VÝZKUM A VÝVOJ
NOVÁ PET/MRI KONTRASTNÍ LÁTKA VYVINUTÁ V ÚOCHB SLIBUJE VČASNÉ ODHALENÍ SKRYTÝCH NEMOCÍ
Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (ÚOCHB) ve spolupráci s Univerzitou v Tübingenu v Německu a s Přírodovědeckou fakultou Univerzity Karlovy vyvinuli nový typ kontrastní látky, kterou lze použít zároveň v magnetické rezonanci (MRI) i v pozitronové emisní tomografii (PET). Tento průlomový objev slibuje významné vylepšení diagnostiky a následné léčby, hlavně u chorob ledvin a u ná- dorů. Řeší totiž zásadní problém, který spojení zmíněných zobrazovacích technik zatím bránil. Výzkum zveřejnil renomovaný vědecký časopis Angewandte Chemie . Lékařství stále hledá nové způsoby, jak zdoko- nalit dostupné zobrazovací metody. Kombinace MRI a PET je jedním z takových příkladů. Pro přesné vyšetření vnitřních orgánů nebo mozku je vhodné využít MRI za použití kontrastní látky. Při podezření na zhoubné choroby, jako jsou nádory, se hodí naopak PET diagnostika. Dokáže totiž velmi dobře zobrazit patologicky změněné buňky. Spojení obou technik bylo výzvou, protože silné magnetické pole v MRI komplikuje fungování elektroniky využívané v PET. Tento problém se nicméně už podařilo vyřešit a hybridní PET/MRI, současná nej- pokročilejší zobrazovací zařízení, už začínají být dostupná. Posledním úkolem k řešení tak zůstává vývoj duální kontrastní látky, která by fungovala zároveň v MRI i v PET. Řešením může být právě společný objev českých a ně- meckých vědců. Dr. Miloslav Polášek, vedoucí skupiny Ko- ordinační chemie v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, kde práce začala, vysvět- luje: „ Předchozí pokusy o vytvoření PET/MRI kontrastních látek se soustředily na výrobu složi- tých molekul, náročných na přípravu a s úzkým rozsahem použití. My jsme na to šli opačně. Na- vrhli jsme molekulu, jejíž aplikace je jednoduchá VÝTAŽKY Z BOBULÍ A NANOCELULÓZA JAKO BIOAKTIVNÍ KOŽNÍ SPREJE Finské technické výzkumné středisko (VTT) vyvinulo kožní sprej na bázi nanocelulózy a anti- mikrobiálních sloučenin z lesních plodů, který lze použít k ošetření ran a k likvidaci nemocničních bakterií, jako je MRSA, před operací. Výrobek lze také aplikovat jako krém, transdermální náplast nebo obvaz na rány. „ Rychle působící chirurgický sprej a účinný obvaz jsou založeny na výrobním procesu, který jsme vyvinuli a při němž jsou povrch a póry nanocelulózové fólie impregnovány extraktem z bobulí, takže antimikrobiální sloučeniny se ne- zachytí uvnitř sítě vláken. VTT má více než 15 let zkušeností s výrobou nanocelulózových gelů a filmů v laboratorním a pilotním měřítku, “ říká Panu Lahtinen, vedoucí vědecký pracovník VTT.
