VĚDA A ZDRAVÍ: Váčky v krvi mohou pomoci odhalit onemocnění mozku
Pro sledování vzniku a vývoje nemocí nebo účinnosti léčby jsou nezbytné ukazatele, které odráží stav postižení tkání a jsou zároveň snadno dostupné. Vědcům z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR se podařilo z krve izolovat malé částice, které jsou schopné nést informaci o neurodegenerativním onemocnění – Huntingtonově chorobě. Další výzkum složení těchto částic může pomoci odhalovat poškození jinak nedostupných orgánů, včetně mozku.
Mozek představuje řídící jednotku nervové soustavy a jeho poškození mívá velmi vážné následky. Zároveň je obtížné přímo sledovat složení mozkové tkáně během života jedince, protože je to orgán v podstatě nedostupný pro biopsie.
Vědcům z centra Pigmod Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR v Liběchově, kteří se dlouhodobě zabývají výzkumem závažných onemocnění mozku, se podařilo izolovat a popsat malé váčky, které jsou snadno získatelné z krve a mohou nést informaci o postižení mozkové tkáně.
Malé váčky z krve mohou nést informaci o stavu vzdálených orgánů
„Přišli jsme na to, že v malých váčcích z krve, tzv. extracelulárních váčcích či exosomech, je přítomen huntingtin, tedy bílkovina, jejíž mutace je příčinou Huntingtonovy nemoci,“ popisuje výsledky práce vedoucí týmu Helena Kupcová Skalníková z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR. „Celkové množství huntingtinu ve váčcích je vyšší u prasečích modelů pacientů s Huntingtonovou nemocí v porovnání se zdravými kontrolními jedinci. Navíc byly rozpoznány specifické formy mutovaného huntingtinu, které se u zdravých jedinců nenacházely,“ dodává vědkyně.
V posledních letech se extracelulární váčky staly objektem velkého zájmu výzkumníků – právě proto, že se dají poměrně snadno získat z krve či jiných tělních tekutin, a obsahují různé molekuly včetně RNA či bílkovin, které by mohly být využity k diagnostice různých onemocnění.
„Můžeme si to představit, jako by se malinkaté kousíčky nemocné tkáně ze vzdálených a těžko dostupných orgánů dostaly do krve a z odběru krve, bez nutnosti biopsií daných orgánů, by šlo vyšetřit tuto nemocnou tkáň a zjistit či sledovat průběh a účinnost léčby např. neurodegenerativních nemocí či jiných onemocnění, včetně nádorových,“ vysvětluje potenciální význam váčků Helena Kupcová Skalníková.
Dlouhá cesta k opravdovým biomarkerům
Práce vědců centra Pigmod je však teprve na úplném začátku. K využití extracelulárních váčků jako zdroje biomarkerů neurodegenerativních onemocnění vede ještě dlouhá cesta. Jedním z předpokladů je úspěšný základní výzkum molekulárního složení těchto částic. Díky tomu, že se vědcům podařilo do laboratoře zavést metody pro izolaci a charakterizaci váčků z krve, mohou je dále využít k hledání dalších molekul (vedle samotného huntingtinu), které by mohly odrážet vývoj nemoci a účinnost léčby. Při práci s extracelulárními váčky se však vědci museli vypořádat s tím, že váčků se dá z krve získat jen velmi malé množství a obtížně se s nimi pracuje, protože nejsou vidět a běžné techniky je neodhalí.
„Možná to zní jednoduše, ale technicky je práce s váčky velmi složitá. Představte si, že deset hodin s něčím pracujete a na závěr vlastně vůbec nevíte, zda ve vzorcích vámi sledované částice opravdu máte. Váčky jsou totiž tak malé, že nejsou vidět ani ve světelném mikroskopu a je jich tak málo, že zkumavka s nimi se jeví jako zcela prázdná,“ popisuje úskalí práce s extracelulárními váčky Helena Kupcová Skalníková. „Díky spolupráci s Ústavem experimentální medicíny AV ČR a s Vysokou školou chemicko-technologickou jsme však měli přístup ke speciálním technikám pro detekci nanočástic, které nám umožnily určit počet a velikost vyizolovaných váčků,“ doplňuje vědkyně.
Vědci nyní pracují na analýzách molekulárního složení váčků a porovnávají obsah váčků mezi miniprasaty nesoucími gen pro mutovaný huntingtin jako příčinu Huntingtonovy nemoci, a kontrolními jedinci. Zároveň ve spolupráci s Neurologickou klinikou a Centrem klinických neurověd 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice analyzují složení váčků izolovaných z krevní plazmy pacientů s Huntingtonovou nemocí a kontrolních osob.
„Naše výsledky prokázaly, že extracelulární váčky nesou informaci o Huntingtonově nemoci. Pokud se podaří nalézt další molekuly, které specificky odrážejí poškození tkání, mohlo by to pomoci urychlit vývoj nových terapií a usnadnit sledování jejich účinnosti,“ vyzdvihuje potenciál extracelulárních váčků Helena Kupcová Skalníková.
- Huntingtonova choroba je vzácné dědičné dosud neléčitelné neurodegenerativní onemocnění mozku, které postihuje 8 ze 100 000 lidí. Projevuje se charakteristickými trhavými pohyby končetin a celého těla, které postupně přecházejí až v úplné ochrnutí svalstva. Poruchy hybnosti bývají doprovázeny poruchami chování a snížením intelektuálních schopností. Zrádnost onemocnění spočívá v jeho postupném a nezvratném rozvoji, zpravidla až v období dospělosti, okolo 40 roku života. Zároveň se jedná o onemocnění autosomálně dědičné, což znamená, že když se v rodině „objeví“ poprvé, nepotýká se s diagnózou jen pacient samotný, ale i jeho děti, které mají 50% pravděpodobnost, že nemoc zdědily.
Publikace: https://doi.org/10.3390/ijms23105598
(tzavčr)