Unikátní analýzu jednotlivých buněk se v Plzni učí vědci a vědkyně z celého světa

„Potkaly jsme se náhodou u mě v kanceláři, kde jsem měla rozloženou tabulku receptorů NK buněk (NK buňky jsou buňky imunitního systému, které se vyvíjejí v kostní dřeni a hrají roli v protinádorové imunitě) a Lucka měla sraz s někým jiným, zahlédla tu tabulku a zjistily jsme, že děláme to samé. Obě se zabýváme těmito receptory, jen každá z jiného úhlu,“ vzpomíná Monika Holubová. 

Obě vědkyně už v té době nezávisle na sobě spolupracovaly s legendárním průkopníkem transplantace kostní dřeně Vladimírem Kozou. „Spojily jsme síly a šly do společného projektu,“ pokračuje Lucie Houdová. 

Výzkum pomáhá v péči o lidi po transplantaci kostní dřeně

V čem je vlastně analýza jednotlivých buněk přelomová? „Pokud se snažíme pochopit imunitní odpověď nebo rozvoj nádorového onemocnění, tak rozhodně musíme pochopit klíčové role jednotlivých buněk,“ vysvětluje Holubová. Na rozdíl od tzv. bulk metody, kdy se zkoumá ve vzorku směs buněk, zkoumá single cell analýza jednotlivé buňky. Otevírá tím úplně nové možnosti ve sféře onkologie nebo imunologie. 

„Vzorky se mohou brát například z kostní dřeně, periferní krve, může to být i tkáň. Na speciálním přístroji si suspenzi buněk rozdělíme na jednotlivé buňky a ty jednotlivě označíme pomocí molekulárního barkódování, což nám právě umožňuje sledovat jen jednu jedinou buňku. Buňky pak můžeme klastrovat, tedy setřídit podle podobnosti, a pozorovat populace buněk. Na základě této analýzy se objevují nové a nové populace, které člověk běžnou analýzou úplně mine,“ říká. 

Výzkum pak pomáhá zlepšovat také péči o pacienty a pacientky po transplantaci kostní dřeně a předcházet komplikacím. „Problém je v tom, že při transplantaci vlastně aplikujeme imunitní buňky, které reagují na tělo pacienta, protože je pro ně cizí. Mohou například napadat různé tkáně. Tuto reakci sice můžeme tlumit, ale pokud má pacient v těle ještě nějaké zbytkové nádorové buňky, tak imunitu nechceme tlumit úplně, neboť se pak nádorové buňky dokážou znovu množit. Proto musíme najít balanc mezi tím, jak podpořit, nebo naopak oslabit imunitní systém, hledáme různá schémata, jak si s tou imunitou hrát a regulovat ji,“ doplňuje Monika Holubová.

Bez sponzorů by to nešlo

Obě vědkyně se shodly na tom, že pracují na stejné problematice, že mají své studenty a studentky, které chtějí vzdělávat, ale kurzy v zahraničí jsou nákladné. A tak se rozhodly pozvat zahraniční odborníky a odbornice do Plzně. 

„Nápad na zorganizování letní školy vznikl během workshopu na lékařské fakultě, při kávě s našimi supervizory doktorkou Caputo z London South Bank a doktorem Barozzim z Medical University of Vienna,“ říká Houdová. 

Zájem o účast je velká a po prvním úspěšném ročníku se ještě zvýšila, z původních šestnácti musely organizátorky navýšit kapacitu na dvacet studentů. Mladé vědce a vědkyně, většinou studující Ph.D. programů, vybírají anonymně na základě přihlášky. 

„Zajímá nás výhradně kvalita prezentace výzkumu v přihlášce, kde popisují svou práci, a to, jak by mohli využít tuto metodu,“ doplňuje Monika Holubová. V laboratořích Biomedicínského centra se po úvodním přednáškovém cyklu setkávají studenti a studentky  z Iránu, Maďarska, Německa, Švédska, Británie nebo Řecka. 

„Snažíme se pokrýt úplně celý proces od přípravy vzorečků přes speciální metodiku, jako je například klonování, až po analýzu daných dat. Studenti si vlastnoručně vyzkouší všechny metodiky, veškerou analýzu, jak správně designovat experiment, jak udělat kontrolu kvality, zkontrolovat, zda data jsou v pořádku, a dostat se k výsledku,“ popisuje. 

V laboratoři ale práce nekončí. „Biologové vyprodukují ohromné množství dat a tam začíná práce pro nás bioinformatiky. Vezmeme data z výzkumu, získáme z nich informace a pracujeme na tom, jak je interpretovat a využít,“ říká Lucie Houdová. 

Ing. Lucie Houdová, Ph.D.

• Vystudovala biokybernetiku.
• Od roku 2007 působí na Fakultě aplikovaných věd ZČU, nejprve na katedře kybernetiky, dnes i ve Výzkumném centru NTIS.
• Od roku 2009, kdy její pracoviště začalo spolupracovat s Českým národním registrem dárců dřeně a s Nadací pro transplantace kostní dřeně, se zabývá výzkumem a vývojem informačních nástrojů k usnadnění činností a procesů v oblasti transplantace krvetvorných buněk. 
• V dubnu 2018 získala Lucie Houdová jako vedoucí IT skupiny registru dárců kostní dřeně Stipendium Vladimíra Kozy. 

Mgr. Monika Holubová, Ph.D.

• Vystudovala biologii a od roku 2011 pracuje na Hematologicko-onkologickém oddělení FN Plzeň.
• V roce 2019 se stala vedoucí laboratoře nádorové biologie a imunoterapie BC LF UK, která se zabývá analýzou nádorových a imunitních buněk zejména v oblasti hematologických malignit.
• V dubnu 2017 získala Stipendium Vladimíra Kozy za vývoj léčivého přípravku na bázi mezenchymálních kmenových buněk, používaného k léčbě reakce štěpu proti hostiteli (GVHD).

Zdroj: Biomedicínské centrum LF UK v Plzni