S unikátnym projektom podrobného mapovania malých molekúl v organizme prichádzajú slovenskí vedci. Ako povedal líder projektu Dr. Ing. Robert Mistrík, touto inovatívnou technológiou chcú zmapovať poznanie o človeku a pochopiť zložitú štruktúru života na biochemickej úrovni.
Vďaka nej sa ako jedni z prvých na svete pokúsia experimentálne prečítať ľudský metabolóm. Mapa molekúl človeka sa v prvom kroku použije na hľadanie biomarkerov Alzheimerovej choroby.
Hmotnostná spektrometria
Podľa R. Mistríka si vedci uvedomujú, aké dôležité je poznať malé molekuly v organizme. „Plánujeme detegovať všetky molekuly v ľudskom organizme a potom ich jednu za druhou identifikovať. Po viac ako dekáde vývoja držíme v rukách zrelú experimentálnu a počítačovú technológiu na báze hmotnostnej spektrometrie, ktorá je pomyselnou raketou na Mars,“ vysvetlil R. Mistrík.
Získaná mapa malých molekúl človeka otvára nové možnosti v diagnostike tretieho tisícročia a môže pomôcť k pochopeniu mechanizmov a následnej liečbe zákerných chorôb. V prvej fáze by vedci chceli zamerať pozornosť na hľadanie biomarkerov Alzheimerovej choroby.
Podľa R. Mistríka, zatiaľ čo ľudský genóm bol prečítaný pred 15 rokmi, kompletný ľudský metabolóm, teda súbor všetkých malých molekúl v organizme, poznáme len útržkovite. Jeho kompletné zmapovanie otvára obrovské možnosti vo výskume a v diagnostike celého spektra ochorení.
Spektrá molekúl
Ako upozornil R. Mistrík, po získaní podrobnej mapy malých molekúl človeka je logický krok hľadanie biomarkerov konkrétnych ochorení. To znamená, že vedci sa zamerajú na merateľné hladiny molekúl v danej telesnej tekutine, v ich prípade v krvi a mozgovomiechovom moku, a identifikujú molekuly, ktoré sa vymykajú fyziologickému rozpätiu, čo môže indikovať diagnózu.
„Vytvoríme databázu, v ktorej malé molekuly skatalogizujeme a spravíme z nich spektrá, teda ,odtlačky prstov‘, aby ktokoľvek na svete dokázal taktiež tieto látky identifikovať. Pomôže to mnohým vedcom pri výskume,“ doplnil R. Mistrík.
Metóda Fingerprinting
Len čo budú vedci poznať chemické zloženie človeka, môžu iní použiť tieto informácie pri výskume biomarkerov ďalších závažných ochorení.
„Pretože asi každé ochorenie sa v nejakej forme prejaví na biochemickej úrovni, je pravdepodobné, že jedného dňa budú analytické prístroje a počítače automaticky určovať diagnózu z krvi, moču, slín a iných telesných tekutín zo širokého spektra ochorení.
Najprv je však potrebné poznať podrobné zloženie ľudského organizmu a následne hľadať súvislosti medzi hladinami tisícok molekúl a známymi ochoreniami, čo je cieľom predstaveného zámeru. Nami vyvinutá a patentovaná metóda Precursor ion Fingerprinting dokáže identifikovať molekuly alebo ich časti aj v prípadoch, kde to iné metódy neumožňujú,“ vysvetlil R. Mistrík.
Molekuly by chceli podľa neho skatalogizovať do dvoch rokov. „Potom ich budeme postupne identifikovať a neskôr sa pustíme do identifikácie biomarkerov,“ spresnil R. Mistrík.
Vedci sa podľa neho roky snažia zanalyzovať malé molekuly. Darí sa im to s väčšími i menšími úspechmi, do hĺbky, do akej ich chcú analyzovať naši vedci, sa to doteraz ešte nikomu nepodarilo.
„Nemajú totiž v rukách potrebné metódy, technológiu. My sme na nej pracovali dvanásť rokov. Skladá sa z experimentálnej a softvérovej časti, zvládli sme obe. Dotiahli sme ich do štádia, keď si trúfame hĺbkovo analyzovať molekuly v organizme,“ uzavrel R. Mistrík.
Na projekte participuje slovenská firma, ktorá sa zaoberá metódami predikcie fragmentačných procesov v hmotnostnej spektrometrii, spolu s vedcami z Chemického ústavu SAV a odborníkmi z I. neurologickej kliniky LF UK a UN Bratislava-Staré Mesto.
