Stránky jsou určené odborníkům ve zdravotnictví.
Čtvrtek 29. říjen 2020 | Svátek má Silvie
  |  Politika  |  Komentáře  |  Finance  |  Kongresy  |  Z regionů  |  Tiskové zprávy  |  Legislativa  |  Rozhovory  |  COVID-19  |  

INFORMACE

PŘIHLÁŠENÍ
Registrovaný e-mail:
Heslo:
 

ReDU: dožene metabolomika genomiku?

ReDU: dožene metabolomika genomiku?

Medical Tribune 17/2020
30.09.2020 10:57
Zdroj: MT
Autor: jat
V polovině srpna zveřejnil prestižní časopis Nature Methods informace o inovativním online nástroji ReDU – Reanalysis of Data User –, který je určen k opětovné analýze veřejných hmotnostně‑spektrometrických dat a jenž má ambici propojit laboratoře či výzkumníky v globálním měřítku.

Na jeho vytvoření se po boku zahraničních týmů vedených skupinou z University of California v San Diegu, USA, podílel i Mgr. Zdeněk Kameník, Ph.D., z Mikrobiologického ústavu AV ČR.


Mladý český vědec se spolu se svými kolegy zaměřuje právě na hmotnostně‑spektrometrickou metabolomiku, celosvětově rychle rostoucí obor, který dokáže nabídnout odpovědi na dosud nezodpovězené otázky biologie nebo medicíny. Pro svůj výzkum v oblasti mikrobiální metabolomiky získal loni podporu AV ČR v podobě prémie Lumina quaeruntur, která je určena perspektivním výzkumným pracovníkům.


100 milionů hmotnostních spekter na jednom místě

Open source řešení ReDU (redu.ucsd.edu) je součástí online platformy, do které jsou ukládány výsledky získané z hmotnostního spektrometru spolu s metadaty, tedy klinickými informacemi o konkrétním biologickém materiálu. Vložená data jsou pak porovnávána s údaji z dalších pracovišť. „Pokud ve vzorku detekuji určitý metabolit, o kterém se domnívám, že má souvislost se studovanou chorobou, mohu se podívat, zda stejnou molekulu odhalily i jiné laboratoře, v jakých materiálech a souvislostech. Jsou‑li tyto závěry v souladu se studovanou hypotézou, je pravděpodobné, že nepozoruji pouze nějaký artefakt daný nedokonalým designem mého experimentu. Eliminace falešně pozitivních výsledků je naprosto zásadní, má‑li metabolomika poskytovat relevantní výstupy využitelné v praxi,“ vysvětluje Z. Kameník. Dodává, že ReDU ovšem dokáže mnohem více: „Mohu si vybrat jakoukoli molekulu, která mě napadne, a hledat ve vzorcích různých laboratoří, s čím její výskyt souvisí. Na základě toho pak mohu postulovat řadu zajímavých hypotéz, aniž bych kdy hmotnostní spektrometr vůbec viděl.“

Velký přínos Mgr. Kameník spatřuje také v tom, že pokud chce někdo v ReDU analyzovat data, musí je zároveň poskytnout do veřejného úložiště a umožnit jejich zpracování dalším vědcům. „Za dveřmi laboratoří se tak nebudou shromažďovat údaje využité jen zčásti. Metabolomika tím jde pomalu naproti genomice, jejíž data jsou už dlouhodobě dostupná v otevřených databázích a jejichž objem i využití každoročně významně narůstají,“ zdůrazňuje s tím, že informace obsažené v ReDU jsou uloženy na důkladně zabezpečeném serveru University of California. Databáze aktuálně obsahují více než 100 milionů tandemových hmotnostních spekter, která již sdílelo několik desítek laboratoří z celého světa.


Zapojily se už i české vědecké týmy

Jak dále upozorňuje Z. Kameník, ReDU je nástroj velmi obecný, který nepochybně najde uplatnění i mimo biomedicínské obory. To je také důvod, proč byl článek o něm publikován v tak prestižním časopise. Očekává se totiž, že v oblasti metabolomiky a hmotnostní spektrometrie by mohl být přelomový, což ale ukáže až čas. „Osobně chci s imunology z našeho ústavu studovat choroby, které mohou mít souvislost se střevní nebo kožní mikroflórou. Velmi fascinující jsou pro mě hypotézy, jež ukazují na spojitost střevní mikrobioty se vznikem nádorů trávicího traktu nebo s psychiatrickými diagnózami. Jeden ze způsobů, jak mohou mikrobi naše tělo ovlivňovat, je právě prostřednictvím metabolitů,“ nastínil své budoucí plány Z. Kameník.

Zapojit se do projektu ReDU může teoreticky kdokoli. „Nejdůležitější je časová kapacita a úsilí, které daný tým celému zpracování hmotnostně‑spektrometrických dat věnuje. Několik tuzemských skupin se již zapojilo a vyzkoušelo si alespoň některou součást celé platformy – například kolegové z centra BIOCEV ve Vestci u Prahy, centra Algatech v Třeboni nebo z našeho Mikrobiologického ústavu. Očekávám však, že zájem o spolupráci poroste, protože česká hmotnostní spektrometrie je přístrojovým i intelektuálním vybavením na velmi dobré úrovni,“ říká Mgr. Kameník.

