Až na molekulární úroveň nás zavede povídání s Mgr. Vítem Pospíšilem, Ph.D., z Ústavu patologické fyziologie 1. LF UK, který nedávno získal Bolzanovu cenu za práci věnovanou roli onkogenních mikroRNA v krvetvorbě a vzniku leukemie. Jak sám říká, molekuly miRNA v současnosti prožívají velký boom, i když ne možná úplně úměrný jejich významu. V lidské buňce se totiž dějí tisíce dalších procesů…

* Jaké to je pohybovat se ve „světě mikroRNA“? Není to tak trochu sci-fi?

Naším světem je planeta Země, kde současně probíhá miliarda různých dějů a mechanismů. Jeden z nich představují i mikroRNA. V lidské buňce musí být každý z 22 000 genů zapnut ve správný čas a na správném místě. Děje se tak pomocí regulace genové exprese. Hlavními regulátory jsou transkripční faktory – proteiny, které nasedají do regulačních oblastí genů, aktivují je či vypínají a vedou k transkripci do messsengerové RNA.

MikroRNA jsou krátké nekodující RNA, jež jsou na základě komplemetarity schopny se vázat právě do mRNA, a tím způsobit její destabilizaci či „umlčení“. Tudíž mikroRNA tvoří v genové regulaci naopak určitou negativní zpětnou vazbu.

V jakékoli oblasti vědy jsou objevy tak rychlé, že to, co se nám zdá teď sci-fi, už je ve skutečnosti známou realitou. Mechanismus fungování mikroRNA je již do určité míry popsán, takže pro mě tak úplně sci-fi není. Narozdíl od jiných věcí…

* … a kterých?

Momentálně řeším, že bych měl v nejbližší době založit rodinu.

* To s prací tak úplně nesouvisí, nicméně proč ne. Vraťme se ale k tomu, jaká je/by mohla být role mikroRNA právě v procesu krvetvorby, respektive v hemato(onko)logii?

Krvetvorba je nepřetržitý proces. Hematopoetické kmenové buňky v kostní dřeni jsou schopny dát vzniknout všem druhům krevních buněk. To, kam se při diferenciaci buňka „vydá“, závisí na regulaci jejího genového programu. Kromě transkripčních faktorů, k jejichž aktivaci vede řada signálních drah, se tohoto procesu účastní i mikroRNA. Naše práce podporuje teorii, že obě tyto složky nepůsobí nezávisle, ale vzájemně se regulují a vytvářejí složité regulační sítě. Ty pak řídí aktivitu cílových genů, a tím i osud buněk.

V našem případě jsme se soustředili na mikroRNA typické pro krvetvorné kmenové buňky. Jde konkrétně o miR-17-92, klastr kodující šest onkogenních mikroRNA, které podporují dělení a „kmenovost“ buňky a naopak aktivně blokují její vyzrávání. Pro hematoonkologii je to zajímavé v tom smyslu, že když se kmenová buňka vyvíjí do zralé krvinky, musejí být tyto mikroRNA vypnuté, aby mohla proběhnout diferenciace. Narušení uvedeného procesu může vést k zablokování difrenciace vedoucí následně až k leukemickému zvratu.

* Podle jakého klíče se miRNA vlastně pojmenovávají? Je to stejně náhodné třeba jako u genů?

Geny jsou popisovány v průběhu několika desítek let, takže jim byly dávány různé poetické názvy – třeba Ikaros. MiRNA sice byly objeveny už vroce 1993 v háďátku Caenorhabditis elegans, ale vůbec nebyla známa jejich funkce. Ta začala být identifikována v podstatě až od deset let později. Takže miRNA byly popisovány v relativně krátké době a byla pro ně zvolena systematická nomenklatura. Název vždy začíná miR, za pomlčkou následuje pořadové číslo, které udává jednotlivou mikroRNA charakterizovanou svou sekvencí nukleotidů, a za ním jsou ještě umístěna další čísla nebo písmena. Ta např. značí, zda je v genomu víc kopií mikroRNA, nebo zda jde o příbuzné mikroRNA lišící se pouze 1 až 2 nukelotidy.

* Kam se bude ubírat vaše další bádání?

Ukázalo se, že mikroRNA mají ve srovnání s ostatními molekulami RNA jednu specifickou vlastnost – a sice, že jsou extrémně stabilní a to i v mimobuněčných tekutinách. To je zajímavé hned z několika důvodů.

Pokud identifikujeme určitou onkogenní miRNA, která je typická pro daný nádor, můžeme neinvazivně stanovit její koncentraci třeba v krvi, moči nebo likvoru, a výsledku využít pro určení diagnózy, či sledování efektivity léčby. Aktuálně jsme se zaměřili na pacienty s lymfomy v centrální nervové soustavě. Stanovení mikroRNA mj. umožňuje toto onemocnění zachytit nebo predikovat jeho relaps výrazně dříve, než bylo možné běžnými metodami.

Další naší představou, kterou rozvíjíme, je, že z tumoru se miRNA dostávají do krve, ale odtud zároveň i do dalších orgánů, kde by mohly teoreticky podporovat vznik metastáz. Buď tím, že pomohou přeprogramovat buňky uvnitř orgánu, nebo tím, že umožní vytvořit „přátelštější“ prostředí pro buňky metatsazujícího nádoru. Dlouho jsme přemýšleli, jak tuto hypotézu testovat. Nakonec nás s kolegy Tomášem Stopkou a Pavlem Klenerem napadlo, že nejlepší bude použít mikroRNA v nativní formě – z lidských nádorů implantovaných do myší.

Zatím tato představa částečně vypadá jako sci-fi, ale věřím, že bude pravdivá. Nicméně při bádání se vyskytne i řada omylů a i když se člověk snaží jít po té správné cestě, příroda mu někdy dává indicie, které ho mohou dovést do slepé uličky.

