Vědci z Masarykovy univerzity objevili enzym, který v raném stadiu vývoje člověka rozhoduje o budoucím účelu kmenových buněk. Malá bílkovina s označením PTP1B je zodpovědná za to, zda se konkrétní buňka stane základem vnitřních orgánů, anebo nervového systému. Objev lze v budoucnu využít k přípravě účinných léčebných buněk například při některých neurodegenerativních onemocněních.

Výsledky bádání expertů z lékařské fakulty po dlouhém ověřování potvrdil a publikoval prestižní vědecký časopis Cell Stem Cell. Žádný český výzkum v něm dosud takový prostor nezískal.

"Objevená funkce enzymu PTP1B se může dostat do učebnic. Dlouho se mělo za to, že za celým mechanismem stojí pouhé dvě molekuly. Nyní k nim přibyla třetí, možná ta klíčová. Před publikováním výsledků výzkumu jsme proto museli projít extrémně náročným oponentním řízením. Na ověření objevu bylo potřeba využít snad všechny existující metody," uvedl přednosta biologického ústavu lékařské fakulty Petr Dvořák.

Při vývoji lidského embrya se už v jeho rané fázi rozhoduje o tom, které buňky se stanou základem pro takzvané měkké orgány, jako jsou játra, slezina nebo plíce, a ze kterých vznikne celá nervová tkáň včetně mozku. Osvětlit tento složitý mechanismus se pokoušejí generace vědců. Ti čeští nyní zjistili, že enzym funguje jako směrovník na dálnici - určí, kterým směrem se buňka vydá. Evoluce tento mechanismus vyvinula za tři miliardy let.

"Když je enzym PTP1B hodně aktivní, z kmenových buněk v embryu se vyvíjí specializované buňky, které vytvoří například játra. Když je aktivita enzymu malá, vznikají buňky nervové a vytváří třeba mozek," uvedla vedoucí výzkumného týmu Sun Jü-man. Britská vědkyně tchajwanského původu přišla na Masarykovu univerzitu před dvěma lety s cílem popsat právě tento mechanismus. Její pobyt umožnil regionální grantový program SoMoPro, určený špičkovým zahraničním vědcům bádajícím v Jihomoravském kraji. Masarykova univerzita z něj dosud ve třech výzvách získala 112 milionů korun.

Výzkum enzymu PTP1B si vyžádal téměř dva miliony korun, vědci v něm chtějí pokračovat. Přestože jsou zatím ve fázi základního výzkumu, objev může mít v budoucnu i praktický dopad. Znalost mechanismu by mohla usnadnit léčbu závažných neurodegenerativních onemocnění, jako je například Parkinsonova choroba, pomocí takzvané buněčné terapie. "Když si toto přečte někdo, do se pohybuje ve vývoji nových léčiv, určitě už mu svítí v hlavě červené světýlko," řekl Dvořák.

Díky umělému ovlivňování činnosti enzymu PTB1B lékaři možná jednou dokážou vytvářet z kmenových buněk mnohem účinněji nervové buňky a využívat je pro transplantace. Celá problematika souvisí také s rakovinou, obezitou nebo cukrovkou. Právě enzym PTP1B funguje nesprávně při některých typech těchto onemocnění. Cesta od objevu k aplikaci však podle Dvořáka může trvat řadu let a případný lék prý těžko vznikne v Česku, kde pro jeho vývoj včetně nákladného ověřování a schvalování chybí peníze.