Růstové faktory patří mezi důležité biomolekuly živých buněk. Syntéza a degradace růstových faktorů v různých fázích buněčného dělení a diferenciace zajišťují, aby se živý organismus vyvíjel zdravě a rostl. Fibroblastový růstový faktor 2 patří mezi klíčové molekuly, které se například přidávají do kultivačních médií pro produkci embryonálních kmenových buněk, které dnes nacházejí velmi široké uplatnění v biomedicínském výzkumu i klinické praxi.
Fibroblastové růstové faktory jsou bílkoviny podporující růst a dělení buněk. Pracovat s nimi začali Petr Dvořák a Pavel Krejčí z Biologického ústavu Lékařské fakulty, kteří se zaměřili na jeden z nich označovaný jako FGF2. Objevili a popsali některé jeho vlastnosti, ale především se jim díky proteinovému inženýrství podařilo faktor stabilizovat. Tedy upravit jej tak, aby byl funkční déle než dvacet dní i při teplotách okolo 37 stupňů Celsia, které jsou klíčové pro biologické aplikace.
Protože úzce spolupracují s týmem Loschmidtových laboratoří RECETOX a Ústavu experimentálni biologie Přírodovědecké fakulty, domluvili se, že vyzkouší nově vyvinutou stabilizační platformu FireProt právě na těchto biomedicínsky zajímavých molekulách s omezenou stabilitou. „FireProt je výpočetní systém, který nám pomáhá hledat vhodné úpravy molekul tak, aby byly užitečné v praxi. FGF2 byl prvním medicínsky využitelným systémem, na němž jsme naši platformu úspěšně aplikovali,“ přiblížil další krok k současnému úspěchu vedoucí laboratoří Jiří Damborský.
Úpravy FGF2 v rámci proteinového inženýrství trvaly tři roky a zaměřovaly se na termodynamickou stabilitu bílkoviny. „V jeho struktuře jsme postupně vyměňovali některé aminokyseliny za jiné, tedy vnášeli jsme takzvaně bodové mutace. Tímto procesem jsme posilovali interakce mezi aminokyselinami a tím zvyšovali celkovou robustnost proteinu. Design mutací a jejich konstrukci jsme zvládli rychle, pak ale následovalo dlouhé období testování jejich vlivu na biologickou aktivitu FGF2. Byli jsme velmi opatrní, abychom protein nepoškodili, takže jsme testovali jednotlivě každou variantu proteinu z mnoha tisíců,“ doplnil David Bednář, jeden z hlavních autorů platformy FireProt.
Stabilizovaný FGF2 můžou vědci využít pro práci s kmenovými buňkami, protože stimulují jejich množení, a najde uplatnění i při buněčných terapiích nebo léčbě těžce se hojících ran například u popálenin nebo u diabetických pacientů. Molekula je chráněna patentem, který spoluvlastní MU a Enantis. Letos produkt s názvem FGF2-STAB získal evropský patent a nadále probíhá patentové řízení i v dalších zemích.
Právě Enantis má na starosti komerční využití molekuly. Společnosti se podařilo po téměř ročním vyjednávání uzavřít licenční smlouvu s americkou společností, která bude stabilizovaný růstový faktor vyrábět a dále rozvíjet možnosti jeho využití. „Jednání nebyla vůbec jednoduchá, ale nakonec jsme rádi, že se takto významná globální firma rozhodla licencovat naši technologii a uspokojit rostoucí poptávku po našem produktu,“ zdůraznil Roman Badík, výkonný ředitel Enantis.
Přestože jsou jméno celosvětově působící společnosti a další podrobnosti licenční smlouvy utajené, jedná se v rámci Masarykovy univerzity o jedinečnou situaci. „Masarykova univerzita uzavírá každý rok desítky licenčních smluv na využití duševního vlastnictví, které na univerzitě vzniká. Z pohledu významu a budoucího přínosu se však jedná v tomto případě o jednu z nejvýznamnějších smluv,“ doplnil Radoslav Trautmann, vedoucí oddělení transferu technologií MU s tím, že jde v oblasti biotechnologií o ojedinělý počin nejen v rámci Jihomoravského kraje, ale i celé České republiky.
Zdroj: Masarykova univerzita
Foto: archiv Enantis
