Česká věda si připsala zásadní úspěch v celosvětovém boji s rakovinou. Stojí za ním Miloslav Polášek, vědec z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd (AV ČR). Přišel na způsob, jak rychle a ve velkém vyrábět dosud složitě získávané lutecium-177, fungující jako chytrá bomba ničící rakovinné buňky. Nejde jen o teorii. Americká společnost SHINE Medical Technologies, s níž ústav podepsal licenční smlouvu, už oznámila, že uskutečnila první komerční prodeje. Pro českou vědu z úspěchu budou plynout nemalé prostředky. Pacienti budou mít nově získané lutecium na dosah v závislosti na schvalovacím procesu za rok či dva.

Svět se dívá

Lutecium se dá přirovnat ke zlaté žíle v boji s nádorovými onemocněními. Je to jedna z látek, na které míří obrovská pozornost vědy i medicínského byznysu, protože slibují velké výsledky. V zásadě tento radioaktivní izotop funguje v boji s nemocí tak, že jeho atom při rozpadu vystřelí velkou rychlostí elektron (beta částici), který letí jako projektil a trhá chemické vazby. Když se trefí do DNA molekuly rakovinných buněk, přetrhne ji, což je pro buňku často smrtící. Samozřejmě někdy zasáhne i zdravou tkáň, ale v porovnání se stávající chemoterapií je to revoluční krok dopředu.

Jenže rozvoj léčby luteciem měl až dosud dvě úskalí. Lutecium potřebuje nějaký nosič – molekulu, která plní funkci navigátora a dokáže najít v těle rakovinné buňky, k nimž prvek dopraví. Najít ji není lehké. Každý typ rakoviny je jiný, stejně jako každý pacient je jiný. Proto je také velmi nepravděpodobné, že by vznikl jeden univerzální lék na rakovinu. Několik vhodných nosičů už ale věda zná a v současné době pracuje několik světových týmů na tom, aby našla nové. Léčba rakoviny tak stále častěji bude probíhat kombinací oné nosné molekuly, na niž se „navěsí“ jakýsi maják, tedy izotop vhodný pro zobrazování. Pokud doputuje k nádorovým buňkám, zobrazí se, a tím lékaři získají jistotu, že ona nosná molekula doputovala do správného cíle. Pak už na ni stačí „navěsit“ lutecium a proces zopakovat.

Jenže až by tyto vědecké týmy uspěly, narazily by na druhý problém – nedostatek lutecia-177. Vyrábí se ozařováním terčů ytterbia-176 a současný průběh separace z ozářených terčů je velmi komplikovaný a zdlouhavý. Čas tady hraje velkou roli. Poločas rozpadu lutecia je sedm dní, takže za týden je ho jen polovina, za dva týdny čtvrtina a tak dál. Každá hodina se počítá, protože znamená úbytek zhruba půl procenta výsledného produktu. To hraje roli nejen ve výrobě, ale i v globální logistice.

Česká molekula

Potenciál látky by tedy přišel při současných znalostech vniveč. Díky Miloslavu Poláškovi, vedoucímu skupiny Koordinační chemie při Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, je tento problém vyřešen.

V roce 2016 přišli čeští vědci na to, že molekuly chelátorů (látky, které umějí vázat kovy) mají schopnost od sebe rozlišit i velmi podobné kovové prvky, což je případ ytterbia a lutecia. Kdyby jejich atomy byly velké jako kulečníkové koule, rozdíl by byl jen půl milimetru. V jejich původních velikostech je tedy rozdíl prakticky nerozpoznatelný. „Molekuly chelátorů, které jsme vyvinuli, dokážou tu kuličku kovu obalit. Představte si krabičku, která je přesně vyměřená na jejich velikost. Když do ní vložíte kov jiné velikosti, krabička se zdeformuje a my ji poznáme. Čili získali jsme molekulu, která je přesně vyměřená na ten jeden kovový prvek. Když do ní přijde jiný prvek, chová se hodně jinak. Díky tomu je dokážeme ve výsledku snáz přetřídit,“ popisuje Polášek.

