Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Olomoučtí vědci naučili ječmen produkovat lidskou látku proti infekcím

  12:58
Objev, který může pomoci při léčbě některých nemocí zlevněním velmi drahé suroviny, si připsali vědci z olomouckého Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH). Podařilo se jim naučit ječmen produkovat látku katelicidin, která je součástí lidského imunitního systému a působí jako přírodní antibiotikum.

Pohled na zrna ječmene při detekci katelicidinu v obilce pomocí specifické protilátky. Vlevo zrno kontrolního netransgenního ječmene, vpravo zrno transgenního ječmene akumulující požadovanou látku. | foto: CRH

K objevu se vědci dopracovali prostřednictvím takzvaného molekulárního farmaření. Výsledkem je, že rostliny ječmene jsou schopny produkovat chemickou sloučeninu, která je součástí obranné funkce lidské kůže před infekčními mikroorganismy.

Katelicidin totiž dokáže narušit buněčnou membránu bakterií, a způsobit tak jejich smrt, takže je možné ho využít v lékařství například při léčení chronických ran a kožních onemocnění.

„Právě díky svým schopnostem rychle a účinně zabraňovat množení patogenních mikroorganismů má tento peptid velký potenciál při léčbě nejrůznějších infekcí včetně těch, které jsou způsobeny kmeny, jež si vytvořily odolnost vůči antibiotikům,“ nastínila Edita Holásková, která je hlavní autorkou článku o objevu, jenž už publikoval odborný časopis Biotechnology Journal.

„Jednou z hlavních překážek pro komerční uplatnění katelicidinu je ale jeho vysoká výrobní cena,“ dodala.

Právě výroba látky pomocí rostlin může zjednodušit velkokapacitní produkci a tím snížit její cenu, jež se nyní pohybuje v řádu až desetitisíců korun za miligram.

Přechod z laboratoří k praktické výrobě ještě chvíli potrvá

Stále se nicméně jedná o poměrně komplikovaný proces. Peptidy totiž mají jen omezenou stabilitu, a navíc mohou být pro hostitelskou rostlinu toxické. Z tohoto důvodu je potřeba optimalizovat řadu věcí.

„Nejdříve jsme otestovali vliv různých proteinových či peptidových molekul na zmíněné faktory. Následně jsme navrhli varianty genu pro lidský katelicidin a vnesli je nejprve do listů tabáku, kde vznikly hybridní molekuly,“ přiblížil postup vedoucí výzkumného týmu a ředitel CRH Ivo Frébort.

„Po výběru nejúčinnější produkční strategie jsme pak vybrané geny vnesli do ječmene. Vypěstované transgenní rostliny produkovaly katelicidin, a to jen v obilce,“ doplnil.

Vědci z Centra regionu Haná, které sdružuje týmy Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého, olomoucké laboratoře Ústavu experimentální botaniky Akademie věd České republiky a Výzkumného ústavu rostlinné výroby, tak byli schopni peptid izolovat a poté otestovat jeho účinnost proti mikroorganismům. Zjistili také, že takto získaný katelicidin či jeho varianty nemají na samotnou rostlinu negativní vliv.

Před sebou mají nicméně ještě spoustu práce než se objev přesune z fáze laboratorních pokusů do praktické výroby. Mimo jiné se kvůli tomu nyní zaměřují na zvýšení množství katelicidinu vyprodukované rostlinou a také na snížení nákladů spojených s jeho výrobou i izolací. Spolupracují při tom například se zemědělským koncernem Úsovsko.