* Za svoji práci jste již získal fakultní cenu Jana Opletala a nyní univerzitní Bolzanovu cenu. Míříte ještě výš – třeba až k ceně Nobelově?

Obou ocenění si velmi vážím, ale beru je s pokorou. Největším oceněním je pro mne přispět alespoň kamínkem do mozaiky toho, jak funguje lidská buňka, lidské tělo... Nobelova cena je udělována za „extraordinary“ objevy s velkým dopadem pro lidstvo a je to vždy výsledek kolektivní práce. Mými adepty pro toto ocenění jsou Jiří Bártek a Jiří Lukáš působící v Dánsku.

* Jsme v rubrice Všichni chceme být „1“ na 1. LF UK. Koho byste celosvětově ve svém oboru označil za jedničku vy?

Velice uznávám amerického vědce Filipa A. Sharpa, který přináší základní informace o regulaci genů a fungování mikroRNA. Stejně tak Američana Daniela G. Tennena, který na hematologických modelech popisuje obecné fungování a regulaci genů.

* Výsledky klinické práce bývají patrné obvykle hned, kdežto ve vědě je to spíše běh na dlouhou trať a cíl je často v nedohlednu. Jak se motivujete k tomu, abyste vydržel?

Člověk musí brát vědu trochu s odstupem a nadhledem. Je to běh na dlouhou trať, při kterém musíte věřit, že vaše práce může mít jednou třeba i klinický dopad… Je to nekončící závod, takže v dobrých světových laboratořích se pracuje kontinuálně 7 dní v týdnu, protože pokud lidé něco objeví, chtějí to publikovat jako první.

* A jak potom relaxujete?

Naštěstí nemám problém během okamžiku zapomenout na práci. Mám rád přírodní sporty, hlavně běh, lyže, hory, vodu, skialpinismus, maratony. Miluju také živou kulturu, divadla, různé koncerty od klasiky až po underground... Nedávno jsem viděl skvělou výstavu Jana Švankmajera a chystám se na Františka Kupku.

Až na molekulární úroveň nás zavede povídání s Mgr. Vítem Pospíšilem, Ph.D., z Ústavu patologické fyziologie 1. LF UK, který nedávno získal Bolzanovu cenu za práci věnovanou roli onkogenních mikroRNA v krvetvorbě a vzniku leukemie. Jak sám říká, molekuly miRNA v současnosti prožívají velký boom, i když ne možná úplně úměrný jejich významu. V lidské buňce se totiž dějí tisíce dalších procesů…

* Jaké to je pohybovat se ve „světě mikroRNA“? Není to tak trochu sci-fi?

Naším světem je planeta Země, kde současně probíhá miliarda různých dějů a mechanismů. Jeden z nich představují i mikroRNA. V lidské buňce musí být každý z 22 000 genů zapnut ve správný čas a na správném místě. Děje se tak pomocí regulace genové exprese. Hlavními regulátory jsou transkripční faktory – proteiny, které nasedají do regulačních oblastí genů, aktivují je či vypínají a vedou k transkripci do messsengerové RNA.

MikroRNA jsou krátké nekodující RNA, jež jsou na základě komplemetarity schopny se vázat právě do mRNA, a tím způsobit její destabilizaci či „umlčení“. Tudíž mikroRNA tvoří v genové regulaci naopak určitou negativní zpětnou vazbu.

V jakékoli oblasti vědy jsou objevy tak rychlé, že to, co se nám zdá teď sci-fi, už je ve skutečnosti známou realitou. Mechanismus fungování mikroRNA je již do určité míry popsán, takže pro mě tak úplně sci-fi není. Narozdíl od jiných věcí…

* … a kterých?

Momentálně řeším, že bych měl v nejbližší době založit rodinu.

* To s prací tak úplně nesouvisí, nicméně proč ne. Vraťme se ale k tomu, jaká je/by mohla být role mikroRNA právě v procesu krvetvorby, respektive v hemato(onko)logii?

Krvetvorba je nepřetržitý proces. Hematopoetické kmenové buňky v kostní dřeni jsou schopny dát vzniknout všem druhům krevních buněk. To, kam se při diferenciaci buňka „vydá“, závisí na regulaci jejího genového programu. Kromě transkripčních faktorů, k jejichž aktivaci vede řada signálních drah, se tohoto procesu účastní i mikroRNA. Naše práce podporuje teorii, že obě tyto složky nepůsobí nezávisle, ale vzájemně se regulují a vytvářejí složité regulační sítě. Ty pak řídí aktivitu cílových genů, a tím i osud buněk.

V našem případě jsme se soustředili na mikroRNA typické pro krvetvorné kmenové buňky. Jde konkrétně o miR-17-92, klastr kodující šest onkogenních mikroRNA, které podporují dělení a „kmenovost“ buňky a naopak aktivně blokují její vyzrávání. Pro hematoonkologii je to zajímavé v tom smyslu, že když se kmenová buňka vyvíjí do zralé krvinky, musejí být tyto mikroRNA vypnuté, aby mohla proběhnout diferenciace. Narušení uvedeného procesu může vést k zablokování difrenciace vedoucí následně až k leukemickému zvratu.

* Podle jakého klíče se miRNA vlastně pojmenovávají? Je to stejně náhodné třeba jako u genů?

Geny jsou popisovány v průběhu několika desítek let, takže jim byly dávány různé poetické názvy – třeba Ikaros. MiRNA sice byly objeveny už vroce 1993 v háďátku Caenorhabditis elegans, ale vůbec nebyla známa jejich funkce. Ta začala být identifikována v podstatě až od deset let později. Takže miRNA byly popisovány v relativně krátké době a byla pro ně zvolena systematická nomenklatura. Název vždy začíná miR, za pomlčkou následuje pořadové číslo, které udává jednotlivou mikroRNA charakterizovanou svou sekvencí nukleotidů, a za ním jsou ještě umístěna další čísla nebo písmena. Ta např. značí, zda je v genomu víc kopií mikroRNA, nebo zda jde o příbuzné mikroRNA lišící se pouze 1 až 2 nukelotidy.