v MRI kontrastní látce jednoduše nahradit nera- dioaktivní atomy fluoru za radioaktivní fluor-18. Reakce je elegantní, rychlá a efektivní, “ říká Dr. Jan Kretschmer, bývalý doktorand Dr. Poláška a první spoluautor studie, který teď pracuje ve skupině prof. André Ferreiry Martinse ve Werner Siemens Imaging Center na Univerzitě v Tübingenu. Vědci zaznamenali během testování na zví- řecím modelu potenciálně průlomové zjištění. S překvapením zjistili, že jedna zdánlivě zdravá myš má problémy s ledvinami. Odhalit je bylo možné právě díky kombinovanému sledování prostřednictvím PET a MRI. Tato neinva- zivní forma zobrazování umožňuje sledovat v reálném čase biochemické procesy v orgánech pomocí hromadění a následného vylučování kontrastní látky. Prof. Martins dodává: „ Tato metoda představuje významný posun směrem k personalizované diagnostice, což potvrzuje významný diagnostický potenciál naší hybridní molekuly. V oblasti přesného zobrazování se jedná o revoluční objev. Jsme na cestě, která nejen umožní určit jakou nemocí pacient trpí, ale taky její stadium, typ nebo agresivitu. “ Nová hybridní kontrastní látka už je pa- tentovaná a výzkumníci hledají potenciální investory. Podle Dr. Poláška má tato látka z laboratoří ÚOCHB vlastnosti, které z ní činí prvního vážného kandidáta na PET/MRI látku použitelnou v klinickém prostředí. Pův. publ.: Kretschmer J., Chiaffarelli R., Cotton J., Blahut J., Ralis J., Dračín- ský M., Matějková S., Vuozzo M., Seeling U., Schmid A.M., Martins A.F., Polášek M., A macrocyclic hybrid PET/MRI probe for quantitative perfusion imaging in vivo. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202409520. https://doi.org/10.1002/anie.202409520 www.uochb.cz pro výrobu výtažků z lisovaných koláčů obohace- ných o tyto sloučeniny nebo pro výrobu klíčových molekul v kultivovaných rostlinných buňkách po- mocí rostlinných biotechnologií, což umožňuje celoroční produkci neovlivněnou výkyvy ve sklizni bobulí. Již více než 20 let se VTT zabývá studiem zdravotních přínosů arktických plodů a jejich antimikrobiálních vlastností. Tyto studie ukázaly, že bobule obsahují antimikrobiální fenolové slou- čeniny, jako jsou ellagitanniny, které účinně ničí patogenní bakterie. Tyto sloučeniny lze získat z lisovaného koláče pomocí patentované tech- nologie suché a mokré frakcionace společnosti VTT, po níž následuje hydrotermální extrakce še- trná k životnímu prostředí bez použití škodlivých rozpouštědel. Extrakt z bobulí vyvinutý VTT může také nahra- dit používání syntetických konzervačních látek v kosmetice a nanostříbrných přípravků v produk- tech na ošetření ran. » www.vttresearch.com
a široká a radiologové ji intuitivně pochopí. Má všechny příznivé vlastnosti současných MRI kon- trastních látek a zároveň poskytuje PET signál. To přidává zcela nový typ informace, zvyšuje přesnost a rozšiřuje možnosti diagnostiky. “ Obr. 1: Současné PET/MRI zobrazení zdra- vých a poškozených myších ledvin pomocí duální kontrastní látky [18F][Gd(FL1)]. Zob- razení poskytuje konzistentní signály z PET i MRI. U zdravých ledvin se v MRI obrazu jeví střed ledvin tmavý a v PET velmi jasný, což značí normální vylučování kontrastní látky. Počínající zhoršená funkce jedné ledviny se projevuje nahromaděním kontrastní látky a je- jím pomalým vylučováním. Přesné mapování z MRI a PET dat zajišťuje detailní morfologic- kou i kvantitativní analýzu postižení ledviny.
Působivé je, že vědci dokážou za pouhých třicet minut vyrobit množství látky, které stačí k vyšetření pěti pacientů. Kontrastní látka navíc zůstává v těle stabilní, což je velmi slibné pro budoucí klinické použití. „ Naše řešení je chytře navržená molekula, která kombinuje gadolinium a radioaktivní fluor-18, což jsou látky běžně po- užívané v lékařských skenech, a tedy snadno do- stupné. Abychom dokázali spojit obě části, museli jsme překonat několik problémů, například velký rozdíl v množství látky potřebného pro MRI a PET zobrazování. Přišli jsme na inovativní řešení, jak Dalším krokem pro extrakt z bobulí, který se vy- rábí pomocí výrobní metody VTT InnoBerry Tech- nologies™, je najít firmy, které mají zájem o vývoj, výrobu a komercializaci produktů, aby mohly být v příštích několika letech uvedeny na trh. Sloučeniny v bobulích v přírodě chrání se- meno Povrch semen bobulí je bohatý na antimikro- biální sloučeniny, takže výtažky z bobulí jsou užitečné pro potravinářské, kosmetické a lékař- ské účely. Úkolem těchto sloučenin v přírodě je chránit semena před mikroby, jako jsou plísně, před klíčením, ale mohou také pomoci zabránit růstu nebezpečných mikrobů na lidské pokožce. I malé množství extraktu z bobulí dokáže zabít patogenní bakterie, jako je MRSA, aniž by poško- dilo prospěšnou kožní mikroflóru. Z bobulí se vyrábí šťáva, ale po zpracování zůstává značné množství výlisků jako vedlejší často nevyužívaný produkt. Tento výlisek obsa- huje slupky a semena bobulí, které jsou bohaté na antimikrobiální látky. VTT vyvinulo technologie
52
CHEMAGAZÍN • 5 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - professional solution for displaying marketing and sales documents online