Podle něj princip ReDU pravděpodobně nenajde uplatnění u dalších analytických metod, protože byl specificky navržen pro hmotnostně‑spektrometrická data. Bylo by nicméně zajímavé uvažovat o podobném nástroji pro jiné typy chemické analýzy, např. nukleární magnetickou rezonanci, která se v metabolomice také používá. „Pokud se ale podíváme za hranice našeho oboru, podobné nástroje k porovnávání genomických nebo transkriptomických údajů z mnoha laboratoří již existují. U dat chemické analýzy včetně té hmotnostně‑spektrometrické je problémem zejména jejich složitost a náročná interpretace. Proto máme takovou radost, že se nám s ReDU podařilo všechny překážky překonat, že funguje a že ho metabolomická komunita začíná oceňovat,“ konstatuje mladý vědec.


Hmotnostní spektrometrie pro moderní ATB léčbu…

Ve své profesní kariéře se Z. Kameník již od postgraduálního studia zabývá mikrobiálními metabolity. „Studujeme velmi detailně metabolismus bakterií produkujících antibiotika a objasňujeme způsob, jakým ve svých buňkách dokážou syntetizovat často složité struktury těchto léčiv. V případě linkosamidových antibiotik se nám podařilo získané znalosti využít a připravit velmi účinný přípravek CELIN – kombinující celesticetin s linkomycinem –, který by mohl být velkým přínosem v boji se současnou antibiotickou krizí. Několik látek na bázi CELIN je nyní v preklinických testech a výsledky jsou zatím velmi nadějné,“ říká s tím, že pro takový výzkum je právě chemická analýza pomocí hmotnostní spektrometrie zcela zásadní. „Už dříve jsem však věděl, že s hmotnostně‑spektrometrickými údaji se dá pracovat mnohem komplexněji. Vydal jsem se tedy s podporou programu mobility ministerstva školství do San Diega, abych se připojil k vědecké skupině Pietra Dorresteina, který je špičkou v moderní hmotnostní spektrometrii. Díky tomu jsem na celou problematiku mohl nahlédnout obecněji a začít s metabolomikou,“ dodává Mgr. Kameník.


… i včasnou diagnostiku pomocí metabolomiky

Osobně pokládá za jisté, že největší přínos metabolomiky pro klinickou medicínu se prokáže v blízké budoucnosti. „Na milník, jaký zažila genomika při sekvenování celého lidského genomu, metabolomika zatím stále čeká. Věnuje se strukturně velmi rozmanitým látkám a udělat si úplný obrázek o metabolitech v organismu nebo jeho části není vůbec snadné. Teprve pokrok v hmotnostní spektrometrii doprovázený nástroji, jež umožňují složité zpracovávání vznikajících dat a jejich vzájemné sdílení, jakým je právě ReDU, nabízí dosud nevídané možnosti tohoto oboru,“ konstatuje Z. Kameník s tím, že největší praktický význam metabolomiky očekává na poli diagnostiky.

„Předpokládám, že se podaří objevit spoustu metabolitů, které budou sloužit jako biomarkery různých chorob. To může napomoci například včasné diagnostice nádorových onemocnění, u kterých je zahájení léčby v raných stadiích klíčové. Zde mohu uvést i jeden příklad z ČR – na Univerzitě Pardubice vyvinuli metabolomický přístup k diagnóze karcinomu slinivky a podle mých informací aktuálně usilují o využití v klinické praxi. Metabolomika může také sehrát důležitou roli ve zkoumání příčin vzniku nemocí a při hledání terapeutických přístupů. První slibné studie v oblasti kardiovaskulárních, neurodegenerativních či onkologických diagnóz jsou již na světě,“ uzavírá.



Copyright © 2000-2020 MEDICAL TRIBUNE CZ, s.r.o. a dodavatelé obsahu (ČTK).
All rights reserved.  Podrobné informace o právech.  Prohlášení k souborům cookie.  

Jste odborný pracovník ve zdravotnictví?

Tyto stránky jsou určeny odborným pracovníkům ve zdravotnictví. Informace nejsou určeny pro laickou veřejnost.

Potvrzuji, že jsem odborníkem ve smyslu §2a Zákona č. 40/1995 Sb., o regulaci reklamy, ve znění pozdějších předpisů, čili osobou oprávněnou předepisovat léčivé přípravky nebo osobou oprávněnou léčivé přípravky vydávat.
Beru na vědomí, že informace obsažené dále na těchto stránkách nejsou určeny laické veřejnosti, nýbrž zdravotnickým odborníkům, a to se všemi riziky a důsledky z toho plynoucími pro laickou veřejnost.
Pro vstup na webové stránky je potřeba souhlasit s oběma podmínkami.
ANO
vstoupit
NE
opustit stránky