Čeští vědci vyvíjejí novou svítivou látku. Může pomoci při diagnóze nemocí včetně rakoviny
K zobrazování nádorů by onkologové brzy nemuseli používat radioaktivní látky. Nové léky na rakovinu navíc možná budou vyvíjet efektivněji. Vědci z Masarykovy univerzity a Mezinárodního centra klinického výzkumu totiž vytvořili nový typ luciferázy. Touto fosforeskující látkou v noci září světlušky, krevety jí pod mořem matou predátory a lidé ji využijí nejen v medicíně.
Luciferáza ve zkumavce vypadá na první pohled jako běžný čirý roztok. Při přidání několika dalších chemikálií ale hned začne zářit zelenou fluorescentní barvou. V lahvičce takto dokáže svítit až několik minut.
„Když je ale luciferáza v buňkách, kde se může kontinuálně vyrábět nová a nová, tak může svítit klidně hodiny, dny,“ říká Daniel Pluskal, vědec z Masarykovy univerzity.
A toho zřejmě využijí lékaři. Luciferázu by mohli podávat pacientům místo současných kontrastních látek.
„Když jdete na rentgen, vypijete trochu kontrastní látky, ta se v těle nahromadí tam, kde se vyskytují různé bakteriální infekce, virová onemocnění a další věci, které vlastně lidské zdraví trápí,“ vysvětluje Pluskal.
Třeba rakovina. Dnes používané kontrastní látky jsou ale radioaktivní. Vědci proto testují látky bez radioaktivity. Nadějná je právě luciferáza, látka v podstatě přírodního původu.
V přírodě se vyskytuje v hlubinách oceánu, kde si luciferázami svítí hlubokomořské ryby. Vyskytuje se ale třeba i v hmyzu, například ve světluškách.
Lepší diagnostika
Výzkumníci z Loschmidtových laboratoří Ústavu experimentální biologie Masarykovy univerzity teď vyvinuli její nový typ, který svítí jedenáctkrát jasněji než původní nano-luciferáza.
„Tím, že zvyšujeme svítivost naší luciferázy, přímo zvyšujeme citlivost diagnostických metod. Můžeme sledovat tu nemoc už mnohem dříve, než tomu tak bylo nyní. Samozřejmě čím dříve zachycená rakovina, tím lépe léčitelná rakovina,“ pokračuje Pluskal.
Zabije bakterie i plísně. Vědci z Brna testují využití plazmatického pole v zemědělství při ochraně plodin
Číst článek
Toto je jeden způsob využití luciferázy, na zobrazení celých nádorů. Luciferáza ale umožňuje podívat se také přímo do buněk. Přitom se v nich ale mění DNA, a tak je to z etických důvodů možné jen na zvířatech nebo na lidských buňkách kultivovaných v laboratoři.
Tomáš Bárta z lékařské fakulty Masarykovy univerzity má v laboratoři připravené tři lahvičky. V první lahvičce je DNA luciferázy. DNA luciferázy se vloží do lidských buněk.
„Buňka nám potom svítí. Buňky jsou transparenty, my vlastně na nich nic nevidíme. A můžeme třeba takto testovat nová potenciální léčiva,“ říká Bárta.
Buňka má rakovinu, protože má nějaký poškozený gen. Luciferáza nám pomůže pozorovat, jestli nějaké léčivo tu poškozenou část genu vypne anebo na ní neúčinkuje.
Bárta vytahuje Petriho misku s roztokem. V tom je zhruba půl milionu buněk. „Přenáším DNA a teď to musíme zamíchat,“ vysvětluje. Po zamíchání přidává směs do roztoku s lidskými buňkami. „Potřebujeme několik dní, aby ty buňky rostly,“ dodává.
Další využití
Bárta má ale i vzorky, které takto připravil už před několika dny. Na monitoru lze vidět, jak v nich luciferáza svítí. Ano. „Na monitoru před sebou vidíme graf, kdy vidíme, že ta nová pozměněná luciferáza, kterou kolegové vyvinuli, má mnohonásobně vyšší svítivost,“ ukazuje. Pozorování účinků třeba léku proti rakovině tak bude lepší.
Už dnes se ale třeba ve Spojených státech prodávají i okrasné květiny, které jsou zároveň lampička. „Jemně zeleně září, protože do nich byl vnesen gen z bioluminiscenčních hub,“ vysvětluje Jana Horáčková z Masarykovy univerzity.
Luciferáza je energeticky účinnější než dnešní způsoby svícení. Podle expertů by se proto luciferázou mohlo jednou svítit i v domácnostech a na ulicích.
