Chronická lymfocytární leukémie je nejčastějším typem leukémie v Evropě a v České republice jí ročně onemocní asi 600 lidí, převážně starších dospělých. Ve snaze lépe porozumět a léčit toto onemocnění, vědci vytvářejí laboratorní modely, na nichž nádor studují a testují nové léky. Výzkumné skupině pod vedením prof. Marka Mráze na CEITEC Masarykovy univerzity se nyní podařilo ve spolupráci s lékaři a materiálovými vědci vyvinout inovativní model, který pomáhá studovat mechanismy, kterými leukemické buňky řídí své množení, a identifikovat, resp. testovat potenciální nová léčiva.
U osob trpících chronickou lymfocytární leukémií (CLL) dochází k nadměrné produkci bílých krvinek známých jako B-lymfocyty. Tyto buňky jsou normálně součástí imunitního systému a pomáhají tělu bojovat proti infekcím tím, že vytvářejí protilátky. U lidí s CLL se však množí nekontrolovatelně a způsobují oslabení imunitního systému. Nemocní pak mohou být více náchylní k infekcím, cítí únavu, trpí anémií nebo zvýšenou krvácivostí, protože abnormální B-lymfocyty postupně utlačují zdravé krvetvorné buňky v kostní dřeni.
Při léčbě CLL se běžně používají cílená léčiva zaměřená přímo na nádorové B-lymfocyty, ovšem postupem času se nádorové buňky mohou naučit, jak léčbě odolávat, a léky pak přestanou fungovat. Jedním z významných problémů zpomalující vývoj nových léčiv je to, že leukemické buňky se nemnoží v laboratorních podmínkách tak jako v lidském těle. Chybí jim podpůrné mikroprostředí pacientových mízních uzlin, kde dochází ke kontaktu s jinými nenádorovými buňkami imunitního systému, které jsou nezbytné pro agresivní chování nádoru. Vědci se proto snaží simulovat podpůrné mikroprostředí v laboratorních podmínkách, aby mohli studovat proces dělení (tj. proliferaci) buněk a efektivně testovat účinnost nově vyvíjených léčiv. Doposud dostupné modely jsou však nepříliš účinné v navození proliferace, a navíc jsou finančně náročné, neboť vyžadují nahrazování přirozených interakcí v těle pacienta laboratorně připravenými proteiny.
Výzkumný tým složený z vědců z CEITEC Masarykovy univerzity, Fakultní nemocnice Brno, Lékařské fakulty Masarykovy univerzity a CEITEC Vysokého učení technického v Brně nyní vyvinul inovativní model podpůrného prostředí umožňující vysoce účinné množení leukemických buněk v laboratorních podmínkách. Ten obsahuje buňky kostní dřeně, které jsou upraveny tak, aby samy tvořily proteiny (tzv. cytokiny), potřebné pro růst leukemických buněk. „Tyto buňky byly geneticky modifikovány tak, aby v laboratorní kultuře podporovaly množení CLL buněk. Tak není potřeba do pokusů přidávat uměle vyrobené cytokiny, které jsou velice drahé,“ říká Eva Hoferková, první autorka studie. „Díky tomuto modelu jsme mimo jiné poprvé popsali, že inhibitory kináz z rodiny RAF, mohou účinně zastavit množení CLL“ dodává.
Významným aspektem studie, která byla publikována v prestižním časopise LEUKEMIA, byla dlouholetá spolupráce s vědci z CEITECu Vysokého učení technického v Brně, díky které mohl být model otestován také v myších. Studenti v laboratoři prof. Lucy Vojtové připravili speciální scaffoldy, drobné porézní válečky z kolagenu, které je možné osadit upravenými podpůrnými buňkami a vložit do podkoží myši, kde se tak uměle vytvoří mikroprostředí pro růst leukemických buněk.
„Díky společné transplantaci podpůrných buněk na scaffoldu a CLL buněk jsme dosáhli přihojení a růstu leukemických buněk, ke kterému jinak v myších nedochází. Tento postup umožňuje vytvoření „pacientského avatara“, tj. teoreticky můžeme z buněk kteréhokoliv pacienta připravit myš využitelnou např. k testování léčiv,“ komentuje vědecký úspěch vedoucí studie prof. Marek Mráz.
Projekt byl opakovaně podpořen financováním z Jaroslav Koča Bridge Fund, který podněcuje interdisciplinární spolupráce na pomezí živých a materiálových věd na CEITEC, a spolufinancován Národním ústavem pro výzkum rakoviny (NÚVR).
Fotogalerie
