Čtvrtek 28. března 2024, svátek má Soňa
130 let

Lidovky.cz

Přes tuk k lékům na cukrovku

Česko

REPORTÁŽ Navštívili jsme laboratoř, kde výzkumníci zkoumají aktivitu genů souvisejících s cukrovkou a obezitou

Nebojte se, nebude to bolet víc než běžná injekce, uklidňuje pacientku lékař Miloš Mráz. Do břicha jí píchne mezokain, který tkáň v daném místě znecitliví. Několik minut čekáme, až látka začne účinkovat. Pak vezme do ruky stříkačku s širší jehlou a z břicha odsává podkožní tuk.

Jsme v Laboratoři pro endokrinologii a metabolismus, která je součástí 3. interní kliniky 1. LF Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze. Právě tu na ambulanci probíhá odběr vzorků tukové tkáně pro výzkumné účely.

Paní Anna Šachová je pro vědce ideální pacientka. „Před rokem jsem vážila skoro o 50 kg víc a několikrát denně jsem brala inzulin. Pak jsem šla na operaci a dnes mi stačí jen jeden prášek,“ vypráví vleže paní Šachová. Je jí 67 let a vloni v září jí lékaři provedli tzv. střevní bypass neboli přemostění části tenkého střeva. Tento zákrok se v minulosti prováděl k redukci obezity, ale ukazuje se, že zároveň výrazně zmírňuje cukrovku 2. typu – tedy nejčastější formu cukrovky, při níž je snížena citlivost těla na inzulin.

„Zatím je to trochu záhada, nevíme, co přesně se v těle po zákroku odehrává, a snažíme se tomu přijít na kloub. Ideální by pochopitelně bylo mít lék, který by operaci nahradil,“ říká vedoucí výzkumného týmu profesor Martin Haluzík.

Hned dodává, že stoprocentně účinný lék na cukrovku zatím nemáme, pouze přípravky na zmírnění jejích příznaků. O obezitě platí totéž – jedinou skutečně fungující zbraní je pohyb a zdravá životospráva; žádnou kouzelnou pilulku, která by umožnila bezpracně zhubnout, zatím vědci nenašli.

Geny nejsou všechno Podle dnešních poznatků je obezita i cukrovka zhruba z 50 procent dědičná. Vhodným životním stylem se však tomuto osudu lze alespoň částečně vzepřít. Samotné geny totiž nejsou všechno. Důležitá je jejich exprese, tedy to, které geny jsou zapnuté a které vypnuté. To se během života může měnit.

A právě to je cílem výzkumu, který nyní v laboratoři probíhá. „Snažíme se zjistit, jak se tuková tkáň, její metabolismus a změny genové exprese liší mezi zdravými lidmi a pacienty s nadváhou, cukrovkou 2. typu a případně i dalšími nemocemi,“ vysvětluje Martin Haluzík.

U osob, jako je paní Šachová, odebírají vzorky před operací a s odstupem i po ní, aby mohli porovnat, co se v tukové tkáni změnilo. Získat mezi pacienty dobrovolníky pro výzkumné účely prý nebývá problém. „Když jim vysvětlíme, k čemu vzorky potřebujeme, většinou nám je ochotně poskytnou. A často žertují, ať si toho tuku vezmeme co nejvíc,“ říká s úsměvem profesor Haluzík.

„Šla jsem do toho s chutí, protože jsem vděčná – zhubla jsem a je mi mnohem líp,“ potvrzuje jeho slova paní Šachová.

Horší je to se získáváním tkáně zdravých jedinců coby kontrolní skupiny – lékaři do výzkumu obvykle zapojují své kolegy, kamarády i rodinné příslušníky. Někdy se však při výzkumu ukáže, že ani oni nejsou zdaleka tak zdraví, jak si dosud mysleli.

