NETPHARM představuje v českém výzkumném prostředí zcela výjimečný projekt díky svému rozsahu, úrovni interdisciplinarity a strategickému zaměření na translační výzkum s reálným dopadem na pacienty. Výzkum je rozdělen do pěti věcně zaměřených výzkumných záměrů. Odborný tým vede prof. Petr Pávek z Univerzity Karlovy, Farmaceutické fakulty v Hradci Králové. Do projektu, na kterém spolupracuje 5 výzkumných záměrů, je zapojeno přes 180 výzkumných pracovníků z České republiky i zahraničí.
Garant projektu
Odborný manažer projektu
prof. PharmDr. Petr Pávek, Ph.D.
ORCID Petr Pavek (0000-0001-8769-4196) - ORCID
Prof. Petr Pávek je mezinárodně uznávaným odborníkem v oblasti molekulární farmakologie, vývoje léčiv, farmakokinetiky a farmakogenetiky. Dlouhodobě působí na Farmaceutické fakultě UK v Hradci Králové, kde se věnuje výzkumu jaderných receptorů a jejich roli v regulaci enzymů metabolizujících léčiva. Je autorem více než 180 publikací v prestižních vědeckých časopisech, držitelem řady patentů a řešitelem i spoluřešitelem mezinárodních výzkumných projektů, včetně konsorcia Horizon 2020 – EDCMET. V minulosti vedl Centrum excelence GAČR i tým projektu OP VVV. V projektu NETPHARM působí jako odborný manažer s odpovědností za odborné směřování a kvalitu realizovaného výzkumu. Díky své expertíze a zkušenostem je zárukou excelence a mezinárodní relevance výzkumných výstupů. Za objev a mimořádný počin z oblasti zdravotnictví, lékařské péče, farmacie a oborů zabývajících se lidským zdravím mu byla v r. 2024 udělena cena Lorem v soutěži Česká hlava.
VZ1 Farmaceutická a analytická chemie
Vedoucí výzkumného záměru VZ1 | Tým cca 65 členů
prof. PharmDr. Kateřina Vávrová, Ph.D.
ORCID Katerina Vavrova (0000-0002-8502-4372) - ORCID
Prof. Kateřina Vávrová je přední českou vědkyní v oblasti medicinální chemie a farmaceutické technologie. Působí na Farmaceutické fakultě UK v Hradci Králové, kde vede výzkum zaměřený na vývoj nových kožních léčiv a nosičových systémů, s důrazem na porozumění biologickým bariérám a jejich ovlivnění pomocí inovativních molekul. Je autorkou více než 100 vědeckých publikací v mezinárodních časopisech a spoluautorkou několika patentů. Dlouhodobě se podílí na řešení výzkumných projektů základního výzkumu i projektů s přesahem do klinické praxe a translace poznatků. V projektu NETPHARM hraje klíčovou roli v oblasti výzkumu selhávajících lipidových bariér, jejich regenerace a dermálních systémů pro podávání léčiv a přináší unikátní expertízu v propojení chemických a biologických aspektů farmaceutického vývoje.
Výzkumný záměr VZ1 v kostce:
Vědecký tým pro farmaceutický výzkum, který se zabývá výzkumem farmaceutických a farmaceuticko-technologických látek: Výzkumníci z FaF UK, VŠCHT a ÚOCHB budou v úzké spolupráci s VZ2, VZ3, VZ4 a VZ5 zkoumat možnosti organické, výpočetní, fyzikální a analytické chemie při identifikaci a specifickém zaměření na zranitelné subpopulace pacientů.
Vědecký tým sdružující odborníky z oblasti organické, farmaceutické, analytické, fyzikální a výpočetní chemie ze tří institucí – FaF UK, VŠCHT a ÚOCHB – má tři výzkumné cíle: 1) vyvíjet nové výzkumné i diagnostické nástroje či nosiče léčiv, 2) pomocí nejmodernějších analytických metod zkoumat osud léčiva v organismu, jeho metabolismus a případnou toxicitu a 3) vyvíjet nová kandidátní léčiva syntetického i přírodního původu. Všechny tyto přístupy probíhají v úzké spolupráci s VZ2, VZ3, VZ4 a VZ5, a jsou specificky zaměřeny na zranitelné subpopulace pacientů.
