Na začátku bylo slovo. Tentokrát v podobě článku o nádorech v propagačním časopisu letecké společnosti. Na konci letu mezi americkými městy Phoenix a Salt Lake City už byl nápad na výzkum. Po dekádě bádání, článcích ve vědeckých časopisech a několika patentech vše dospělo do fáze, kdy akademická sféra a soukromá společnost založily firmu, která má poznatky z výzkumu přenést do praxe.
Profesor Michal Holčapek je analytický chemik. Výzkumem lipidů se zabývá více než dvacet let. Lipidy nejsou jen rostlinné oleje nebo živočišné tuky, ale také celá řada látek, které plní důležité role v lidském organismu. Tvoří například materiál pro stavbu buněčných membrán. Přenášejí informace uvnitř buněk nebo při komunikaci mezi jednotlivými buňkami.
Z pohledu vědy je profesor Holčapek považuje za velmi zajímavé sloučeniny. A když ho na už zmíněném přeletu z jedné vědecké konference na jinou v květnu 2010 naštvalo, že se za pivo na vnitrostátním letu v USA musí platit, vzal místo nápoje do ruky časopis a propojil svou odbornost s právě přečteným. „V letadle mi to sepnulo. Lipidy přece tvoří membrány i v nádorových buňkách. Bylo by výborné využít naše znalosti k tomu, aby se dala zjišťovat rakovina,“ konstatoval Holčapek.
Analýzou lipidů proti rakovině
Výzkum týkající se analýzy lipidů odstartoval v roce 2013 a pracuje na něm desetičlenný vědecký tým. Zkoumání lipidů, především tuků v lidském těle, Holčapka s jeho vědeckou skupinou vedlo k vytvoření konceptu včasného zjišťování hned několika různých typů rakovinných nádorů. Úspěšně vyzkoušeli a popsali možnost, jak odhalit rakovinu slinivky, prostaty, ledvin a prsu už v počáteční fázi, a to právě na základě lipidomické analýzy krve. Jde o velkou věc, protože umožňuje rozpoznání ještě v době, kdy se dají léčit s větším úspěchem.
Problémem a rizikem nádorových buněk totiž je, že se množí nekontrolovaně a velmi rychle. Aby se jim to dařilo, potřebují na něčem růst, mít na čem stavět. A jsou to právě lipidy, které nádorové buňky pro stavbu membrán používají. Z výzkumných studií vyplynulo, že lipidy v nádorových buňkách mají odlišné složení než v buňkách normálních.
Změny koncentrací lipidů se neprojevují pouze v buňkách a nádorových tkáních, ale lze je detekovat také v tělních tekutinách. Například v krvi nebo v moči. Právě tento poznatek stimuloval i mysl profesora Holčapka. „Řekl jsem si: Pokud tyto ,rakovinné‘ lipidy zjistíme v tělních tekutinách, které se lidem dají velice snadno odebrat, můžeme tak určit, že tito lidé jsou nemocní,“ vysvětlil Holčapek.
A právě toto badatelské osvícení vedlo k tomu, že se tým z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice spojil s vědci a lékaři z Univerzity Palackého v Olomouci a tamní Fakultní nemocnice, z Masarykova onkologického ústavu v Brně i z dalších nemocnic. Získávali od nich biologické vzorky. Jak od zdravých, tak také nemocných pacientů. Díky tomu pak mohli určovat, čím se lipidy u obou pacientských skupin liší.
Od ledvin ke slinivce
Při výzkumu používá vědecká skupina špičkové přístroje pro hmotnostní spektrometrii, kapalinovou chromatografii i superkritickou fluidní chromatografii. U lipidů se zkoumají koncentrace několika set různých molekul. „Jeden údaj by nám k ničemu nestačil, ale právě kombinace takového množství dat nám umožňuje velmi dobře určit, která z vyšetřovaných osob má nádorové onemocnění,“ konstatoval profesor Holčapek.
Ve svém výzkumném projektu se jeho tým zaměřil na nádory ledvin. Spíše pro srovnání než jako primární vědecké zaměření do výzkumu přiřadili i rakovinu slinivky břišní a plic. Ukázalo se, že se vědcům nejlépe daří ze vzorků krve identifikovat nádory slinivky. Z pohledu vědy se povedla trefa do černého.
Nádory slinivky patří mezi ty nejvíce zákeřné. Pacienti mají pouze desetiprocentní šanci, že budou žít ještě pět let. V počáteční fázi jsou tyto nádory bez jakýchkoli příznaků a často se dají určit až ve velmi pokročilém stádiu, kdy je jejich léčba velmi obtížná. Čím dříve se zachytí, tím lépe. A tým vedený profesorem Holčapkem cestu k této možnosti nastínil zcela jasně. Žádný test, který by to z kapky krve uměl, zatím totiž k dispozici není.
I díky tomu, že metoda analyzuje rakovinu slinivky s přesností převyšující 90 procent, prestižní odborný časopis Nature Communications zaměřující se na nejlepší objevy z oblasti přírodních věd výsledek výzkumu českého týmu publikoval. Včasnost detekce, minimum biologického materiálu k tomu potřebného i vysoká míra přesnosti je totiž vskutku působivá.
Patenty i klinická praxe
Štěstí přeje připraveným, proto badatelé své poznatky přihlásili k patentovému zkoumání. Na svůj postup pro určování karcinomu slinivky získali evropský patent. Diagnostiku ověřovali vědci na specializovaných pracovištích v Německu a Singapuru. Další patent, tentokrát pro diagnostiku nádorů ledvin, je zatím ve schvalovacím řízení. O patentovou ochranu požádali také v Japonsku, Singapuru a USA.
K výsledku práce pardubických vědců se podepsáním memoranda připojila česká firma FONS JK Group, která vlastní síť klinických laboratoří. V květnu 2022 vznikla společná firma LipiDiCa, která by měla převést tuto diagnostiku do klinické praxe. Screeningová metoda detekce rakoviny by v případě úspěšných testů mohla být k dispozici za několik let.
Pokud vše vyjde podle plánu, metoda by se dala používat pro screening rizikových skupin. Jde o lidi, v jejichž rodině se nádory objevily opakovaně, nebo kteří mají genetické mutace, jež riziko vzniku nádoru zvyšují. „Další aplikace by měla být k dispozici pro lidi, kteří mají příznaky, jež by mohly být způsobeny nádorovým onemocněním,“ popsal profesor Holčapek.
Do té doby ale nejen jeho vědeckou skupinu čeká ještě spousta práce. Klinické testování musí ověřit přínos diagnostiky pardubického týmu. Teprve potom může dojít ke schválení pro využití v praxi. Což by byl skvělý výsledek jedné dlouhé chvíle v letadle.
