Výzkum týmu Ústavu laboratorní diagnostiky a veřejného zdraví ZSF JU může prospět léčbě zhoubných nádorů

Výzkum týmu Ústavu laboratorní diagnostiky a veřejného zdraví ZSF JU může prospět léčbě zhoubných nádorů

Na výpočty molekulárních struktur biologicky aktivních molekul je zaměřený projekt, kterým se zabývá tým Ústavu laboratorní diagnostiky a veřejného zdraví ZSF JU vedený Mgr. Zdeňkem Chvalem, Ph.D. „Jedná se o základní výzkum, který má kromě rozměru teoretického poznání těsnou souvislost především s možnostmi léčby zhoubných nádorů,“ upřesnil ředitel ústavu doc. RNDr. Miroslav Šíp, DrSc. Vysvětlil, že současný stupeň poznání umožňuje "zhmotnění" objektů a konceptů existujících prvotně na úrovni myšlenek do počítačového modelu, který lze zkoumat při interakcích s dalšími objekty v počítačových experimentech se zlomkovými náklady toho, kolik by stál reálně prováděný výzkum. Tento přístup se uplatňuje zejména ve vývoji nových léků, kde umožňuje významně zkrátit čas mezi prvotním nápadem a uvedením léku do klinické praxe.

Tímto směrem se ubírá i projekt dr. Chvala, jehož výzkum je podporován Grantovou agenturou ČR a nově také Zdravotně sociální fakultou JU (grant RVO). U GAČRu se našemu pracovišti podařilo získat už třetí grant v řadě, což lze považovat za úspěch, protože jinak mají projekty v této oblasti zhruba dvacetiprocentní úspěšnost. V aktuálním tříletém grantu nazvaném "Struktura a dynamika organokovových komplexů v biologickém prostředí" budou odborníci ze ZSF JU spolupracovat  s prof. Burdou z MFF UK, který je hlavním řešitelem tohoto projektu. Bližší informace poskytl v rozhovoru Mgr. Zdeněk Chval, Ph.D.:

Co je podstatou Vašeho výzkumu? Navazujete případně na nějaký předchozí vlastní výzkum?

Zajímáme se hlavně o chemii komplexů přechodných kovů, jejich reaktivitou a interakcemi s biomolekulami, především pak nukleovými kyselinami. Komplexy Pt(II) se již několik desítek let používají k léčbě rakoviny, což ale neznamená, že by byl dostatečně podrobně znám mechanismus účinku těchto léčiv. Na našem pracovišti má toto téma dlouhou tradici, protože doc. Šíp začal tyto komplexy studovat již během svého pobytu ve Francii před více než dvaceti lety. Dnes jsou známy i komplexy dalších kovů s protinádorovými účinky, jako např. Ru(II), Os(II), Ir(III). Tyto komplexy jsou z mého pohledu chemika ještě zajímavější: řada z nich má katalytické účinky, jiné jsou velice nadějnými sloučeninami např. pro výrobu solárních panelů. Naším dlouhodobým cílem je nalézt u těchto sloučenin vztah mezi molekulovou strukturou, elektronovou strukturou a jejich fyzikálně chemickými vlastnostmi a reaktivitou.

Co by v budoucnu mohl tento výzkum přinést veřejnosti?

V současnosti používaná léčiva mají pouze omezenou účinnost a poměrně vážné vedlejší účinky. Porozumění chemickým a fyzikálním vlastnostem těchto sloučenin je nezbytné pro vývoj nových, účinnějších léčiv.

Co je na něm nejtěžší?

Výše zmíněné komplexy studujeme pomocí metod teoretické chemie, takže budu mluvit spíše obecně o tomto oboru jako takovém. Hlavním úskalím našeho oboru je, že nepozorujeme molekulární systémy přímo, ale vytváříme pouze jejich teoretické modely, které poté studujeme. V rámci naší problematiky je asi nejtěžší správně interpretovat získaná data, která jsou v podstatě vždy zatížená určitou chybou v důsledku použitých aproximací. Při řešení problémů musíme najít vhodný kompromis mezi složitostí systému a složitostí použité metody na jedné straně a numerickou náročností na straně druhé.

Proč jste si vybral právě toto téma?

Na molekulovém modelování se mi především líbí svoboda a nezávislost. K práci je v podstatě zapotřebí pouze počítač s internetovým připojením, protože základní softwarové i hardwarové zdroje jsou k dispozici zadarmo přes internet. Můžeme v podstatě studovat jakýkoli problém a nejsme vázáni chemikáliemi či přístrojovým vybavením. Grantová a institucionální podpora sice podstatně zvyšuje naši konkurenceschopnost, ale není nutná „k přežití“ v oboru. Aby náš výzkum neprobíhal ve virtuální realitě, je pro náš obor klíčový přímý kontakt s experimentálními chemiky, ať už přímou spoluprací, nebo na konferencích. Pro mě osobně je také důležitá zpětná vazba prostřednictvím „peer-review“ rukopisů určených k publikování, kdy vlastně zadarmo dostáváme nezávislý názor jiných (většinou mnohem chytřejších) vědců na svůj výzkum. Kontakt se schopnějšími lidmi, než jsme sami, je nejsnazší cesta, jak se posunout ve vědě dál.

Přiložené obrázky