Spolupráce dvou pražských výzkumných institucí, Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR a Mikrobiologického ústavu AV ČR, a brněnského startupu CF Plus Chemicals, spin-offu z prestižní švýcarské univerzity ETH Curych, přinesla novou technologii CF LINK, která najde uplatnění například při vývoji nových léčiv.
Firma CF Plus Chemicals, spin-off ETH Curych, založený v roce 2014, vychází z výsledků téměř desetileté spolupráce skupiny Dr. Petra Beiera z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (ÚOCHB) a Dr. Václava Matouška, absolventa skupiny prof. Dr. Antonia Togniho z ETH Curych.
Chemické látky založené na cyklických sloučeninách hypervalentního jodu s perfluoralkylovými substituenty, dnes označované souhrnným názvem Togniho činidla, se po několika letech od svého objevu v roce 2006 staly široce používanými nástroji v organické syntéze, a to především ve farmaceutických firmách k přípravě nových potenciálních léčiv obsahujících fluor ve své molekule. Právě přítomnost fluoru v molekule léčiva umožňuje mnohdy dramaticky zvýšit účinnost, popřípadě potlačit jeho nežádoucí efekty. Metody, jak zavádět fluor do molekul jsou tudíž předmětem zvýšeného zájmu farmaceutických firem a odborné komunity.
Tato rodina chemických sloučenin byla následně rozšířena v roce 2013 v rámci spolupráce ETH se skupinou Dr. Petra Beiera z ÚOCHB o druhou generaci těchto látek, která oproti té původní nabízejí mnohem větší pestrost, a tak i podstatně širší inovační možnosti při designu nových fluorovaných léčiv.
Typická doména farmaceutické chemie, kde se využíval fluor, byla doposud prakticky výhradně oblast klasických léčiv, tzv. malých molekul, z nichž se drtivá většina podává ústně ve formě tablet.
Existuje i však druhá, dynamicky se rozvíjející se oblast léčiv označovaná jako „velké molekuly“. V praxi se jedná povětšinou o proteiny a z důvodu jejich nízké stability se převážně podávají nitrožilně. Známým zástupcem této skupiny je například insulin, z novějších léčiv jsou to biologická léčiva nebo terapeutické protilátky namířené proti rakovinným buňkám. Aktuální výzkumy v této oblasti (označované jako antibody-drug conjugates) směřují k tomu připojovat k protinádorovým protilátkám vysoce toxické chemické sloučeniny a doručit tak prudce jedovatý toxin výlučně do nádorové buňky, vyhnout se tak ostatním tkáním a překonat tím nežádoucí efekty klasické chemoterapie.
V projektu firmy CF Plus Chemicals z dotačního programu SME Instrument Horizon 2020, podpořeném městem Brnem a ve spolupráci s ÚOCHB a skupinou Dr. Petra Nováka z Mikrobiologického ústavu se podařilo ukázat, že Togniho činidla mají schopnost také šetrně reagovat s proteiny a vnášet do jejich aromatických aminokyselin poměrně komplexní fluorové skupiny.
Za určitých podmínek jsou tato činidla schopna velmi přesně zacílit jednu konkrétní aminokyselinu tryptofan, a to za velmi mírných podmínek, bez použití těžkých kovů a ve velmi krátké reakční době. Přesné cílení na jednu konkrétní aminokyselinu je jeden z klíčových parametrů pro to, aby se jednoho dne mohla metoda použít k přípravě přesně definovaných proteinových konjugátů, využitelných například v imunoonkologii.
Tuto nedávno publikovanou chemickou připojovací technologii, kterou Václav Matoušek pojmenoval CF LINK, je možno také využít k post-translační modifikaci ostatních aromatických aminokyselin a aplikovat ji tak ke stabilizaci léčivých proteinů. Kromě těchto příkladů potenciálního průmyslového využití ji hodlá Matoušek nabízet též pro výzkumné účely, například k podrobnému mapování povrchové struktury proteinu a zkoumání toho, jak spolu vzájemně proteiny interagují. Právě tato detailní znalost je podstatnou složkou procesu objevování nových léčiv.
„Základem úspěšných komerčních výstupů z výsledků základního výzkumu je vynikající vědecká práce. V tomto případě se jedná o důležitý výsledek, který je nejen využitelný jako nástroj pro základní výzkum, ale také jako prostředek pro vývoj nových léčiv na bázi proteinů. Unikátností, která by ale měla být spíše pravidlem je to, že projekt byl vytvořen spoluprací dvou akademických a jedno komerčního subjektu. Jsem moc rád, že jsme mohli být, i když malou, součástí celého procesu,“ řekl Martin Fusek, ředitel IOCB Tech.
Kombinace předchozího patentu UOCHB a ETH chránící druhou generaci Togniho činidel a nové technologie CF LINK přestavuje posílení ochrany duševního vlastnictví a tento kombinovaný technologický balíček je exkluzivně licencován firmou CF Plus Chemicals a v současné době nabízen k sublicencování obchodním partnerům z řad etablovaných farmaceutických a biofarmaceutických firem.
„Jsem potěšen, že se nám společně podařilo rozšířit reaktivitu Togniho činidel na aromatické aminokyseliny a aromáty obecně, čímž se otvírá celá řada potenciálních aplikací v proteinovém inženýrství a designu terapeutik založených na proteinech. V současné době hledáme průmyslové partnery z řad etablovaných firem, kteří by využili naši technologii k řešení svých výzev,“ komentuje Václav Matoušek, ředitel CF Plus Chemicals.
https://www.youtube.com/watch?v=a9IMvKv0UQU&feature=youtu.be
Zdroj: ÚOCHB, CF Plus Chemicals
- Autor článku: ne
- Zdroj: Vědavýzkum.cz
