Laboratoř bakteriální a nádorové rezistence

Home      Projekty      Publikace      Vybavení      Členové      Aktuality

Léková rezistence představuje závažný problém současnosti, který se dotýká mnoha oborů – mikrobiologie, onkologie, dermatologie, neurologie; snižuje účinnost léčby a kvalitu života, zvyšuje náklady na léčbu, ale zejména zvyšuje mortalitu. Jelikož vývoj nových léčiv již není dostatečně progresivní vzhledem k rychlosti rozvoje rezistence, je nutné hledat alternativní řešení léčby. Takovouto alternativu může představovat adjuvans – látka navracející účinnost starým, nefunkčním léčivům, ke kterým je již rozvinutá rezistence známým mechanismem. Naše laboratoř se zabývá hledáním nových adjuvans pro léčbu bakteriálních infekcí a nádorových onemocnění.

Bakteriální rezistence

Již více než 40 let je v klinické praxi využíván Augmentin, který je kombinací amoxicilinu (β-laktamové antibiotikum) a kyseliny klavulanové (adjuvans inhibující β-laktamasy). Za tuto dobu prokázal svou účinnost, užitečnost a minimální rozvoj rezistence. Další adjuvans β-laktamů brzy následovala. Překvapivě jsou však inhibitory β-laktamas jedinými adjuvans schválenými pro adjuvantní terapii v současné době i přesto, že enzymů, které modifikují strukturu antibiotik (destruktas) je známa již celá řada. Toto otvírá prostor pro hledání nových účinných inhibitorů dalším bakteriálních destruktas.

Rezistence eukaryotních buněk

V současné době je zhruba každý pátý obyvatel západních zemí léčen s neurologickými problémy typu deprese, úzkost či epilepsie. U každého třetího z nich se postupně rozvine rezistence k podávanému léčivu. Obdobně závažným problémem je rezistence k chemoterapeutiku, která je zodpovědná za většinu úmrtí onkologických pacientů. Společným jmenovatelem je v těchto případech obvykle nadprodukce transmembránových efluxních pump, které snižují intracelulární lokalizaci léčiva pod terapeutickou dávku. Účinné adjuvans je v tomto případě tedy inhibitorem těchto efluxních pump.

U bakteriálních buněk využíváme nanoporového sekvenování klinických izolátů (1) k identifikaci mechanismů, které bakterie využívají k eliminaci antibiotik (2). Geny zodpovědné za dané rezistence následně klonujeme do knihovny bakteriálních kmenů, kde každý kmen nese jedinou determinantu rezistence (3). Tuto knihovnu následně používáme pro vysokokapacitní testování látek ve snaze nalézt takové, které jsou schopné v přítomnosti antibiotik revertovat rezistentní fenotyp zpět na senzitivní. Pokud takovéto látky nalezneme, ověřujeme jejich inhibiční aktivitu na izolovaných rekombinantně připravených enzymech (4). Slibné látky následně vracíme do klinické praxe, kde testujeme jejich specifitu vůči různým enzymům stejné třídy a selektivitu vůči různým bakteriálním izolátům rezistentním k antibiotikům (5).

U nádorových buněk se zaměřujeme na modulaci aktivity transmembránových efluxních pump a signální dráhy NRF2. Využíváme reportérové testy a sbírku nádorových buněčných linií a jejich sublinií rezistentních k chemoterapeutikům. Opět je našim cílem hledání nových adjuvans (inhibitorů), které by vrátili účinnost stávajícím chemoterapeutikům. Slibné inhibitory následně ověřujeme ve složitějších modelech nádorů in vitro mimikujících fyziologické parametry nádorů. Konkrétně se jedná o sferoidy a organoidy derivované z biopsií pacientů. Následně vyvíjíme systémy pro cílené doručování inhibitorů do nádorových buněk a tyto systémy využíváme v pokusech in vivo, kde se snažíme ověřit aktivitu našich inhibitorů v savčím organismu.