Pro jeden výzkum je obvykle zapotřebí nejméně 10 až 15 pacientů a stejný počet kontrolních osob. U některých studií financovaných farmaceutickými firmami se najdou prostředky na honorář, ve většině případů je ale darování vzorku neziskovou záležitostí. Jedinou odměnou je dobrý pocit, že výsledky výzkumu pomohou dalším lidem.

Samotný odběr tukové tkáně není nijak drastický. „Sám jsem to asi třikrát absolvoval, protože mám zásadu, že pacientům neprovádím nic, co bych výzkumně nenechal provést sám na sobě. Takže jsem vždycky první, kdo to vyzkouší,“ ujišťuje nás Martin Haluzík.

Odebraného podkožního tuku je zhruba 100 až 200 miligramů. Musí se rychle uložit do fixačního roztoku a do mrazicího boxu s teplotou -80 stupňů Celsia, protože molekuly RNA, které vědci chtějí zkoumat, jsou při běžné teplotě nestabilní a rychle se rozkládají. Právě analýzou RNA lze totiž určit, které geny jsou aktivní. RNA v buňkách plní rozkazy genů, tedy DNA, a vyrábí podle nich příslušné bílkoviny.

Loučíme se s paní Šachovou a chodbou s vysokým klenutým stropem se přesouváme do laboratoře. „Kdysi tu byla jezuitská kolej, nemocnice se z ní stala až na začátku 20. století,“ připomíná profesor Haluzík. „Když tu pracuji do noci a všude kolem je klid, je to velice inspirativní prostředí. Tohle místo má svoji duši, před námi tu chodili a pracovali všichni velikáni české medicíny. Včetně zakladatele naší kliniky a laboratoře profesora Josefa Charváta, jehož portrét visí v mé pracovně,“ vypráví Martin Haluzík. Tisíce zkumavek u ledu Cestou míjíme místnosti s mrazicími boxy, v nichž jsou uloženy tisíce malých plastových zkumavek, označených čísly. To aby šlo kdykoliv dohledat vzorky konkrétních pacientů. Nechávají si je tu i po ukončení konkrétního výzkumu – když se například v odborném časopise objeví zpráva o funkci nového genu, mohou čeští výzkumníci sáhnout do své sbírky a výsledky kolegů rychle ověřit.

Vedle tukové tkáně pacientům odebírají také vzorky krve. Zajímají je především bílé krvinky, protože tyto buňky hrají roli při zánětech. Před několika lety přitom vědci odhalili, že obézní lidé mají v těle permanentně aktivovanou zánětlivou reakci. Ta může dlouhodobým působením napomoci k infarktu, cévní mozkové příhodě a dalším zdravotním komplikacím.

„V bílých krvinkách můžeme, podobně jako v tukové tkáni, měřit genovou expresi a sledovat, co přesně se v nich mění. Cílem je najít vhodné léky, které by zánět u obézních lidí potlačily,“ vysvětluje Martin Haluzík.

Vědce pochopitelně zajímá také aktivita genů v dalších tkáních, ale získat jejich vzorky není tak snadné. „Občas dostaneme od chirurgů kousek svalové tkáně nebo jater, třeba když pacientovi provádí bandáž žaludku, játra se tam připletou, začnou krvácet a musí jich kousek seříznout,“ říká Martin Haluzík. Játra jsou pro výzkum zajímavá, protože jsou jedním z hlavních orgánů regulujících metabolismus cukru v těle.

Pokračování na straně 30

Dokončení ze strany 29

„Samozřejmě nemůžeme chtít nic, co by ohrozilo zdraví pacientů. Všechny naše studie musí předem schválit Etická komise a pacient musí s odběry souhlasit. Například odběry vzorků jater jen pro vědecké účely by mohly být pro některé pacienty rizikové,“ říká Martin Haluzík.

Přicházíme do laboratoře, kde se ze vzorků izoluje RNA. Vědci k tomu používají speciální přístroj, který jim šetří čas. „Vložíme do něj sadu zkumavek se všemi potřebnými roztoky, kterou nám dodává výrobce, do prázdné zkumavky přidáme kousek vzorku, například tkáně nebo bílých krvinek,“ popisuje laborantka Miloslava Čechová.