* Kam se bude ubírat vaše další bádání?

Ukázalo se, že mikroRNA mají ve srovnání s ostatními molekulami RNA jednu specifickou vlastnost – a sice, že jsou extrémně stabilní a to i v mimobuněčných tekutinách. To je zajímavé hned z několika důvodů.

Pokud identifikujeme určitou onkogenní miRNA, která je typická pro daný nádor, můžeme neinvazivně stanovit její koncentraci třeba v krvi, moči nebo likvoru, a výsledku využít pro určení diagnózy, či sledování efektivity léčby. Aktuálně jsme se zaměřili na pacienty s lymfomy v centrální nervové soustavě. Stanovení mikroRNA mj. umožňuje toto onemocnění zachytit nebo predikovat jeho relaps výrazně dříve, než bylo možné běžnými metodami.

Další naší představou, kterou rozvíjíme, je, že z tumoru se miRNA dostávají do krve, ale odtud zároveň i do dalších orgánů, kde by mohly teoreticky podporovat vznik metastáz. Buď tím, že pomohou přeprogramovat buňky uvnitř orgánu, nebo tím, že umožní vytvořit „přátelštější“ prostředí pro buňky metatsazujícího nádoru. Dlouho jsme přemýšleli, jak tuto hypotézu testovat. Nakonec nás s kolegy Tomášem Stopkou a Pavlem Klenerem napadlo, že nejlepší bude použít mikroRNA v nativní formě – z lidských nádorů implantovaných do myší.

Zatím tato představa částečně vypadá jako sci-fi, ale věřím, že bude pravdivá. Nicméně při bádání se vyskytne i řada omylů a i když se člověk snaží jít po té správné cestě, příroda mu někdy dává indicie, které ho mohou dovést do slepé uličky.

* Za svoji práci jste již získal fakultní cenu Jana Opletala a nyní univerzitní Bolzanovu cenu. Míříte ještě výš – třeba až k ceně Nobelově?

Obou ocenění si velmi vážím, ale beru je s pokorou. Největším oceněním je pro mne přispět alespoň kamínkem do mozaiky toho, jak funguje lidská buňka, lidské tělo... Nobelova cena je udělována za „extraordinary“ objevy s velkým dopadem pro lidstvo a je to vždy výsledek kolektivní práce. Mými adepty pro toto ocenění jsou Jiří Bártek a Jiří Lukáš působící v Dánsku.

* Jsme v rubrice Všichni chceme být „1“ na 1. LF UK. Koho byste celosvětově ve svém oboru označil za jedničku vy?

Velice uznávám amerického vědce Filipa A. Sharpa, který přináší základní informace o regulaci genů a fungování mikroRNA. Stejně tak Američana Daniela G. Tennena, který na hematologických modelech popisuje obecné fungování a regulaci genů.

* Výsledky klinické práce bývají patrné obvykle hned, kdežto ve vědě je to spíše běh na dlouhou trať a cíl je často v nedohlednu. Jak se motivujete k tomu, abyste vydržel?

Člověk musí brát vědu trochu s odstupem a nadhledem. Je to běh na dlouhou trať, při kterém musíte věřit, že vaše práce může mít jednou třeba i klinický dopad… Je to nekončící závod, takže v dobrých světových laboratořích se pracuje kontinuálně 7 dní v týdnu, protože pokud lidé něco objeví, chtějí to publikovat jako první.

* A jak potom relaxujete?

Naštěstí nemám problém během okamžiku zapomenout na práci. Mám rád přírodní sporty, hlavně běh, lyže, hory, vodu, skialpinismus, maratony. Miluju také živou kulturu, divadla, různé koncerty od klasiky až po underground... Nedávno jsem viděl skvělou výstavu Jana Švankmajera a chystám se na Františka Kupku.

Až na molekulární úroveň nás zavede povídání s Mgr. Vítem Pospíšilem, Ph.D., z Ústavu patologické fyziologie 1. LF UK, který nedávno získal Bolzanovu cenu za práci věnovanou roli onkogenních mikroRNA v krvetvorbě a vzniku leukemie. Jak sám říká, molekuly miRNA v současnosti prožívají velký boom, i když ne možná úplně úměrný jejich významu. V lidské buňce se totiž dějí tisíce dalších procesů…

* Jaké to je pohybovat se ve „světě mikroRNA“? Není to tak trochu sci-fi?

Naším světem je planeta Země, kde současně probíhá miliarda různých dějů a mechanismů. Jeden z nich představují i mikroRNA. V lidské buňce musí být každý z 22 000 genů zapnut ve správný čas a na správném místě. Děje se tak pomocí regulace genové exprese. Hlavními regulátory jsou transkripční faktory – proteiny, které nasedají do regulačních oblastí genů, aktivují je či vypínají a vedou k transkripci do messsengerové RNA.

MikroRNA jsou krátké nekodující RNA, jež jsou na základě komplemetarity schopny se vázat právě do mRNA, a tím způsobit její destabilizaci či „umlčení“. Tudíž mikroRNA tvoří v genové regulaci naopak určitou negativní zpětnou vazbu.

V jakékoli oblasti vědy jsou objevy tak rychlé, že to, co se nám zdá teď sci-fi, už je ve skutečnosti známou realitou. Mechanismus fungování mikroRNA je již do určité míry popsán, takže pro mě tak úplně sci-fi není. Narozdíl od jiných věcí…

* … a kterých?

Momentálně řeším, že bych měl v nejbližší době založit rodinu.

* To s prací tak úplně nesouvisí, nicméně proč ne. Vraťme se ale k tomu, jaká je/by mohla být role mikroRNA právě v procesu krvetvorby, respektive v hemato(onko)logii?

