Aktuality

J. Katrlík: Analýza glykoforiem proteínov pomáha diagnostikovať ochorenia

Výskum, Ocenenie

28.8.2020, otvorené 497-krát

 

Udeľovanie Cien SAV v Kongresovom centre SAV v Smoleniciach sa konalo v čase, keď bol počet účastníkov hromadných podujatí výrazne limitovaný. Pre kolektív z Chemického ústavu SAV, ktorý získal Cenu SAV za výsledky medzinárodnej vedecko-technickej spolupráce za vedeckovýskumnú prácu Analýza glykoforiem proteínov ako potenciálnych biomarkerov pre medicínu a diagnostiku, to znamenalo, že cenu prevzal len vedúci tímu Ing. Jaroslav Katrlík, PhD. Jedným dychom však treba dodať, že zvyšok tímu si prebral cenu o pár týždňov neskôr.

Už samotný názov výskumu aj laikovi napovie, že sa dotýka viacerých vedeckých disciplín – medicíny, chémie, biológie, biotechnológie... Z čoho všetkého taký výskum pozostáva? „Zmeny glykoforiem proteínov sú spojené s mnohými fyziologickými aj patologickými procesmi, a preto môžu slúžiť ako biomarkery týchto procesov, ktoré zahŕňajú aj mnohé ochorenia vrátane onkologických, neurodegeneratívnych, autoimunitných, cukrovky, kongenitálnych porúch glykozylácie a celého radu ďalších. Ku zmenám glykánového – alebo inak povedané cukrového profilu proteínov však dochádza napríklad aj v súvislosti so starnutím, čo môže byť jedným z parametrov pri určovaní biologického veku,“ objasňuje J. Katrlík. „My sa venujeme vývoju metód pre analýzu glykoforiem proteínov a ich zmien, a aplikácii vyvinutých metód na pacientskych vzorkách.“ Analýzu robia najmä metódami založenými na špecifickej interakcii cukrov a špeciálnych, cukry rozponávajúcich proteínov nazývanými lektíny v kombinácii s microarray detekčnou platformou, a metódami hmotnostnej spektrometrie. 

Výskum má vysoký potenciál pre využitie, Jaroslav Katrlík to ďalej približuje. „Má dosah na zvýšenie poznania o molekulárnom mechanizme chorôb a potenciál pre zlepšenie diagnostiky a tým aj terapie skúmaných ochorení.“ Ako pri väčšine medicínsky orientovaného výskumu sa však pochopiteľne nedá očakávať okamžité praktické využitie, aj keď dosiahnuté výsledky podľa vedca vyzerajú sľubne. „Pre overenie je ešte potrebné vykonať množstvo experimentov na veľkom súbore vzoriek, čo je veľmi náročné na čas aj zdroje a my sme primárne orientovaní na základný výskum,“ spresňuje J. Katrlík a uvádza, že metódy, ktoré kolektív vyvíja, majú uplatnenie napríklad aj pri analýze terapetických proteínov, v biológii pri skúmaní fertilizačných procesov či pri skúmaní patogénov ako vírusy a baktérie, mechanizmu ich účinku a vývoji vakcín. „Všade tu zohráva glykánový obal proteínov dôležitú úlohu a nami vyvinuté metódy v týchto oblastiach v rámci výskumu sa už aj aplikovali.“

Kolektív získal cenu aj za medzinárodnú vedecko-technickú spoluprácu, na ktorej sa podieľal tím z Oddelenia metabolomiky z inštitútu INEP, Univerzity v Belehrade (https://www.inep.co.rs/en/home/ ) „Projekty boli zamerané na výskum glykozylačných zmien ako potenciálnych biomarkerov v súvislosti s viacerými ochoreniami a procesmi, konkrétne s kolorektálnym karcinómom, s ochorením obličiek a peritoneálnou dialýzou, s cirhózou, s vývojom placenty a so starnutím,“ vyratúva J. Katrlík. Spolupráca so srbským partnerom už funguje niekoľko rokov a podľa J. Katrlíka je obojstranne prínosná. „Vedci z Belehradu majú úzke prepojenie na tamojšie klinické pracoviská, vďaka čomu máme k dispozícii množstvo dobre charakterizovaných biologických vzoriek, ktoré náš partner vie predupraviť a previesť s nimi určité analýzy. Majú tiež výborné znalosti v oblastiach dôležitých pre spoločný výskum ako napríklad v biológii a klinickej biochémii, a takisto sú experimentálne veľmi zruční.“ Chemický ústav SAV potom „prikladá ruku k dielu“ glykomickou a glykoproteomickou analýzou vzoriek už spomenutými pokročilými analytickými metódami. Väčšinu experimentov, či v Belehrade, alebo v Bratislave, robia spoločne v rámci vedeckých pobytov, a zúčastňujú sa na nich aj mnohí doktorandi a mladí vedeckí pracovníci.

Deľba práce pri výskume však bola a je aj v rámci samotného „savkového“ ústavu, na tejto spoločnej práci sa podieľajú vedci z dvoch oddelení. „Na oddelení glykobiotechnológie sa venujeme najmä vývoju a využitiu afinitných lektínových metód ako napríklad microarray a na oddelení glykobiológie pod vedením Dr. Petra Barátha sú špecialisti na hmotnostnú spektrometriu,“ vysvetľuje J. Katrlík. Kooperácia týchto skupín v rámci ústavu je veľmi efektívna a prínosná pre všetkých, významne prispieva k úspešnému riešeniu projektov s partnerom zo Srbska a, samozrejme, presahuje rámec tejto medzinárodnej spolupráce.

Zisk Ceny SAV kolektív z Chemického ústavu SAV, ktorý okrem Jaroslava Katrlíka tvoria Mgr. Peter Baráth, PhD., Ing. Marek Nemčovič, PhD., Mgr. Martina Križáková, PhD., Ing. Zuzana Pakanová, PhD., Ing. Lucia Pažitná, Ing. Kristína Kianičková a MSc. Paras Kundalia, pochopiteľne potešil a utvrdil, že je to dobrá cesta a správny smer. Spolupráca pokračuje ďalej. „Momentálne dokončujeme výskum týkajúci sa zhodnotenia diagnostického potenciálu transferínu a spoločne so srbským partnerom a partnerom z Viedenskej univerzity sa v rámci nového projektu ideme pustiť do ďalšej témy, ktorou je skúmanie možných biomarkerov tehotenskej cukrovky umožňujúcich jej skorú diagnostiku. Glykány sú tu opäť jedným, aj keď nie jediným, z nádejných kandidátov,“ načrtáva plány J. Katrlík.

Andrea Nozdrovická

Foto: Katarína Gáliková a Martin Bystriansky

 

Príloha

Na slávnostnom udeľovaní Cien SAV si Jaroslav Katrlík prevzal ocenenie z rúk predsedu SAV Pavla Šajgalíka a podpredsedu SAV pre 2. oddelenie vied Karola Marholda
Príloha

Jaroslav Katrlík hovorí, že ich výskum má vysoký potenciál pre využitie
Príloha

Zvyšok kolektívu si prevzal ocenenie 28. júla