V jedné zkumavce jsou miniaturní magnetické kuličky, které RNA vychytají. Na konci procedury se z přístroje vyjme zkumavka s roztokem, v němž plavou izolované molekuly RNA. „Ručně by izolování trvalo dva dny, přístroj to zvládne za 48 minut. Podobně jde izolovat také DNA, to trvá jen 28 minut,“ říká Miloslava Čechová.

Než vědci začnou zkoumat, které geny jsou aktivní, musejí si ověřit, zda se RNA během zpracování nepoškodila nebo nekontaminovala cizím materiálem. Používají k tomu několik metod. Jednou z nich je tzv. elektroforéza. Připraví si plátek agarového gelu, který má na jedné straně vyhloubené jamky, a vloží ho do kapaliny v přístroji s elektrodami. Část RNA smíchají s barvou reagující na UV záření a pipetou ji nanesou do jamek. Pak přístroj zapojí do elektřiny.

„Molekuly RNA mají záporný náboj, takže gelem putují ke kladné elektrodě,“ vysvětluje doktorandka Jana Drápalová. Rychlost pohybu se odvíjí od velikosti molekul, menší projdou gelem rychleji. Tudíž vědci mohou pomocí UV lampy ověřit, zda v daném čase doputovaly do správné vzdálenosti. Kdyby se nacházely o kus jinde, znamená to, že je RNA zničená nebo znečištěná a je nutné ji izolovat znovu.

Po ověření vzorku může přijít velké finále. Odehraje se v místnosti, která je proti předchozím na pohled trochu nudná. Na stole stojí jen počítač a šedivá bedna. „Vypadá nenápadně, ale stála 3,5 milionu korun,“ upozorňuje Martin Haluzík.

Molekuly RNA se tu nejprve pomocí tzv. reverzní transkripce převedou na DNA, protože s jejími molekulami se lépe pracuje. „K vytvořené DNA přidáme tzv. fluorescenční sondu, která se dokáže navázat na konkrétní vybraný gen,“ popisuje Jana Drápalová.

Roztok pak nanese na malou destičku, kterou vloží do kouzelné šedé bedny. V ní se DNA namnoží – postupně proběhne čtyřicet cyklů a při každém z nich se počet molekul zdvojnásobí. Fluorescenční sonda se naváže na určený gen a začne svítit. Přístroj změří intenzitu záření a údaje přenáší na obrazovku v podobě grafu. Když křivka roste, znamená to, že záření přibývá – takže gen je aktivní, v množící se DNA svítí víc a víc. V jednom okamžiku jde přitom testovat desítky genů najednou, což práci urychluje.

„Stručně řečeno zjistíme, kolik daného genu ve vzorku je. Označíme třeba gen pro výrobu rezistinu, což je bílkovina způsobující necitlivost tkáně na inzulin. A zjistíme například to, že obézní lidé mají tento gen desetkrát aktivnější než zdraví jedinci,“ říká Martin Haluzík. Zdůrazňuje však, že to je jen hypotetický příklad. O skutečných výsledcích bude moci mluvit až potom, co budou kompletní, přijme je odborný časopis a celou studii zveřejní.

Na základě těchto poznatků pak vědci mohou pátrat po lécích na cukrovku a obezitu. Jsou to malé a zdlouhavé krůčky, na kterých pochopitelně pracují i další výzkumné týmy po celém světě. „Věda je dnes složitá a superspecializovaná. Doba jednoduchých objevů, kdy někomu omylem vyrostla plíseň a on našel penicilin, už pominula,“ uzavírá profesor Martin Haluzík.

Autor:

PAMÁTKY TÁBOR, s.r.o.
Přípravář staveb/rozpočtář

PAMÁTKY TÁBOR, s.r.o.
Jihočeský kraj
nabízený plat: 40 000 - 50 000 Kč