Krvetvorba je nepřetržitý proces. Hematopoetické kmenové buňky v kostní dřeni jsou schopny dát vzniknout všem druhům krevních buněk. To, kam se při diferenciaci buňka „vydá“, závisí na regulaci jejího genového programu. Kromě transkripčních faktorů, k jejichž aktivaci vede řada signálních drah, se tohoto procesu účastní i mikroRNA. Naše práce podporuje teorii, že obě tyto složky nepůsobí nezávisle, ale vzájemně se regulují a vytvářejí složité regulační sítě. Ty pak řídí aktivitu cílových genů, a tím i osud buněk.

V našem případě jsme se soustředili na mikroRNA typické pro krvetvorné kmenové buňky. Jde konkrétně o miR-17-92, klastr kodující šest onkogenních mikroRNA, které podporují dělení a „kmenovost“ buňky a naopak aktivně blokují její vyzrávání. Pro hematoonkologii je to zajímavé v tom smyslu, že když se kmenová buňka vyvíjí do zralé krvinky, musejí být tyto mikroRNA vypnuté, aby mohla proběhnout diferenciace. Narušení uvedeného procesu může vést k zablokování difrenciace vedoucí následně až k leukemickému zvratu.

* Podle jakého klíče se miRNA vlastně pojmenovávají? Je to stejně náhodné třeba jako u genů?

Geny jsou popisovány v průběhu několika desítek let, takže jim byly dávány různé poetické názvy – třeba Ikaros. MiRNA sice byly objeveny už vroce 1993 v háďátku Caenorhabditis elegans, ale vůbec nebyla známa jejich funkce. Ta začala být identifikována v podstatě až od deset let později. Takže miRNA byly popisovány v relativně krátké době a byla pro ně zvolena systematická nomenklatura. Název vždy začíná miR, za pomlčkou následuje pořadové číslo, které udává jednotlivou mikroRNA charakterizovanou svou sekvencí nukleotidů, a za ním jsou ještě umístěna další čísla nebo písmena. Ta např. značí, zda je v genomu víc kopií mikroRNA, nebo zda jde o příbuzné mikroRNA lišící se pouze 1 až 2 nukelotidy.

* Kam se bude ubírat vaše další bádání?

Ukázalo se, že mikroRNA mají ve srovnání s ostatními molekulami RNA jednu specifickou vlastnost – a sice, že jsou extrémně stabilní a to i v mimobuněčných tekutinách. To je zajímavé hned z několika důvodů.

Pokud identifikujeme určitou onkogenní miRNA, která je typická pro daný nádor, můžeme neinvazivně stanovit její koncentraci třeba v krvi, moči nebo likvoru, a výsledku využít pro určení diagnózy, či sledování efektivity léčby. Aktuálně jsme se zaměřili na pacienty s lymfomy v centrální nervové soustavě. Stanovení mikroRNA mj. umožňuje toto onemocnění zachytit nebo predikovat jeho relaps výrazně dříve, než bylo možné běžnými metodami.

Další naší představou, kterou rozvíjíme, je, že z tumoru se miRNA dostávají do krve, ale odtud zároveň i do dalších orgánů, kde by mohly teoreticky podporovat vznik metastáz. Buď tím, že pomohou přeprogramovat buňky uvnitř orgánu, nebo tím, že umožní vytvořit „přátelštější“ prostředí pro buňky metatsazujícího nádoru. Dlouho jsme přemýšleli, jak tuto hypotézu testovat. Nakonec nás s kolegy Tomášem Stopkou a Pavlem Klenerem napadlo, že nejlepší bude použít mikroRNA v nativní formě – z lidských nádorů implantovaných do myší.

Zatím tato představa částečně vypadá jako sci-fi, ale věřím, že bude pravdivá. Nicméně při bádání se vyskytne i řada omylů a i když se člověk snaží jít po té správné cestě, příroda mu někdy dává indicie, které ho mohou dovést do slepé uličky.

* Za svoji práci jste již získal fakultní cenu Jana Opletala a nyní univerzitní Bolzanovu cenu. Míříte ještě výš – třeba až k ceně Nobelově?

Obou ocenění si velmi vážím, ale beru je s pokorou. Největším oceněním je pro mne přispět alespoň kamínkem do mozaiky toho, jak funguje lidská buňka, lidské tělo... Nobelova cena je udělována za „extraordinary“ objevy s velkým dopadem pro lidstvo a je to vždy výsledek kolektivní práce. Mými adepty pro toto ocenění jsou Jiří Bártek a Jiří Lukáš působící v Dánsku.

* Jsme v rubrice Všichni chceme být „1“ na 1. LF UK. Koho byste celosvětově ve svém oboru označil za jedničku vy?

Velice uznávám amerického vědce Filipa A. Sharpa, který přináší základní informace o regulaci genů a fungování mikroRNA. Stejně tak Američana Daniela G. Tennena, který na hematologických modelech popisuje obecné fungování a regulaci genů.

* Výsledky klinické práce bývají patrné obvykle hned, kdežto ve vědě je to spíše běh na dlouhou trať a cíl je často v nedohlednu. Jak se motivujete k tomu, abyste vydržel?

Člověk musí brát vědu trochu s odstupem a nadhledem. Je to běh na dlouhou trať, při kterém musíte věřit, že vaše práce může mít jednou třeba i klinický dopad… Je to nekončící závod, takže v dobrých světových laboratořích se pracuje kontinuálně 7 dní v týdnu, protože pokud lidé něco objeví, chtějí to publikovat jako první.

* A jak potom relaxujete?

Naštěstí nemám problém během okamžiku zapomenout na práci. Mám rád přírodní sporty, hlavně běh, lyže, hory, vodu, skialpinismus, maratony. Miluju také živou kulturu, divadla, různé koncerty od klasiky až po underground... Nedávno jsem viděl skvělou výstavu Jana Švankmajera a chystám se na Františka Kupku.

