Zánět, obrana, autoimunita. Všechny tyto procesy spojuje složitá síť signálů, která řídí chování našich imunitních buněk. Vědec Peter Dráber z 1. lékařské fakulty UK ji se svým týmem krok za krokem rozplétá, aby jednou umožnil přesnější a bezpečnější léčbu imunitně podmíněných nemocí.
Minulý týden jste získal Cenu předsedy Grantové agentury ČR (GA ČR). Bylo to pro vás překvapení?
Určitě. Projekt považuji za úspěšný, ale rozhodně jsem nečekal, že nám za něj udělí cenu (smích).
Protože nemáte srovnání, jak se vede v projektech GA ČR jiným týmům?
Ano, asi je to i tím. V Česku je spousta kvalitních projektů, takže mě ani nenapadlo, že bychom byli vybráni zrovna my. Podpora vědy je u nás velká a máme hodně vynikajících vědeckých skupin, které odvádí smysluplnou a kvalitní práci. Proto jsem byl oceněním opravdu poctěn.
Co je cílem vašeho výzkumu?
Zasadím to do kontextu imunologie. Úkolem imunitního systému je chránit organismus před patogeny. Zároveň ale nesmí být příliš aktivní. Tato rovnováha mezi aktivací a regulací je naprosto zásadní – pokud se ztratí, může se stát, že se imunitní buňky obrátí proti vlastním tkáním. To pak vede k autoimunitním onemocněním, která mohou být velmi vážná. Dnes už víme, jaké buňky hrají v imunitním systému hlavní roli i jaké signální dráhy se na těchto procesech podílejí. Současný výzkum se proto zaměřuje na to velmi detailní pochopení, jak imunitní buňky reagují při zánětlivých stavech – ať už jde o obranu proti infekci, nebo naopak o spuštění autoimunitní reakce.
Na jakou oblast jste se zaměřili vy?
Rozhodli jsme se zkoumat jednu konkrétní signální dráhu. Vybrali jsme si protein zvaný interleukin 17, což je molekula, kterou buňky imunitního systému uvolňují, aby spustily obrannou reakci. Je to taková komunikační molekula, která imunitním buňkám „řekne“, že se v těle děje něco nebezpečného a je třeba zasáhnout. Interleukin 17 aktivuje místní imunitní reakci a přitahuje další buňky, které mají pomoci zvládnout infekci nebo zánět.
Za co přesně tento protein v těle zodpovídá?
Tato molekula je naprosto nezbytná například pro boj proti kvasinkovým onemocněním. Existují pacienti, kteří kvůli genetické vadě nemohou na interleukin 17 odpovídat , a proto trpí imunodeficiencí a nedokážou se těmto infekcím bránit. Zároveň se ukázalo, že interleukin 17 je jedním z hlavních spouštěčů autoimunitních onemocnění (v důsledku toho, že systém nepracuje správně – je příliš aktivovaný). Mohu zmínit například lupénku (psoriázu), která je jedním z nejrozšířenějších imunitně podmíněných onemocnění a postihuje kolem dvou procent světové populace.
Jaké jsou dnes možnosti léčby těžších forem lupénky a jak do toho zapadá váš výzkum interleukinu 17?
U těžších forem lupénky už nemoc nepostihuje jen kůži, ale i klouby a může mít drastické dopady na zdraví pacienta. Specifická blokáda interleukinu 17 je dnes velmi účinná při léčbě těchto onemocnění, ale tato terapie je velmi drahá, takže ji nelze používat plošně. Dalším velkým problémem je, že může potlačit specifickou imunitu – pacienti jsou pak náchylnější k určitým infekcím.
Co vás vedlo k tomu, že jste se rozhodl právě tuto signální dráhu a receptor podrobně zkoumat?
Když jsem zakládal laboratoř, řekl jsem si, že by bylo zajímavé zjistit, zda se nám podaří objevit nový mechanismus, kterým by šlo tyto procesy ovlivnit, a případně najít jiné způsoby, jak funkci receptoru pro interleukin 17 ovlivnit než těmi, které se používají v klinické praxi dnes. Na začátku jsme tedy stáli před základní otázkou: prozkoumat samotný receptor a pochopit, jak přesně funguje.
Jaké metody jste při studiu receptoru využili a kam vás dovedly?
Přišli jsme s novou metodou, kterou jsem si osvojil během post-doktorského pobytu ve Velké Británii. Naučil jsem se tam, jak zkoumat buněčné receptory pomocí hmotnostní spektrometrie, což je metoda, která umožňuje zjistit, jaké proteiny jsou v daném receptoru přítomny. Díky tomu jsme mohli sestavit kompletní seznam všech jeho složek, a dokonce jsme objevili jednu úplně novou. To byl přelomový a velmi překvapivý okamžik, protože tento komplex je vědeckými týmy velmi intenzivně studovaný, takže jsme nečekali, že v něm najdeme ještě něco zcela neznámého.