Pro srovnání: Metoda funguje tak rychle, že jsou její autoři schopni do deseti minut dosáhnout jedné separace. Konvenční cestou to trvá i deset hodin. „Po ozáření se na lutecium-177 přemění jen malá část ytterbia. Je to přibližně jeden užitečný atom mezi pěti tisíci velmi podobných nepotřebných atomů, které musíme dokonale a rychle oddělit,“ říká vědec.

Američané, kteří získali na tento způsob výroby exkluzivní licenci, projektu velmi věří. Oznámili kvůli tomu dokonce výstavbu závodu, který bude prvek vyrábět a uspokojovat očekávanou vysokou světovou poptávku. Lutecium před sebou totiž může mít větší budoucnost, než se nyní zdá. Zatímco teď je zřejmé, že velmi dobře funguje například u rakoviny prostaty, a s jeho použitím se počítá spíše až při metastázích, kdy skončila svou práci chirurgie a konvenční chemoterapie, velmi pravděpodobně se v budoucnu nasadí už v dřívější fázi onemocnění. Podmínkou je dokončení klinických testů, které dosud běží.

Výhoda technologické části procesu je v tom, že Češi nepřišli s novým lékem, ale s technologií zdokonalující práci s již osvědčeným prvkem. Tím se výrazně zkracuje schvalovací proces. S ohledem na současnou koronavirovou situaci, která vše na světě zbrzdila, mohou testy podle odhadu Miloslava Poláška doběhnout za rok, maximálně dva.

Poločas úspěchu

Komerční prodeje, které firma SHINE ohlásila, představují významný milník na cestě k záchraně životů. „Schopnost cílit s vysokou přesností na metastazující rakovinné buňky může dát naději na přežití lidem, kteří dosud neměli žádnou reálnou možnost léčby. Jsme nadšeni z toho, co na trh přinášíme, a věříme, že sehrajeme důležitou roli v zajištění přístupu pacientů na celém světě k tomuto velmi důležitému radioizotopu,“ reagoval Greg Piefer, výkonný ředitel SHINE Medical Technologies.

Práce týmu Miloslava Poláška je výsledkem takzvaného transferu technologií. Zjednodušeně řečeno přenesení výsledku bádání do praxe, s nímž jinak mívá věda potíže. Polášek není v tomto směru nováčkem. Kromě toho, že se nepovažuje čistě za chemika a má přehled i o dalších oborech, což mu v bádání pomohlo, získal také zkušenosti ze zahraničí, absolvoval stáže a pracoval v několika zahraničních vědeckých institucích v Evropě a USA. Ví, že výsledky bádání nepatří do šuplíku.

„Společně s manželkou, která má zkušenosti ze startupového byznysu a od počátku mě v tomto nápadu enormně podporovala, jsem vypracoval analýzu komerčního potenciálu a business pitch. Zašel jsem s tím za naším vedoucím transferů profesorem Martinem Fuskem a vše mu odprezentoval. Profesor Fusek projekt vyhodnotil jako smysluplný a zajistil mi interní prostředky, abych mohl sestavit tým a ten nápad rozvíjet. Vývoj chemické části technologie netrval ani dva roky. Koncem roku 2017 jsme podávali první přihlášku vynálezu,“ popisuje Polášek. Přínos pro pacienty i americkou firmu SHINE je zřejmý. Své bude mít ale z licence i Ústav organické chemie a biochemie.

Globální trh s luteciem-177 se dá odhadnout přibližně na jednu miliardu dolarů ročně. A právě zmiňovaný Martin Fusek zorganizoval před deseti lety na ÚOCHB AV ČR profesionální kancelář transferu technologií, která se stala příkladem, jak v Česku prodávat výsledky vědecké práce a vydělané peníze vracet zpět do vědy.

Česko tak má v Ústavu organické chemie a biochemie velmi silného hráče na světovém poli, který neopouští pozice získané v éře profesora Holého.