Až na molekulární úroveň nás zavede povídání s Mgr. Vítem Pospíšilem, Ph.D., z Ústavu patologické fyziologie 1. LF UK, který nedávno získal Bolzanovu cenu za práci věnovanou roli onkogenních mikroRNA v krvetvorbě a vzniku leukemie. Jak sám říká, molekuly miRNA v současnosti prožívají velký boom, i když ne možná úplně úměrný jejich významu. V lidské buňce se totiž dějí tisíce dalších procesů…

* Jaké to je pohybovat se ve „světě mikroRNA“? Není to tak trochu sci-fi?

Naším světem je planeta Země, kde současně probíhá miliarda různých dějů a mechanismů. Jeden z nich představují i mikroRNA. V lidské buňce musí být každý z 22 000 genů zapnut ve správný čas a na správném místě. Děje se tak pomocí regulace genové exprese. Hlavními regulátory jsou transkripční faktory – proteiny, které nasedají do regulačních oblastí genů, aktivují je či vypínají a vedou k transkripci do messsengerové RNA.

MikroRNA jsou krátké nekodující RNA, jež jsou na základě komplemetarity schopny se vázat právě do mRNA, a tím způsobit její destabilizaci či „umlčení“. Tudíž mikroRNA tvoří v genové regulaci naopak určitou negativní zpětnou vazbu.

V jakékoli oblasti vědy jsou objevy tak rychlé, že to, co se nám zdá teď sci-fi, už je ve skutečnosti známou realitou. Mechanismus fungování mikroRNA je již do určité míry popsán, takže pro mě tak úplně sci-fi není. Narozdíl od jiných věcí…

* … a kterých?

Momentálně řeším, že bych měl v nejbližší době založit rodinu.

* To s prací tak úplně nesouvisí, nicméně proč ne. Vraťme se ale k tomu, jaká je/by mohla být role mikroRNA právě v procesu krvetvorby, respektive v hemato(onko)logii?

Krvetvorba je nepřetržitý proces. Hematopoetické kmenové buňky v kostní dřeni jsou schopny dát vzniknout všem druhům krevních buněk. To, kam se při diferenciaci buňka „vydá“, závisí na regulaci jejího genového programu. Kromě transkripčních faktorů, k jejichž aktivaci vede řada signálních drah, se tohoto procesu účastní i mikroRNA. Naše práce podporuje teorii, že obě tyto složky nepůsobí nezávisle, ale vzájemně se regulují a vytvářejí složité regulační sítě. Ty pak řídí aktivitu cílových genů, a tím i osud buněk.

V našem případě jsme se soustředili na mikroRNA typické pro krvetvorné kmenové buňky. Jde konkrétně o miR-17-92, klastr kodující šest onkogenních mikroRNA, které podporují dělení a „kmenovost“ buňky a naopak aktivně blokují její vyzrávání. Pro hematoonkologii je to zajímavé v tom smyslu, že když se kmenová buňka vyvíjí do zralé krvinky, musejí být tyto mikroRNA vypnuté, aby mohla proběhnout diferenciace. Narušení uvedeného procesu může vést k zablokování difrenciace vedoucí následně až k leukemickému zvratu.

* Podle jakého klíče se miRNA vlastně pojmenovávají? Je to stejně náhodné třeba jako u genů?

Geny jsou popisovány v průběhu několika desítek let, takže jim byly dávány různé poetické názvy – třeba Ikaros. MiRNA sice byly objeveny už vroce 1993 v háďátku Caenorhabditis elegans, ale vůbec nebyla známa jejich funkce. Ta začala být identifikována v podstatě až od deset let později. Takže miRNA byly popisovány v relativně krátké době a byla pro ně zvolena systematická nomenklatura. Název vždy začíná miR, za pomlčkou následuje pořadové číslo, které udává jednotlivou mikroRNA charakterizovanou svou sekvencí nukleotidů, a za ním jsou ještě umístěna další čísla nebo písmena. Ta např. značí, zda je v genomu víc kopií mikroRNA, nebo zda jde o příbuzné mikroRNA lišící se pouze 1 až 2 nukelotidy.

* Kam se bude ubírat vaše další bádání?

Ukázalo se, že mikroRNA mají ve srovnání s ostatními molekulami RNA jednu specifickou vlastnost – a sice, že jsou extrémně stabilní a to i v mimobuněčných tekutinách. To je zajímavé hned z několika důvodů.

Pokud identifikujeme určitou onkogenní miRNA, která je typická pro daný nádor, můžeme neinvazivně stanovit její koncentraci třeba v krvi, moči nebo likvoru, a výsledku využít pro určení diagnózy, či sledování efektivity léčby. Aktuálně jsme se zaměřili na pacienty s lymfomy v centrální nervové soustavě. Stanovení mikroRNA mj. umožňuje toto onemocnění zachytit nebo predikovat jeho relaps výrazně dříve, než bylo možné běžnými metodami.

Další naší představou, kterou rozvíjíme, je, že z tumoru se miRNA dostávají do krve, ale odtud zároveň i do dalších orgánů, kde by mohly teoreticky podporovat vznik metastáz. Buď tím, že pomohou přeprogramovat buňky uvnitř orgánu, nebo tím, že umožní vytvořit „přátelštější“ prostředí pro buňky metatsazujícího nádoru. Dlouho jsme přemýšleli, jak tuto hypotézu testovat. Nakonec nás s kolegy Tomášem Stopkou a Pavlem Klenerem napadlo, že nejlepší bude použít mikroRNA v nativní formě – z lidských nádorů implantovaných do myší.

Zatím tato představa částečně vypadá jako sci-fi, ale věřím, že bude pravdivá. Nicméně při bádání se vyskytne i řada omylů a i když se člověk snaží jít po té správné cestě, příroda mu někdy dává indicie, které ho mohou dovést do slepé uličky.

