Vědecká skupina klinické proteomiky doc. Jiřího Petráka působí v rámci 1. LF UK v centru BIOCEV ve Vestci. Skupina využívá kvantitativních metod studia proteomu pomocí hmotnostní spektrometrie k popisu molekulárních mechanismů závažných onemocnění, k hledání klinicky využitelných diagnostických markerů a také k identifikaci nových zásahových míst pro terapii.

Vědecký tým kromě vedoucího tvoří dr. Ondřej Vít a postgraduální studenti Mgr. Matěj Běhounek, Mgr. Denisa Lipcseyová a Mgr. Pavel Talacko. Skupina byla založena již před více než 15 lety na Ústavu patologické fyziologie 1. LF UK, odkud se v roce 2016 přesunula do centra BIOCEV. Hmotnostní spektrometrie dokáže velmi přesně stanovit hmotnost peptidů a jejich fragmentů až na úroveň aminokyselinové sekvence nebo dokonce posttranslačních modifikací. Máme-li k dispozici informaci o sekvenci všech kódujících genů, pak lze na základě naměřených informací identifikovat bílkoviny přítomné ve vzorku. Ty nejlepší současné proteomické metody umožňují v lidské tkáni identifikovat a kvantifikovat 8–10 000 různých proteinů najednou v rámci několika hodin měření. Toto číslo se již blíží počtu aktivně přepisovaných genů v průměrné lidské buňce. Porovnání dvou a více stavů proteomu (například mezi buňkou nádorovou a normální buňkou původní tkáně) tak umožňuje identifikaci bílkovin, které se nádorové buňce kvantitativně (tedy svým množstvím) nebo kvalitativně (například posttranslačními modifikacemi) liší. O takových proteinech se dá předpokládat, že se na vlastnostech studované buňky nebo tkáně podílejí nebo jsou za ní přímo odpovědné.

Vývoj nových proteomických postupů

Nedílnou součástí proteomických analýz je příprava a frakcionace vzorků, neboť ani ty nejlepší hmotnostní spektrometry se nedokážou vypořádat s komplexním složením lidských tkání. Laboratoř využívá speciální postupy izolace buněčných komponent, čištění bílkovin, jejich štěpení specifickými enzymy a chemikáliemi, obohacování určitých typů (například glykosylovaných) peptidů, jejich značení a frakcionaci. Nedílnou součástí vědecké práce týmu je i vývoj nových proteomických postupů a metod – některé z nich jsou zcela unikátní, jako například metoda izolace hydrofobních úseků transmembránových proteinů. Laboratoř využívá kromě zmíněných postupů a nástrojů také metody molekulární a buněčné biologie. Mezi současné projekty týmu patří identifikace klíčových molekul spojených se vznikem a progresí vzácných neuroendokrinních nádorů feochromocytomů a paragangliomů. Cílem projektu je nalézt nová zásahová místa pro zobrazování a terapii těchto nádorů. Druhým projektem je analýza změn v proteomu myokardu při chronickém srdečním selhání, jejímž cílem je odhalit molekulární procesy s tímto onemocněním spojené a nalézt klinicky využitelné proteinové markery. Od současných projektů se také odvíjí aktuální spolupráce s III. interní klinikou 1. LF UK a VFN (prof. Tomáš Zelinka), IKEM (prof. Vojtěch Melenovský), ale i se zahraničními partnery (National Institutes of Health, USA, prof. Karel Pacák). Skupina dále spolupracuje na několika dalších fakultních i extramurálních projektech. Více informací o skupině lze nalézt na jejích domovských stránkách: www.petraklab.cz