Švédští výzkumníci stojí v čele rozsáhlého a ambiciózního projektu kompletujícího pozoruhodný atlas lidských bílkovin, ve kterém bude znázorněno přesné umístění tisícovek jednotlivých bílkovin v tělních tkáních a buňkách, a který poskytne důležitý náhled do funkcí různých bílkovin. To by se mohlo stát výborným základem zkoumání toho, jak by se změny v normálním rozložení bílkovin v lidském organismu mohly odrážet v nemocích, jakými je například rakovina. Tvorbu tohoto atlasu bílkovin můžete takřka online sledovat na webových stránkách: https://www.proteinatlas.org/
Projekt je obrovsky náročný a ctižádostivý. Spoléhá na selektivní identifikaci a mapování tisícovek bílkovin, přičemž funkce mnoha z nich dosud není objasněná, a vyžadoval vývoj obrovské infrastruktury, která umožní identifikaci proteinů v časově reálném období.
Uhlén představil projekt tvorby atlasu lidských bílkovin na 3. Functional Genomics Conference v Innsbrucku, kterou pořádala European Science Foundation na počátku října, na které přednášela i Kerstin Lindblah-Toh z Uppsala University, o jejíž práci jsme se zmiňovali v článku Pes – přítel člověka i na lovu nemocných genů .
Poznání a zmapování všech bílkovin lidského těla bude ještě pořádná fuška…
Tým sestavující atlas bílkovin čeká vpravdě mravenčí práce. Nejprve použije znalostí lidského genomu – sekvenci všech cca 20 tisíc genů lidských buněk – k rozkódování jednotlivých bílkovin. Pak s jejich pomocí vyvinou „antigeny“ – bílkovinné molekuly, které dokáží každou jednotlivou bílkovinu rozpoznat. To budou muset udělat pro každou z bílkovin. Antigeny, které rozpoznají danou bílkovinu, budou sloužit jako markery, aby se bílkovina zviditelnila pod mikroskopem. Pak nastane další fáze, kterou bude zkoumání různých tkání a buněk pomocí těchto markerů, které se naváží na odpovídající bílkoviny a tímto způsobem může být určeno přesné umístění této konkrétní bílkoviny.
„Abychom mohli pracovat systematicky, je zapotřebí spousta automatizace a robotické práce,“ řekl Uhlén. „Máme šest programových inženýrů píšících programy jenom na sledování vzorků. Tento projekt vytváří každý den plných 400 gigabytů informací.“ Proto na něm pracuje velký tým, který se bude ještě rozšiřovat. Jedno pracoviště bude brzy zřízeno v Indii a laboratoře vyrábějící protilátky jsou v Jižní Koreji a Číně.
„Abyste měli představu, jak daleko jsme došli v prvním roce naší práce, tak zatím jsme vyráběli antigeny,“ řekl Ulén. „V letošním roce doufáme, že se nám jich podaří vyrobit 3000.“ Program „vypuknul“ v roce 2003 a Uhlén věří, že s dostatečným financováním by mohla první verze atlasu být dostupná někdy v průběhu roku 2014.
Tým dosud zmapoval umístění asi 5000 bílkovin v lidských buňkách a tkáních. Výzkumníci také prověřují, zda určité typy rakoviny – například tlustého střeva, prostaty, plic a prsu – mají oproti zdravé tkáni odlišné bílkovinné profily. Tímto způsobem by mohly být stanoveny nové „biomarkery“, tedy molekuly, které označí nemocnou tkáň nebo buňku a díky tomu by mohly upozornit lékaře na problém již ve velmi časných stádiích nemoci, což by se mohlo pro některé nemocné stát doslova výhrou jejich života.ˇ
Zdroj: European Science Foundation, https://www.proteinatlas.org/