V minulom roku sa nám podarilo nájsť kľúč k novej liečbe agresívnych nádorov pankreasu, otvorili sme nové možnosti pre výskum liečiv, ktoré nás môžu ochrániť pred hrozbou náhlej srdcovej smrti, podarilo sa nám dosiahnuť významný pokrok v oblasti DNA diagnostiky vážnych neurologických a neuromuskulárnych ochorení, zdokumentovali sme najväčší lokálny výskyt Q horúčky na Slovensku od roku 1993 a našli nový perspektívny cieľ liečby poranenia miechy.
Nová cesta k liečbe vrodených ochorení srdcových a kostrových svalov
Ústav experimentálnej endokrinológie BMC SAV
V rámci výskumu srdcových svalových buniek sme odhalili vzťah medzi štruktúrou a funkciou bielkoviny, známej ako RyR, zodpovednej za uvoľňovanie vápnika z vnútrobunkových zásobníkov. Analýzou mnohých záznamov štruktúry týchto bielkovín sme našli regulačné dráhy spájajúce väzbové miesta pre ióny vápnika a horčíka s molekulovými vrátkami. Otváranie vrátok dávkuje množstvo iónov vápnika uvoľnených do svalovej bunky v súlade s požadovanou silou svalovej práce. Získané poznatky o štruktúre sme vložili do fyzikálneho modelu funkcie tejto bielkoviny, ktorý v počítačových simuláciách reprodukoval experimentálne pozorovania viacerých nezávislých laboratórií. Tento výsledok otvára nové možnosti pre výskum liečiv, ktoré by nás mohli ochrániť pred hrozbou náhlej srdcovej smrti či náhleho prehriatia organizmu vyvolaného anestéziou u citlivých jedincov.
Vedecký časopis PLOS Computational Biology, ktorý publikoval našu prácu, sa zameriava na práce výnimočného významu, posúvajúce naše chápanie živých systémov využitím inovatívnych výpočtových metód, vrátane umelej inteligencie. Článok je verejne dostupný.
Obrázok ukazuje model molekulovej štruktúry ryanodínového receptora s farebne zvýraznenými alosterickými dráhami, ktoré spájajú väzbové miesta iónov s vrátkami, otvárajúcimi kanál. Zdroj: Alexandra Zahradníková a Ivan Zahradník, BMC SAV © CC-BY Creative Commons Attribution License
Zahradníková A, Pavelková J, Sabo M, Baday S, Zahradník I. Structure-based mechanism of RyR channel operation by calcium and magnesium ions. PLoS Comput Biol. 21(4):e1012950, 2025. doi: 10.1371/journal.pcbi.1012950.
Kontakt: Dr. Alexandra Zahradníková, alexandra.zahradnikova@savba.sk, 02/32295034
Nová cielenejšia liečba pre agresívne neuroendokrinné nádory
Ústav experimentálnej onkológie BMC SAV
Gastroenteropankreatické neuroendokrinné karcinómy (GEP-NEC) patria medzi najagresívnejšie typy neuroendokrinných nádorov. Súčasná liečba sa opiera najmä o kombináciu cisplatiny a etopozidu, ktorá síce často prináša rýchlu počiatočnú odpoveď, no jej vysoká toxicita a rýchly vznik rezistencie výrazne obmedzujú dlhodobý klinický prínos. Naša práca sa preto zameriava na identifikáciu selektívnejších terapeutických prístupov, ktoré by tieto limity mohli prekonať. Kľúčovým prínosom štúdie je využitie princípu syntetickej letality medzi stratou funkcie génu ARID1A, ktorý je u GEP-NEC relatívne často mutovaný, a inhibíciou kinázy Aurora A (AURKA) pomocou alisertibu (ALI). Táto geneticky podmienená zraniteľnosť umožňuje cielene eliminovať bunky so stratou ARID1A, zatiaľ čo zdravé bunky zostávajú vo veľkej miere chránené pred nežiaducimi účinkami liečby. Testovanie tohto prístupu v in vivo modeloch potvrdilo, že ALI dosahuje účinnosť porovnateľnú so štandardnou chemoterapiou, avšak pri výrazne priaznivejšom toxickom profile. Výsledky štúdie preto predstavujú dôležitý krok smerom k racionálne navrhnutej, menej toxickej a geneticky podmienenej terapii pre pacientov s GEP-NEC.