* Za svoji práci jste již získal fakultní cenu Jana Opletala a nyní univerzitní Bolzanovu cenu. Míříte ještě výš – třeba až k ceně Nobelově?

Obou ocenění si velmi vážím, ale beru je s pokorou. Největším oceněním je pro mne přispět alespoň kamínkem do mozaiky toho, jak funguje lidská buňka, lidské tělo... Nobelova cena je udělována za „extraordinary“ objevy s velkým dopadem pro lidstvo a je to vždy výsledek kolektivní práce. Mými adepty pro toto ocenění jsou Jiří Bártek a Jiří Lukáš působící v Dánsku.

* Jsme v rubrice Všichni chceme být „1“ na 1. LF UK. Koho byste celosvětově ve svém oboru označil za jedničku vy?

Velice uznávám amerického vědce Filipa A. Sharpa, který přináší základní informace o regulaci genů a fungování mikroRNA. Stejně tak Američana Daniela G. Tennena, který na hematologických modelech popisuje obecné fungování a regulaci genů.

* Výsledky klinické práce bývají patrné obvykle hned, kdežto ve vědě je to spíše běh na dlouhou trať a cíl je často v nedohlednu. Jak se motivujete k tomu, abyste vydržel?

Člověk musí brát vědu trochu s odstupem a nadhledem. Je to běh na dlouhou trať, při kterém musíte věřit, že vaše práce může mít jednou třeba i klinický dopad… Je to nekončící závod, takže v dobrých světových laboratořích se pracuje kontinuálně 7 dní v týdnu, protože pokud lidé něco objeví, chtějí to publikovat jako první.

* A jak potom relaxujete?

Naštěstí nemám problém během okamžiku zapomenout na práci. Mám rád přírodní sporty, hlavně běh, lyže, hory, vodu, skialpinismus, maratony. Miluju také živou kulturu, divadla, různé koncerty od klasiky až po underground... Nedávno jsem viděl skvělou výstavu Jana Švankmajera a chystám se na Františka Kupku.

Až na molekulární úroveň nás zavede povídání s Mgr. Vítem Pospíšilem, Ph.D., z Ústavu patologické fyziologie 1. LF UK, který nedávno získal Bolzanovu cenu za práci věnovanou roli onkogenních mikroRNA v krvetvorbě a vzniku leukemie. Jak sám říká, molekuly miRNA v současnosti prožívají velký boom, i když ne možná úplně úměrný jejich významu. V lidské buňce se totiž dějí tisíce dalších procesů…

* Jaké to je pohybovat se ve „světě mikroRNA“? Není to tak trochu sci-fi?

Naším světem je planeta Země, kde současně probíhá miliarda různých dějů a mechanismů. Jeden z nich představují i mikroRNA. V lidské buňce musí být každý z 22 000 genů zapnut ve správný čas a na správném místě. Děje se tak pomocí regulace genové exprese. Hlavními regulátory jsou transkripční faktory – proteiny, které nasedají do regulačních oblastí genů, aktivují je či vypínají a vedou k transkripci do messsengerové RNA.

MikroRNA jsou krátké nekodující RNA, jež jsou na základě komplemetarity schopny se vázat právě do mRNA, a tím způsobit její destabilizaci či „umlčení“. Tudíž mikroRNA tvoří v genové regulaci naopak určitou negativní zpětnou vazbu.

V jakékoli oblasti vědy jsou objevy tak rychlé, že to, co se nám zdá teď sci-fi, už je ve skutečnosti známou realitou. Mechanismus fungování mikroRNA je již do určité míry popsán, takže pro mě tak úplně sci-fi není. Narozdíl od jiných věcí…

* … a kterých?

Momentálně řeším, že bych měl v nejbližší době založit rodinu.

* To s prací tak úplně nesouvisí, nicméně proč ne. Vraťme se ale k tomu, jaká je/by mohla být role mikroRNA právě v procesu krvetvorby, respektive v hemato(onko)logii?

Krvetvorba je nepřetržitý proces. Hematopoetické kmenové buňky v kostní dřeni jsou schopny dát vzniknout všem druhům krevních buněk. To, kam se při diferenciaci buňka „vydá“, závisí na regulaci jejího genového programu. Kromě transkripčních faktorů, k jejichž aktivaci vede řada signálních drah, se tohoto procesu účastní i mikroRNA. Naše práce podporuje teorii, že obě tyto složky nepůsobí nezávisle, ale vzájemně se regulují a vytvářejí složité regulační sítě. Ty pak řídí aktivitu cílových genů, a tím i osud buněk.

V našem případě jsme se soustředili na mikroRNA typické pro krvetvorné kmenové buňky. Jde konkrétně o miR-17-92, klastr kodující šest onkogenních mikroRNA, které podporují dělení a „kmenovost“ buňky a naopak aktivně blokují její vyzrávání. Pro hematoonkologii je to zajímavé v tom smyslu, že když se kmenová buňka vyvíjí do zralé krvinky, musejí být tyto mikroRNA vypnuté, aby mohla proběhnout diferenciace. Narušení uvedeného procesu může vést k zablokování difrenciace vedoucí následně až k leukemickému zvratu.

* Podle jakého klíče se miRNA vlastně pojmenovávají? Je to stejně náhodné třeba jako u genů?

Geny jsou popisovány v průběhu několika desítek let, takže jim byly dávány různé poetické názvy – třeba Ikaros. MiRNA sice byly objeveny už vroce 1993 v háďátku Caenorhabditis elegans, ale vůbec nebyla známa jejich funkce. Ta začala být identifikována v podstatě až od deset let později. Takže miRNA byly popisovány v relativně krátké době a byla pro ně zvolena systematická nomenklatura. Název vždy začíná miR, za pomlčkou následuje pořadové číslo, které udává jednotlivou mikroRNA charakterizovanou svou sekvencí nukleotidů, a za ním jsou ještě umístěna další čísla nebo písmena. Ta např. značí, zda je v genomu víc kopií mikroRNA, nebo zda jde o příbuzné mikroRNA lišící se pouze 1 až 2 nukelotidy.

