Výzkum probíhá v Centru nanomateriálů a biotechnologií (CENAB) Přírodovědecké fakulty UJEP ve spolupráci s katedrou biologie. Exosomy se významně podílejí zejména na regulaci vzniku neurodegenerativních a kardiovaskulárních onemocnění, imunitních procesů i na regulaci vzniku rakoviny.

Co jsou to exosomy
Exosomy jsou membránou obalené struktury o velikosti desítek až stovek nanometrů. Lidské, savčí i rostlinné buňky mají schopnost tyto váčky produkovat, čímž ovlivňují fyziologické procesy daného organismu prostřednictví přenosu bílkovin, lipidů, malých nukleových kyselin a metabolitů. Exosomy uvolněné z buňky mohou díky svým jedinečným povrchovým vlastnostem vstupovat do dalších buněk, kde uvolněné molekuly umožňují regulaci řady procesů.

„Potenciál exosomů spočívá v jejich schopnosti přepravovat různá léčiva na místo určení, a to bez vyvolání imunitní odpovědi organismu. Předpokládá se, že tato schopnost by mohla být v budoucnu využívána k léčbě řady onemocnění člověka. Současně průkaz přítomnosti specifických molekul uvnitř lidských exosomů by mohl sloužit jako diagnostická metoda,“ vysvětluje vedoucí výzkumu Jan Malý.

Hlavní přínos exosomů spočívá v jejich schopnosti transportovat léčivé látky. Výzkumníci z Přírodovědecké fakulty UJEP se věnují výzkumu exosomů pocházejících z lidských, živočišných i z rostlinných buněk. Živočišné váčky mohou být získávány z buněčných kultur nebo z biologického materiálu, jako jsou sliny, moč a podobně. Rostlinné váčky jsou izolovány z celých rostlin i ze sterilních buněčných kultur.

„K izolaci váčků je zapotřebí značné množství materiálu. Rostliny jsou v tomto ohledu výhodné, protože je můžeme kultivovat rychle a relativně levně. To se týká i rostlinných kultur. Navíc mají váčky získané z rostlin velkou výhodu – lidské tělo je velmi dobře zná. Běžně je přijímá jako přirozenou součást potravy v ovoci, zelenině nebo třeba ve formě džusů. Proto se očekává minimální imunitní reakce vůči přípravkům podaných tímto způsobem,“ shrnuje molekulární bioložka Hana Auer Malinská.

Centrum materiálů a technologií z dronu v kontextu kampusu.
V kampusu stříhali poslední pásku. Otevřeli nové Centrum materiálů a technologií

Výzkum exosomů pod vedením Jana Malého, realizovaný v rámci projektu Hybridní nanovesikuly exosom-dendrimer pro genovou terapii a cílenou dopravu léčiv podpořeného Grantovou agenturou České republiky (GAČR), propojuje práci dvou součástí Přírodovědecké fakulty UJEP – katedry biologie a Centra nanomateriálů a biotechnologií (CENAB). „Tento projekt nám umožnil nastartovat velmi slibné a zajímavé téma s významným aplikačním potenciálem. S pomocí studentů-doktorandů se nám daří výzkum v této oblasti úspěšně rozvíjet,“ doplňuje Jan Malý.

Vlivem izolačních metod živočišných exosomů a jejich využitím pro dopravu léčiv se v rámci grantové podpory UJEP na podporu projektů vědecké činnosti mladých vědeckých pracovníků zabývá Alena Semerádtová. Na váčky rostlinné je zaměřen projekt podpořený Studentskou grantovou soutěží, vedený Hanou Auer Malinskou. Ten je zaměřen na izolaci rostlinných exosomů, jejich biochemickou a biofyzikální charakterizaci a na možnost jejich využití pro cílenou dopravu léčiv.