PACALAJOVÁ, Mária – VIOL, Fabrice – RUIZ-CANAS, Laura – KONIARIS, Eythimios – SAKSIS, Rihards – BATRES-RAMOS, Sandra – EARL, Julie – KATAKI, Agapi – BUOCIKOVÁ, Verona – BURÍKOVÁ, Monika – CIHOVÁ, Marína – ROJIKOVÁ, Lucia – MAKOVICKÝ, Peter – MATÚŠKOVÁ, Miroslava – KOHL, Yvonne – RIEDMAYER, Andrea – MAKOVÁ, Marianna – BAČIAK, Ladislav – GOGOLA, Daniel – ROGOZA, Olesja – ROVITE, Vita – SAINZ, JR., Bruno – SMOLKOVÁ, Božena** – SCHRADER, Joerg. Aurora kinase A inhibition as a synthetic lethality strategy in ARID1A-mutated gastroenteropancreatic neuroendocrine carcinoma. In Cancer Letters, 2025, vol. 634, art. no. 218033 (2024: 10.1 – IF, Q1 – JCR, 2.756 – SJR, Q1 – SJR).
Kontakt: Dr. Božena Smolková, bozena.smolkova@savba.sk, 02/32295138
Diagnostika myotonickej dystrofie
Ústav klinického a translačného výskumu BMC SAV
V roku 2025 sa nám podarilo dosiahnuť významný pokrok v oblasti DNA diagnostiky monogénových ochorení, konkrétne vážnych neurologických a neuromuskulárnych ochorení, spôsobených expanziami tandemových opakovaní (TR). Ide o výskum zameraný na odstránenie limitov súčasne dostupných diagnostických testov, a to rozvíjaním možností efektívnejšieho bioinformatického hodnotenia a presnejšej charakterizácie týchto problematických genomických oblastí z celogenómových sekvenačných dát (WGS). V porovnaní s konvenčnými metódami sme dosiahli vysokú genotypizačnú zhodu. Preukázali sme navyše, že WGS dokáže spoľahlivo identifikovať všetky patogénne expandované a premutačné alely, a to konkrétne pri modelovom ochorení myotonická dystrofia (DM1 a DM2), pričom poskytuje oveľa detailnejší pohľad na vnútornú štruktúru TR motívov aj pri bežných, nepatogénnych alelách. Navyše, poukázali sme aj na to, že WGS dokáže identifikovať aj genetické modifikátory či alternatívne diagnózy, ktoré by inak, použitím konvenčných metód, ostali len ťažko odhaliteľné. Výstupy predstavujú zásadný krok vpred pre lekárov, keďže technológia predstavuje potenciál rýchlejšej, presnejšej a dostupnejšej diagnostiky nielen v prípade DM1 a DM2, ale aj pre množstvo ďalších ochorení spojených s TR motívmi. Pre bežný život pacientov to v blízkej budúcnosti môže znamenať skoršie odhalenie rizikových stavov, lepšie zacielenú liečbu a zníženie počtu nesprávne alebo neskoro diagnostikovaných prípadov.
High-resolution repeat structure analysis in myotonic dystrophy type 2 diagnostics using short-read whole genome sequencing. Lojova I, Kucharik M, Zatkova A, Balaz A, Pös Z, Tarova ET, Kadasi L, Budis J, Szemes T, Radvanszky J. Anal Biochem. 2025 May;700:115793. doi: 10.1016/j.ab.2025.115793.
Advancing molecular diagnostics of myotonic dystrophy type 1 using short-read whole genome sequencing. Lojova I, Kucharik M, Pös Z, Balaz A, Zatkova A, Tothova Tarova E, Budis J, Kadasi L, Szemes T, Radvanszky J. Mol Cell Probes. 2025 Feb;79:102005. doi: 10.1016/j.mcp.2024.102005.