 Letos získala Bolzanovu cenu, nejprestižnější ocenění, kterého absolvent či absolventka doktorského studia na UK může dosáhnout, Daniela Knížková, z vědeckého týmu Petera Drábera. „Do doktorského studia jsem se věnovala biochemii, až na doktorátu jsem se začala zabývat imunologií, musela jsem si proto osvojit spoustu technik, se kterými jsem se při studiu na fakultě setkala třeba jen jednou. Pan doktor Dráber mi hodně pomáhal. Na doktorátu jsem našla samu sebe, až tehdy jsem zjistila, kdo jsem, naučila se komunikovat s lidmi, nehroutit se z toho, když něco nevyjde. Odnesla jsem si z toho takovou zdravou míru sebevědomí,“ říká mimo jiné v rozhovoru, který si můžete přečíst zde. |
Co přesně jste tímto objevem získali?
Najednou jsme měli kompletní přehled všech proteinů, které jsou v rámci receptoru přítomny. Mezi nimi se právě objevila i dosud téměř neznámá bílkovina, protein s podivným jménem CMTM4 . To byl skutečný začátek našeho projektu – věděli jsme, že receptor je klinicky velmi významný, a najednou jsme v něm měli novou součástku, jejíž funkci je třeba objasnit.
Od tohoto momentu už šlo o systematický výzkum. Začali jsme využívat všechny dostupné nástroje, abychom zjistili, k čemu CMTM4 slouží a jakou roli hraje v signální dráze receptoru pro interleukin 17.
V té chvíli už nastoupila spíš rutinní věda: začali jsme využívat dostupné nástroje, abychom funkci nové podjednotky odhalili. Zjistili jsme, že když organizmům chybí tento protein, jsou vůči rozvoji autoimunitního onemocnění výrazně odolnější. To bylo velmi zajímavé zjištění, které jsme následně popsali ve studii a publikovali v odborném časopise Nature Immunology.
Jaký význam mají tato zjištění do budoucna?
Naše práce naznačuje nový mechanismus fungování receptoru pro interleukin 17 a vysvětluje, jak se jeho část dostává na povrch buňky. Zároveň se otevírá možnost, že by se tento mechanismus mohl stát cílem pro nové terapie, které by dokázaly regulovat signální dráhu cytokinu interleukin 17 přesněji a potenciálně i bezpečněji než dosavadní léčba.
V jaké fázi se váš výzkum nachází teď?
Momentálně už víme, že daný protein hraje důležitou roli v rozvoji autoimunitního onemocnění, ale zatím přesně nerozumíme tomu, jak funguje. Snažíme se proto pochopit, co se v receptoru děje, jak spolu jednotlivé proteiny interagují a zda existuje možnost tento mechanismus terapeuticky ovlivnit. Nicméně pořád se jedná o základní výzkum, a tedy spíše o teoretické koncepty, které by mohly být do budoucna zajímavé. Rozhodně to není tak, že bychom už měli jasně definovanou aplikaci, kterou bychom mohli zavést do klinické praxe.
Každé nové zjištění je pouhým střípkem do velké mozaiky celkového porozumění. My jsme teď přidali další takový dílek a snažíme se na něm dále stavět. Postupně tak skládáme komplexní obraz toho, jak receptor pro interleukin 17 funguje – a až bude obraz úplný, bude možné přemýšlet o nových cílených terapeutických aplikacích.
| Mgr. Peter Dráber, Ph.D. |
| Vystudoval biochemii na Univerzitě Karlově v Praze, a během Ph.D. se začal věnovat imunologii pod vedením Dr. Tomáše Brdičky na Ústavu molekulární genetiky AV ČR. V roce 2012 odešel na postdoktorandskou stáž do skupiny Dr. Henninga Walczaka v Londýně. Po pěti letech se vrátil na ÚMG AV ČR, tentokrát do skupiny Dr. Ondřeje Štěpánka. V roce 2017 získal Prémii Otto Wichterleho, kterou AV ČR uděluje mladým perspektivním vědcům za mimořádné výsledky. V roce 2020 založil vědeckou skupinu na 1. lékařské fakultě UK v centru BIOCEV, kde se jeho tým věnuje výzkumu signalizace prozánětlivých cytokinů, jako je například interleukin 17. Cílem je odhalit nové signální mechanismy, které mohou být cíli budoucích terapií. Právě za tento výzkum nyní získal Cenu předsedy GA ČR. |