* Kam se bude ubírat vaše další bádání?

Ukázalo se, že mikroRNA mají ve srovnání s ostatními molekulami RNA jednu specifickou vlastnost – a sice, že jsou extrémně stabilní a to i v mimobuněčných tekutinách. To je zajímavé hned z několika důvodů.

Pokud identifikujeme určitou onkogenní miRNA, která je typická pro daný nádor, můžeme neinvazivně stanovit její koncentraci třeba v krvi, moči nebo likvoru, a výsledku využít pro určení diagnózy, či sledování efektivity léčby. Aktuálně jsme se zaměřili na pacienty s lymfomy v centrální nervové soustavě. Stanovení mikroRNA mj. umožňuje toto onemocnění zachytit nebo predikovat jeho relaps výrazně dříve, než bylo možné běžnými metodami.

Další naší představou, kterou rozvíjíme, je, že z tumoru se miRNA dostávají do krve, ale odtud zároveň i do dalších orgánů, kde by mohly teoreticky podporovat vznik metastáz. Buď tím, že pomohou přeprogramovat buňky uvnitř orgánu, nebo tím, že umožní vytvořit „přátelštější“ prostředí pro buňky metatsazujícího nádoru. Dlouho jsme přemýšleli, jak tuto hypotézu testovat. Nakonec nás s kolegy Tomášem Stopkou a Pavlem Klenerem napadlo, že nejlepší bude použít mikroRNA v nativní formě – z lidských nádorů implantovaných do myší.

Zatím tato představa částečně vypadá jako sci-fi, ale věřím, že bude pravdivá. Nicméně při bádání se vyskytne i řada omylů a i když se člověk snaží jít po té správné cestě, příroda mu někdy dává indicie, které ho mohou dovést do slepé uličky.

* Za svoji práci jste již získal fakultní cenu Jana Opletala a nyní univerzitní Bolzanovu cenu. Míříte ještě výš – třeba až k ceně Nobelově?

Obou ocenění si velmi vážím, ale beru je s pokorou. Největším oceněním je pro mne přispět alespoň kamínkem do mozaiky toho, jak funguje lidská buňka, lidské tělo... Nobelova cena je udělována za „extraordinary“ objevy s velkým dopadem pro lidstvo a je to vždy výsledek kolektivní práce. Mými adepty pro toto ocenění jsou Jiří Bártek a Jiří Lukáš působící v Dánsku.

* Jsme v rubrice Všichni chceme být „1“ na 1. LF UK. Koho byste celosvětově ve svém oboru označil za jedničku vy?

Velice uznávám amerického vědce Filipa A. Sharpa, který přináší základní informace o regulaci genů a fungování mikroRNA. Stejně tak Američana Daniela G. Tennena, který na hematologických modelech popisuje obecné fungování a regulaci genů.

* Výsledky klinické práce bývají patrné obvykle hned, kdežto ve vědě je to spíše běh na dlouhou trať a cíl je často v nedohlednu. Jak se motivujete k tomu, abyste vydržel?

Člověk musí brát vědu trochu s odstupem a nadhledem. Je to běh na dlouhou trať, při kterém musíte věřit, že vaše práce může mít jednou třeba i klinický dopad… Je to nekončící závod, takže v dobrých světových laboratořích se pracuje kontinuálně 7 dní v týdnu, protože pokud lidé něco objeví, chtějí to publikovat jako první.

* A jak potom relaxujete?

Naštěstí nemám problém během okamžiku zapomenout na práci. Mám rád přírodní sporty, hlavně běh, lyže, hory, vodu, skialpinismus, maratony. Miluju také živou kulturu, divadla, různé koncerty od klasiky až po underground... Nedávno jsem viděl skvělou výstavu Jana Švankmajera a chystám se na Františka Kupku.

Až na molekulární úroveň nás zavede povídání s Mgr. Vítem Pospíšilem, Ph.D., z Ústavu patologické fyziologie 1. LF UK, který nedávno získal Bolzanovu cenu za práci věnovanou roli onkogenních mikroRNA v krvetvorbě a vzniku leukemie. Jak sám říká, molekuly miRNA v současnosti prožívají velký boom, i když ne možná úplně úměrný jejich významu. V lidské buňce se totiž dějí tisíce dalších procesů…

* Jaké to je pohybovat se ve „světě mikroRNA“? Není to tak trochu sci-fi?

Naším světem je planeta Země, kde současně probíhá miliarda různých dějů a mechanismů. Jeden z nich představují i mikroRNA. V lidské buňce musí být každý z 22 000 genů zapnut ve správný čas a na správném místě. Děje se tak pomocí regulace genové exprese. Hlavními regulátory jsou transkripční faktory – proteiny, které nasedají do regulačních oblastí genů, aktivují je či vypínají a vedou k transkripci do messsengerové RNA.

MikroRNA jsou krátké nekodující RNA, jež jsou na základě komplemetarity schopny se vázat právě do mRNA, a tím způsobit její destabilizaci či „umlčení“. Tudíž mikroRNA tvoří v genové regulaci naopak určitou negativní zpětnou vazbu.

V jakékoli oblasti vědy jsou objevy tak rychlé, že to, co se nám zdá teď sci-fi, už je ve skutečnosti známou realitou. Mechanismus fungování mikroRNA je již do určité míry popsán, takže pro mě tak úplně sci-fi není. Narozdíl od jiných věcí…

* … a kterých?

Momentálně řeším, že bych měl v nejbližší době založit rodinu.

* To s prací tak úplně nesouvisí, nicméně proč ne. Vraťme se ale k tomu, jaká je/by mohla být role mikroRNA právě v procesu krvetvorby, respektive v hemato(onko)logii?

