V 21. storočí sme v rozvinutých krajinách obklopení najmodernejšími výdobytkami vedy a techniky, no v rozvojových krajinách predstavuje ochorenie, ako je tuberkulóza, vážny zdravotnícky problém.
Podľa najnovších štatistík svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) pribudlo v roku 2016 vo svete 10,4 milióna nových prípadov tuberkulózy a 1,7 milióna ľudských úmrtí na toto ochorenie. Tuberkulóza si tak vyžiada v priemere jednu ľudskú obeť každých 18 sekúnd. Aj preto WHO vyhlásila tuberkulózu za jedno z top 10 ochorení, na ktoré ľudia najviac zomierajú.
Pôvodcom ochorenia u ľudí je tyčinkovitá baktéria Mycobacterium tuberculosis, postihujúca najčastejšie pľúca človeka. Tuberkulóza je liečiteľná, avšak na mnohé súčasne klinicky používané antituberkulotiká je dnes tento patogén rezistentný. Tieto látky boli objavené v 40 – 60-tych rokoch minulého storočia a ďalšie nové molekuly vo vývoji dlho chýbali. V porovnaní s inými bakteriálnymi ochoreniami je navyše terapia tuberkulózy extrémne dlhá, presnejšie 6 mesiacov pre liekovo-senzitívnu formu ochorenia a až 24 mesiacov pre liekovo-rezistentnú formu tuberkulózy. Na príčine je dlhá generačná doba tejto baktérie, ako aj málo účinné lieky voči rezistentným kmeňom M. tuberculosis. Aj keď sa v posledných niekoľkých rokoch portfólio nových perspektívnych molekúl rozšírilo, na zabránenie vzniku rezistencie je tuberkulóza vždy liečená podávaním kombinácie niekoľkých antibiotík. Preto nestačí mať v súčasnosti k dispozícii iba jeden nový liek.
Zdroj obrázkov – WHO, Global tuberculosis report 2017
Jedným z typických charakteristík patogénu M. tuberculosis je jeho nezvyčajne hrubá a odolná bunková stena, zložená z lipidov a polysacharidov. Práve túto „stenu“ sa snažil „prelomiť“ na súťaži Falling Walls Lab Slovakia 2018 Stanislav Huszár z Katedry biochémie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, a to konkrétnym riešením. „V laboratóriu sme skúmali dva esenciálne enzýmy, ktoré sú u tejto baktérie zapojené pri budovaní (biosyntéze) jej bunkovej steny. Tieto enzýmy doteraz nie sú cieľom pôsobenia žiadneho súčasne používaného antituberkulotika a mohli by tak byť využiteľné pre dizajn nových liečiv. Takéto antibiotiká s novým mechanizmom pôsobenia by tak boli efektívne aj na liekovo-rezistentné kmene M. tuberculosis. Týmito enzýmami sú glykozyltransferázy, patriace do rovnakej rodiny proteínov. Majú teda podobnú funkciu, ale využívajú rozdielny cukorný substrát. Zároveň sa podieľajú pri biosyntéze dvoch odlišných úrovní bunkovej steny (môžeme si tieto úrovne predstaviť napr. ako podlažia).“
Odborník pokračuje, že inhibícia obidvoch týchto enzymatických funkcií súčasne znemožní patogénu syntetizovať funkčnú bunkovú stenu, čo má pre ňu letálny účinok. „V laboratóriu sme vypracovali metódy na paralelné sledovanie aktivít obidvoch enzýmov, ktoré môžu byť využité na skríning inhibítorov. Pomocou týchto metód vieme rozlíšiť selektivitu testovanej látky voči obidvom proteínom a tiež efektivitu ich inhibície. Metódy sme zároveň optimalizovali na využitie pre vysoko-účinný skríning inhibítorov týchto enzýmov.“
Výsledky ich práce boli publikované v časopise Antimicrobial Agents and Chemotherapy v septembri minulého roka. „Teší ma, že aj vďaka tejto publikácii sme nadviazali jednu z ďalších spoluprác a nedávno sme v laboratóriu testovali ďalšie inhibítory týchto enzýmov. To, aký bude osud týchto látok, už závisí od ich farmakologických vlastností. Veríme však, že niektorá z molekúl pôsobiaca ako inhibítor týchto enzýmov, sa dostane aj do klinických štúdií a bude môcť byť využiteľná pri liečbe tuberkulózy,“ podotkol Stanislav Huszár.
Viac všeobecných informácii o tuberkulóze
Novovybudované laboratórium BL3 (biosafety level 3) pre prácu s virulentným kmeňom M. tuberculosis
*********************************************
Podujatie Falling Walls Lab Slovakia sa konalo 31. mája 2018 na Univerzite Komenského v Bratislave. Víťazka Mgr. Lucia Lauková získala finančnú odmenu, miestenku na svetové Falling Walls Lab finále, ktoré sa uskutoční dňa 8. novembra 2018 v Berlíne, a lístok na prestížnu konferenciu Falling Walls Conference o deň neskôr. Do berlínskeho finále postupuje 100 účastníkov z celého sveta. Traja víťazi získajú finančnú výhru a predovšetkým príležitosť zopakovať svoje prezentácie ďalší deň na hlavnom pódiu prestížnej Falling Walls Conference.
Na Slovensku išlo už o druhý ročník takéhoto podujatia. Mladí vedci a inovátori mali šancu predstaviť svoje návody riešení rozličných problémov. Účasť bola široká, svoje výskumné projekty a inšpiratívne myšlienky prezentovali vedci z Univerzity Komenského v Bratislave, Slovenskej technickej univerzity v Bratislave, Technickej univerzity v Košiciach, Matador Automation, ale aj Eyeblink. Išlo o témy z humanitnej oblasti, medicíny i techniky. Riešili aj problémy, ako je nedostatočné žmurkanie pred počítačom, mýtus o kole zodpovednej za metabolický syndróm, vývoj rýchleho a zodpovedného simulátora na hasenie lesného požiaru, ako spoločné rituály obohacujú spolužitie či nový pohľad na výrobcov robotov.
Nad podujatím Falling Walls Lab Slovakia prevzal záštitu premiér SR Peter Pellegrini, ktorý si vypočul inšpiratívne myšlienky mladých vedcov a víťazom odovzdal ocenenia.
Viac o súťaži Falling Walls Lab Slovakia
Odborný garant textu a fotografie poskytol: Stanislav Huszár z Katedry biochémie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: VČ