme sa aj výchove interných a externých doktorandov a diplomantov. Našou snahou je internalizácia, teda rozvíjanie širokej spolupráce aj na medzinárodnej úrovni.
Z niekoľkých medzinárodných spoluprác si dovolím spomenúť tú najaktívnejšiu, a to s Univerzitou Lille vo Francúzsku. Spolupracujeme v spoločných vedeckých témach, ale aj v pedagogickom procese pri vzdelávaní slovenských a francúzskych doktorandov. V súčasnosti sme v rámci medzinárodného konzorcia spoločne pripravili a podali medzinárodný projekt zameraný na personalizovanú imunoterapiu nádorových ochorení.
Náš výskum sa nezaobíde bez prepojenia národných inštitúcií a laboratórií, ktoré riešia podobnú problematiku. V roku 2021 sa nám podarilo podpísať Memorandum o porozumení pre bilaterálnu výskumnú spoluprácu medzi UVLF v Košiciach a Univerzitou Komenského v Bratislave, Jesseniovou lekárskou fakultou v Martine, a to konkrétne medzi naším CEKRM-om a Centrom pre biomedicínu. Súčasnou snahou je nájsť vedecké zámery, ktoré plánujeme realizovať v spoločných národných alebo medzinárodných projektoch.
Na rôznych vedeckých témach spolupracujeme aj s pracovníkmi Biomedicínskeho inžinierstva Technickej Univerzity v Košiciach, ktoré sú premietané do riešení vedeckých cieľov diplomových prác študentov.
Vizitka O tíme prof. MVDr. Daše Čížkovej, DrSc.
Stem Cell tím Univerzity veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach študuje a vyvíja inovatívne diagnostické biomarkery, bunkové a farmakologické prístupy určené na regeneráciu poškodených a nefunkčných tkanív a orgánov ako následku traumy, choroby či starnutia. Predstavuje biomedicínsky orientovanú výskumnú skupinu, ktorá skúma multilíniový potenciál, genomický a proteomický profil kmeňových buniek a ich metabolitov získaných z dospelých a neonatálnych tkanív. Centrum je zároveň spoločným pracoviskom Neuroimunologického ústavu SAV.