Kontakt: Dr. Ján Radvánszky, jan.radvanszky@savba.sk, 02/90149637
Identifikácia a monitoring ohniska Q horúčky
Virologický ústav BMC SAV
V roku 2025 sme zdokumentovali najväčší lokálny výskyt Q horúčky na Slovensku od roku 1993, a to u 35 obyvateľov obce Ráztočno, pričom u žiadneho z nich nebol potvrdený priamy kontakt so zvieratami. Klinicky sa prípady prejavovali horúčkou okolo 38 °C, atypickou pneumóniou alebo eleváciou pečeňových enzýmov. Laboratórne diagnostické metódy potvrdili baktériu Coxiella burnetii priamo v spúte pacientov a zároveň sme sérologickými testami preukázali tvorbu špecifických protilátok, a jednoznačne potvrdili akútnu infekciu. Dôležitým zistením bolo priame potvrdenie výskytu C. burnetii v kliešťoch z tejto lokality, čo naznačuje možný environmentálny a vektorový prenos patogéna v prírode. Nadväzujúce analýzy pôdy a ďalších vzoriek z prírodného prostredia sú aktuálne v procese vyhodnocovania, pričom cieľom je identifikovať rezervoár a dynamiku cirkulácie patogénu. Výsledky nášho výskumu môžu v budúcnosti viesť k cielenejšiemu monitoringu kliešťov, skoršiemu záchytu infekcie a lepšiemu nastaveniu preventívnych opatrení, čo môže významne prispieť k ochrane verejného zdravia. Pre klinickú prax majú naše zistenia prínos aj v oblasti diagnostiky – upozorňujú na atypické prejavy ochorenia, ako hepatomegáliu so steatózou, zmeny steny žlčníka, splenomegáliu či mezenterickú lymfadenitídu, ktoré sme pozorovali najmä u importovaných prípadov. Tento výsledok tak predstavuje dôležitý posun v chápaní patogenézy, ekológie a prenosu Q horúčky v stredoeurópskom priestore a otvára nové smery výskumu aj preventívnych zásahov.
Kontakty:
Dr. Ľudovít Škultéty, ludovit.skultety@savba.sk, 02/59302418
Dr. Eva Špitálska, eva.spitalska@savba.sk, 02/59302430
Stimulácia AT2 receptorov po poranení miechy podporuje obnovu nervových vlákien a myelínu
Neurobiologický ústav BMC SAV
Poranenie miechy nespôsobuje len okamžité poškodenie nervového tkaniva, ale iniciuje aj dlhodobé degeneratívne procesy vedúce k strate axónov, demyelinizácii a zhoršeniu motorických a autonómnych funkcií, čo výrazne obmedzuje zotavenie pacienta. Receptory angiotenzínu II typu 2 (AT2) sú známe svojou úlohou v regeneračných procesoch nervového systému, avšak ich správanie po poranení miechy nebolo doteraz dostatočne preskúmané. V experimente na dospelých potkanoch s ťažkým kompresným poranením miechy sme sledovali časový vývoj expresie AT2 receptorov počas prvých štyroch týždňov po úraze. Zistili sme, že hoci sú za fyziologických podmienok exprimované len minimálne, po poranení dochádza k ich výraznému, časovo oneskorenému nárastu medzi 14. a 21. dňom. Cielená aktivácia AT2 receptorov od 14. dňa po poranení viedla k zlepšeniu motorického zotavenia, skoršiemu návratu funkcie močového mechúra, lepšiemu zachovaniu nervového tkaniva a rýchlejšiemu prenosu nervových signálov. Na molekulárnej úrovni sa podporil rast a ochrana axónov, prežívanie oligodendrocytov a zachovanie myelínu, zatiaľ čo blokovanie AT2 receptorov tieto efekty potláčalo. Výsledky poukazujú na existenciu časovo ohraničeného terapeutického okna, v ktorom môžu AT2 receptory predstavovať perspektívny cieľ liečby poranenia miechy.
Kontakt: Dr. Jaroslav Pavel, pavel@saske.sk, 055/7276221
Text: Dr. Alexandra Zahradníková, Dr. Božena Smolková, Dr. Ján Radvánszky, Dr. Juraj Kopáček, Dr. Jaroslav Pavel, Ela Rybárová, BMC SAV
Foto: BMC SAV; Alexandra Zahradníková a Ivan Zahradník, BMC SAV © CC-BY Creative Commons Attribution License