Vďaka nej sa ako jedni z prvých na svete pokúsia experimentálne prečítať ľudský metabolóm. Mapa molekúl človeka sa v prvom kroku použije na hľadanie biomarkerov Alzheimerovej choroby.
Hmotnostná spektrometria
Podľa R. Mistríka si vedci uvedomujú, aké dôležité je poznať malé molekuly v organizme. „Plánujeme detegovať všetky molekuly v ľudskom organizme a potom ich jednu za druhou identifikovať. Po viac ako dekáde vývoja držíme v rukách zrelú experimentálnu a počítačovú technológiu na báze hmotnostnej spektrometrie, ktorá je pomyselnou raketou na Mars,“ vysvetlil R. Mistrík.
Získaná mapa malých molekúl človeka otvára nové možnosti v diagnostike tretieho tisícročia a môže pomôcť k pochopeniu mechanizmov a následnej liečbe zákerných chorôb. V prvej fáze by vedci chceli zamerať pozornosť na hľadanie biomarkerov Alzheimerovej choroby.
Podľa R. Mistríka, zatiaľ čo ľudský genóm bol prečítaný pred 15 rokmi, kompletný ľudský metabolóm, teda súbor všetkých malých molekúl v organizme, poznáme len útržkovite. Jeho kompletné zmapovanie otvára obrovské možnosti vo výskume a v diagnostike celého spektra ochorení.
Spektrá molekúl
Ako upozornil R. Mistrík, po získaní podrobnej mapy malých molekúl človeka je logický krok hľadanie biomarkerov konkrétnych ochorení. To znamená, že vedci sa zamerajú na merateľné hladiny molekúl v danej telesnej tekutine, v ich prípade v krvi a mozgovomiechovom moku, a identifikujú molekuly, ktoré sa vymykajú fyziologickému rozpätiu, čo môže indikovať diagnózu.
„Vytvoríme databázu, v ktorej malé molekuly skatalogizujeme a spravíme z nich spektrá, teda ,odtlačky prstov‘, aby ktokoľvek na svete dokázal taktiež tieto látky identifikovať. Pomôže to mnohým vedcom pri výskume,“ doplnil R. Mistrík.
Metóda Fingerprinting
Len čo budú vedci poznať chemické zloženie človeka, môžu iní použiť tieto informácie pri výskume biomarkerov ďalších závažných ochorení.
„Pretože asi každé ochorenie sa v nejakej forme prejaví na biochemickej úrovni, je pravdepodobné, že jedného dňa budú analytické prístroje a počítače automaticky určovať diagnózu z krvi, moču, slín a iných telesných tekutín zo širokého spektra ochorení.
Najprv je však potrebné poznať podrobné zloženie ľudského organizmu a následne hľadať súvislosti medzi hladinami tisícok molekúl a známymi ochoreniami, čo je cieľom predstaveného zámeru. Nami vyvinutá a patentovaná metóda Precursor ion Fingerprinting dokáže identifikovať molekuly alebo ich časti aj v prípadoch, kde to iné metódy neumožňujú,“ vysvetlil R. Mistrík.
Molekuly by chceli podľa neho skatalogizovať do dvoch rokov. „Potom ich budeme postupne identifikovať a neskôr sa pustíme do identifikácie biomarkerov,“ spresnil R. Mistrík.
Vedci sa podľa neho roky snažia zanalyzovať malé molekuly. Darí sa im to s väčšími i menšími úspechmi, do hĺbky, do akej ich chcú analyzovať naši vedci, sa to doteraz ešte nikomu nepodarilo.
„Nemajú totiž v rukách potrebné metódy, technológiu. My sme na nej pracovali dvanásť rokov. Skladá sa z experimentálnej a softvérovej časti, zvládli sme obe. Dotiahli sme ich do štádia, keď si trúfame hĺbkovo analyzovať molekuly v organizme,“ uzavrel R. Mistrík.
Na projekte participuje slovenská firma, ktorá sa zaoberá metódami predikcie fragmentačných procesov v hmotnostnej spektrometrii, spolu s vedcami z Chemického ústavu SAV a odborníkmi z I. neurologickej kliniky LF UK a UN Bratislava-Staré Mesto.
Lekári
Lekárnici
Sestry
Zdravotnícki pracovníci
ZdN