Chtěl „jen“ zlepšit přežívání transplantovaných ledvin. Vynalezl molekulární diagnostickou metodu budoucnosti

„Diagnostika lidských chorob je stále nedokonalá. Když se nad otázkou diagnózy potkají tři patologové nebo radiologové, nejednou se stane, že dva jsou pro a třetí proti. Čím víc by se jich ale sešlo, tím přesnější by byl výsledek. My vyhodnocujeme najednou 50 tisíc informací o expresi 20 tisíc genů,“ uvedl oceněný vědec při slavnostním předání, jež proběhlo 7. listopadu 2019 v pražském Karolinu.

Foto: Česká transplantační nadace

Ledviny, štěpy a protilátky

Prof. Philip Halloran vystudoval medicínu na Torontské univerzitě, posléze se zaměřil na nefrologii. Působil mj. na univerzitě v Albertě, kde založil Centrum pro aplikovanou genomiku (Alberta Transplant Applied Genomics Centre), které je dnes vedoucím světovým pracovištěm pro molekulární studie orgánových transplantátů. Přes 40 let se věnuje výzkumu mechanismů tkáňového poškození a zánětu, zejména jejich souvislosti se změnami exprese genů. Zprvu pracoval s orgánovými transplantáty, zejména ledvinnými štěpy, u kterých studoval protilátkami zprostředkovanou rejekci. Jeho výzkumný záběr se však postupně rozšířil a cílem jeho snah se stalo využít změny v expresi genů pro přesnou a včasnou diagnostiku lidských chorob obecně – poučit se z objevů učiněných u transplantátů a aplikovat je na primární onemocnění orgánů.

Mikroskop na geny

Zásadní průlom v tomto úsilí znamenal objev molekulárního mikroskopu (MMDx) − metody, která využívá mikročipy k hodnocení exprese genů ve tkáních získaných biopsií. S klasickým mikroskopem tak má společné pouze využití v patologii a diagnostice. Výsledky této laboratorní technologie jsou hodnoceny nikoliv zrakem, ale počítačem pomocí strojového učení, nepřesně označovaného za umělou inteligenci. „To znamená, že ohromné množství dat vyhodnotí výkonný program a učí se nacházet v nich vzorce, jež jsou pro jednotlivé diagnózy společné. Je to záležitost, ve které se lékař-vědec neobejde bez odborníků na informační technologie, a já mám štěstí na skvělý tým, s nímž se tomu věnujeme už 15 let,“ upřesnil profesor Halloran.

Diagnostický postup přináší zpřesnění diagnostiky rejekce štěpů, která je stále největším problémem transplantační medicíny – má například potenciál odhalit počínající rejekci ve chvíli, kdy ještě není okem patologů rozpoznatelná. V různých stadiích výzkumu je ovšem také využití této metody v diagnostice jaterních chorob, tumorů nebo autoimunitních onemocnění.

Spolupráce s Prahou kdysi a dnes

Pro další rozvoj a komercializaci molekulárního mikroskopu se tým Philipa Hallorana spojil se společností Thermo Fischer Scientific, světovým lídrem v oblasti laboratorních technologií. Zatím je metoda používána v několika spolupracujících centrech po celém světě a stále probíhá proces jejího zdokonalování. Ten by měl pokračovat i poté, co bude metoda schválena pro uvedení na trh, což by dle slov zástupců společnosti nemělo trvat dlouho.

Přáním vědce je, aby se základnou pro rozšíření molekulárního mikroskopu do Evropy stal pražský IKEM. Kromě toho, že se jedná o špičkové pracoviště, váže profesora Hallorana k naší zemi také sentimentální pouto. V období normalizace totiž Československo navštívil, aby se tu setkal se „svým vědeckým hrdinou“, českým biologem a imunologem Milanem Haškem. S návštěvníky ceremonie se podělil o příběh, kdy byl přímo před jeho očima profesor Hašek odveden z večeře v restauraci policií k výslechu, a připomněl odvahu a odhodlání českých akademiků dělat i ve složitých podmínkách špičkovou vědu.

Stroje lékaře nenahradí

Na otázku, zda může dle jeho názoru molekulární mikroskop „převálcovat“ klasickou mikroskopii a časem třeba i celý obor patologie, odpovídá Philip Halloran jednoznačně. Metoda sice může být pro diagnostiku revoluční, stále je však potřeba posuzovat vztah jejích výsledků ke klinickým a histologickým nálezům a poté učinit léčebné rozhodnutí. Není tedy náhražkou patologů, ale nástrojem v jejich rukou.

Cestu využívání technologií a výpočetních algoritmů ovšem vidí jako nevyhnutelnou, mimo jiné vzhledem k vývoji nových nákladných léčiv. „Moderní léky na onkologická či autoimunitní onemocnění stojí ohromné peníze, a přitom nepomohou každému. Precizní diagnostika může identifikovat ty, kteří budou z léčby profitovat, a ušetřit zdravotnímu systému obrovské peníze,“ věří prof. Halloran.

Prestižní ocenění

Česká transplantační nadace Karla Pavlíka, pojmenovaná po prvním příjemci transplantované ledviny v Československu, od roku 1998 každoročně oceňuje významné české i zahraniční osobnosti za mimořádné zásluhy v oblasti transplantační medicíny. V minulosti cenu převzali například profesoři Pavel Pafko a Robert Lischke za program transplantací plic, profesor Paul Terasaki, který položil základy transplantační imunologie, profesor Bohdan Pomahač za první kompletní transplantaci obličeje, ale také dvě pacientky, které jako první v ČR poskytly svou ledvinu jim neznámému příjemci.

Prof. Philip Halloran (vpravo) přebírá Výroční cenu České transplantační nadace Karla Pavlíka z rukou předsedy její správní rady MUDr. Štefana Vítka, CSc. 
Foto: Česká transplantační nadace

MUDr. Lucie Kovářová
redakce proLékaře.cz