Infekční nemoci vzdorují běžným antibiotikům stále dokonaleji. Podle analýzy World Economic Forum (Global Risks Report 2013) je odolnost nebezpečných mikroorganismů jedna z nejvážnějších hrozeb pro lidstvo. Během jedné generace může nastat situace, kdy se nemoci považované za vymýcené stanou opět neléčitelné a běžné chirurgické zákroky budou pro pacienty představovat riziko smrtelné infekce.
František ŠtěpánekPo studiu chemického inženýrství na VŠCHT v Praze získal stipendium francouzské vlády, v rámci něhož absolvoval v roce 2000 postgraduální studium společně na VŠCHT a Univerzitě Pierra a Marie Curieových v Paříži. Poté působil dva roky jako výzkumník ve firmě Unilever ve Velké Británii. V letech 2002 až 2008 přednášel a vedl výzkumný tým na Imperial College v Londýně. V roce 2008 získal jako první Čech grant Evropské výzkumné rady na projekt CHOBOTIX v hodnotě 1,64 milionu eur, jehož cílem bylo vyvinout tzv. chemické roboty. Díky grantu založil Laboratoř chemické robotiky při Fakultě chemicko-inženýrské na pražské VŠCHT, kde vede patnáctičlenný výzkumný tým. Napsal více než 100 článků do odborných časopisů, které zaznamenaly více jak 950 citací. |
Novou zbraň na nebezpečné bakterie připravuje František Štěpánek z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze.
Jakou podobu má vaše "armáda"?
Použiji chemické miniroboty. Na místě zasaženém bakteriemi a ohroženém infekcí vypustí účinnou látku získanou z česneku.
Proč právě z česneku?
Tato plodina obsahuje látku zvanou alicin. V odborném tisku z přelomu tisíciletí jsou popsány pokusy, které prokázaly její schopnost léčit infekční choroby.
A proč nevyužijete například zázvor? Ten také prokazatelně zabíjí bakterie.
Česnek je v našich zeměpisných šířkách přece jen dostupnější. A rovněž rozhodl fakt, že máme už vypracované analýzy pro sledování účinnosti alicinu v buněčných kulturách. Pro zázvor bychom je museli teprve vypracovat.
Jaké bakterie dokáže alicin zlikvidovat?
Laboratorně je prokázáno, že umí zahubit polovinu známé populace mikroorganismů.
Proč je výtažek z česneku v boji s bakteriemi úspěšnější než antibiotika?
Účinné látky používané v běžných antibiotikách mají stabilní molekuly. To znamená, že mizivé množství těchto látek zůstává po řadu let v lidském těle a také v životním prostředí. Bakterie si na ně zvyknou a postupně se vyselektují rezistentní kmeny. Ovšem molekuly alicinu, látky získané z česneku, vydrží v těle jen několik hodin. Buď během této doby zahubí bakterie v místě infekce, nebo se laicky řečeno rozpadnou. Bakterie tedy přítomnost alicinu buď nepřežijí, nebo nedostanou šanci přivyknout si na jeho přítomnost a vytvořit generaci odolnou vůči této látce.
František Štěpánek, autor chemických minirobotů
Jak chemické miniroboty v boji s bakteriemi fungují?
Minirobot pluje v tepnách a žílách, až ho krev dopraví na místo postižené infekcí. Taková oblast má většinou jiné chemické prostředí než zdravá tkáň. Jakmile tento rozdíl rozpozná látka uložená na povrchu robota, je to signál ke spuštění reakce a tvorbě alicinu. Jeho molekuly se přimknou na povrch bakterií a začnou velmi bouřlivě reagovat. Takovému útoku nedokážou bakterie vzdorovat.
Předpokládám, že chemických minirobotů popluje v krevním systému stovky milionů. Nebudou se postupně hromadit v těle pacienta?
Takové riziko nehrozí, protože miniroboty jsou sestaveny z tuků a cukrů a ty dokáže lidský organismus rozložit na jednoduché látky a spotřebovat.
Nechcete to také zkusit?František Štěpánek byl jeden z loňských nositelů ceny fondu Neuron, který sponzorují čeští mecenáši vědy. Granty vyhlašuje pro obory fyzika, matematika, medicína, chemie. Žádost může podat vysokoškolsky vzdělaný odborník do čtyřiceti let zabývající se výzkumem v České republice, nebo úspěšný český vědec, který se rozhodne pro návrat ze zahraničí. Žádosti se přijímají do 31. března pouze prostřednictvím webového rozhraní Nadačního fondu Neuron. Grant získá vždy jeden projekt z uvedených vědních oborů. Výsledky soutěže budou známy v červnu 2014. Další podrobnosti www.nfneuron.cz/cs/ |
Na léčbu jakých nemocí se budou miniroboty využívat?
Zejména na kožní, vaginální a plicní infekce. Ale předpokládám, že se uplatní také při desinfekci operačních sálů, pokojů, chirurgických nástrojů a další zdravotnické techniky.
Miniroboty už jsou hotové?
Ano, před pěti lety jsme dostali grant od Evropské výzkumné rady. Díky tomu jsme vybrali a vyzkoušeli materiály na tvorbu robotů, vytvořili jsme prototypy a ověřili jejich spolehlivost.
Kdy lze očekávat využití minirobotů v medicíně?
Pokud budou mít podobu léku, tak testy a schvalování potrvá řádově desítky let. Když se budou aplikovat jako potravinový doplněk s přírodní látkou, je schvalovací režim jednodušší. A jako desinfekční prostředek pro nemocnice by se mohly využívat během několika měsíců po dokončení našeho dvouletého projektu, na který jsme získali peníze od Nadačního fondu Karla Janečka na podporu vědy a výzkumu (Letos přibyli další mecenáši, a proto došlo ke změně názvu na Nadační fond Neuron – poznámka autora).
Když jsme u té ceny, požádali jste o grant ve výši 980 tisíc korun. Jak se taková částka v laboratoři vlastně využije?
Na platy postdoktorandů připadne 650 tisíc, na chemikálie, analýzy a spotřební materiál 183 tisíc a na režijní náklady je určeno 147 tisíc. Samozřejmě je to částka, která pokryje jenom část projektu, ale ucházet se nebylo na druhou stranu vůbec složité. V žádosti stačilo stručně popsat projekt - jen na jedné straně A4 - uvést jeho cíl a navrhnout rozpočet.
Oprava: Opravili jsme název fakulty.