Krvetvorba je nepřetržitý proces. Hematopoetické kmenové buňky v kostní dřeni jsou schopny dát vzniknout všem druhům krevních buněk. To, kam se při diferenciaci buňka „vydá“, závisí na regulaci jejího genového programu. Kromě transkripčních faktorů, k jejichž aktivaci vede řada signálních drah, se tohoto procesu účastní i mikroRNA. Naše práce podporuje teorii, že obě tyto složky nepůsobí nezávisle, ale vzájemně se regulují a vytvářejí složité regulační sítě. Ty pak řídí aktivitu cílových genů, a tím i osud buněk.

V našem případě jsme se soustředili na mikroRNA typické pro krvetvorné kmenové buňky. Jde konkrétně o miR-17-92, klastr kodující šest onkogenních mikroRNA, které podporují dělení a „kmenovost“ buňky a naopak aktivně blokují její vyzrávání. Pro hematoonkologii je to zajímavé v tom smyslu, že když se kmenová buňka vyvíjí do zralé krvinky, musejí být tyto mikroRNA vypnuté, aby mohla proběhnout diferenciace. Narušení uvedeného procesu může vést k zablokování difrenciace vedoucí následně až k leukemickému zvratu.

* Podle jakého klíče se miRNA vlastně pojmenovávají? Je to stejně náhodné třeba jako u genů?

Geny jsou popisovány v průběhu několika desítek let, takže jim byly dávány různé poetické názvy – třeba Ikaros. MiRNA sice byly objeveny už vroce 1993 v háďátku Caenorhabditis elegans, ale vůbec nebyla známa jejich funkce. Ta začala být identifikována v podstatě až od deset let později. Takže miRNA byly popisovány v relativně krátké době a byla pro ně zvolena systematická nomenklatura. Název vždy začíná miR, za pomlčkou následuje pořadové číslo, které udává jednotlivou mikroRNA charakterizovanou svou sekvencí nukleotidů, a za ním jsou ještě umístěna další čísla nebo písmena. Ta např. značí, zda je v genomu víc kopií mikroRNA, nebo zda jde o příbuzné mikroRNA lišící se pouze 1 až 2 nukelotidy.

* Kam se bude ubírat vaše další bádání?

Ukázalo se, že mikroRNA mají ve srovnání s ostatními molekulami RNA jednu specifickou vlastnost – a sice, že jsou extrémně stabilní a to i v mimobuněčných tekutinách. To je zajímavé hned z několika důvodů.

Pokud identifikujeme určitou onkogenní miRNA, která je typická pro daný nádor, můžeme neinvazivně stanovit její koncentraci třeba v krvi, moči nebo likvoru, a výsledku využít pro určení diagnózy, či sledování efektivity léčby. Aktuálně jsme se zaměřili na pacienty s lymfomy v centrální nervové soustavě. Stanovení mikroRNA mj. umožňuje toto onemocnění zachytit nebo predikovat jeho relaps výrazně dříve, než bylo možné běžnými metodami.

Další naší představou, kterou rozvíjíme, je, že z tumoru se miRNA dostávají do krve, ale odtud zároveň i do dalších orgánů, kde by mohly teoreticky podporovat vznik metastáz. Buď tím, že pomohou přeprogramovat buňky uvnitř orgánu, nebo tím, že umožní vytvořit „přátelštější“ prostředí pro buňky metatsazujícího nádoru. Dlouho jsme přemýšleli, jak tuto hypotézu testovat. Nakonec nás s kolegy Tomášem Stopkou a Pavlem Klenerem napadlo, že nejlepší bude použít mikroRNA v nativní formě – z lidských nádorů implantovaných do myší.

Zatím tato představa částečně vypadá jako sci-fi, ale věřím, že bude pravdivá. Nicméně při bádání se vyskytne i řada omylů a i když se člověk snaží jít po té správné cestě, příroda mu někdy dává indicie, které ho mohou dovést do slepé uličky.

* Za svoji práci jste již získal fakultní cenu Jana Opletala a nyní univerzitní Bolzanovu cenu. Míříte ještě výš – třeba až k ceně Nobelově?

Obou ocenění si velmi vážím, ale beru je s pokorou. Největším oceněním je pro mne přispět alespoň kamínkem do mozaiky toho, jak funguje lidská buňka, lidské tělo... Nobelova cena je udělována za „extraordinary“ objevy s velkým dopadem pro lidstvo a je to vždy výsledek kolektivní práce. Mými adepty pro toto ocenění jsou Jiří Bártek a Jiří Lukáš působící v Dánsku.

* Jsme v rubrice Všichni chceme být „1“ na 1. LF UK. Koho byste celosvětově ve svém oboru označil za jedničku vy?

Velice uznávám amerického vědce Filipa A. Sharpa, který přináší základní informace o regulaci genů a fungování mikroRNA. Stejně tak Američana Daniela G. Tennena, který na hematologických modelech popisuje obecné fungování a regulaci genů.

* Výsledky klinické práce bývají patrné obvykle hned, kdežto ve vědě je to spíše běh na dlouhou trať a cíl je často v nedohlednu. Jak se motivujete k tomu, abyste vydržel?

Člověk musí brát vědu trochu s odstupem a nadhledem. Je to běh na dlouhou trať, při kterém musíte věřit, že vaše práce může mít jednou třeba i klinický dopad… Je to nekončící závod, takže v dobrých světových laboratořích se pracuje kontinuálně 7 dní v týdnu, protože pokud lidé něco objeví, chtějí to publikovat jako první.

* A jak potom relaxujete?

Naštěstí nemám problém během okamžiku zapomenout na práci. Mám rád přírodní sporty, hlavně běh, lyže, hory, vodu, skialpinismus, maratony. Miluju také živou kulturu, divadla, různé koncerty od klasiky až po underground... Nedávno jsem viděl skvělou výstavu Jana Švankmajera a chystám se na Františka Kupku.