Odborný popis:
V rámci VZ1 budou výzkumní pracovníci z FaF UK, VŠCHT a ÚOCHB zkoumat možnosti organické, analytické, výpočetní a fyzikální chemie při identifikaci nových technologií pro specifické cílení na zranitelné subpopulace pacientů. Příspěvek k translačnímu výzkumu v konsorciu NETPHARM je plánován na následujících úrovních:
Diagnostické sondy a pokročilé nosiče léčiv budou syntetizovány v úzké zpětné vazbě s VZ2, VZ3 a VZ5. Pro stratifikaci subpopulací pacientů budou vyvinuty oligodeoxynukleotidové sondy založené na qPCR, vysoce specifické fluorescenční senzory založené na rozpoznávání cíle pomocí aptameru, nástroje pro tkáňovou lipidomiku, značené lipidové sondy a chemicky značené živé imunitní buňky. Budou navrženy nanomateriály inspirované biomolekulami pro pokročilé nosiče léčiv, které umožní tkáňově specifické či biomarkery indukované uvolňování léčiv.
Ve spolupráci s pracovními skupinami VZ2, VZ3 a VZ5 bude stanovena farmakokinetika a toxicita metabolitů léčiv. Budou vyvinuty cílené a necílené metody pro citlivou, selektivní, časově a nákladově efektivní identifikaci a kvantifikaci známých i nových metabolitů a markerů v biologických matricích. Použity budou nejmodernější metody včetně proteomických, lipidomických a metabolomických přístupů a pokročilého statistického vyhodnocení, včetně reálných vzorků pacientů z Fakultní nemocnice Hradec Králové.
Budou navržena kandidátní léčiva cílená na molekulární spouštěče onemocnění, syntetická i přírodního původu. Pro zlepšení účinnosti a bezpečnosti farmakoterapie u zranitelných subpopulací budou léčiva cílit na deregulaci genů prostřednictvím jaderných receptorů, methyltransferáz, transkripčních faktorů či na selektivní toxicitu přes modulaci topoizomeráz. Budou využity nejmodernější výpočetní metody pro návrh těchto molekul.
Výzkumníci z VZ4 budou konzultováni s cílem identifikovat mezery v současné farmakoterapii, které lze řešit pomocí chemických nástrojů, a zpětná vazba z VZ2, VZ3 a VZ5 bude řídit syntetické strategie.
…zjednodušeně řečeno:
VZ1 – Nové léky a diagnostika šité na míru
Vědci z Farmaceutické fakulty UK, VŠCHT a ÚOCHB pracují na vývoji nových léků a diagnostických nástrojů, které budou přesně zacílené na zranitelné skupiny pacientů, například seniory, onkologické pacienty nebo osoby s chronickými nemocemi.
Co přesně děláme?
Vyvíjíme chytré sondy a nanonosiče, které najdou nemoc v těle dřív, než se projeví navenek, a doručí lék přesně tam, kde je potřeba.
Zkoumáme, jak se léky v těle mění – tedy jejich metabolismus – abychom zjistili, co funguje, co může škodit a jak to zlepšit.
Navrhujeme nové léky, které budou účinnější a bezpečnější, díky tomu, že budou reagovat na konkrétní spouštěče nemocí v těle daného pacienta.
Proč je to důležité?
Díky tomuto výzkumu se můžeme přiblížit k personalizované medicíně, tedy léčbě „na míru“ každému pacientovi. Pomůže to především těm, u kterých dnes běžná léčba často selhává nebo má silné vedlejší účinky.
VZ2 Farmakologie a toxikologie
Vedoucí výzkumného záměru VZ2 | Tým cca 38 členů
prof. PharmDr. František Štaud, Ph.D.
František Štaud (0000-0001-6712-097X) - ORCID
Prof. František Štaud je respektovaným odborníkem v oblasti farmakokinetiky, transportních mechanismů léčiv a placentární farmakologie. Působí na Farmaceutické fakultě UK v Hradci Králové, kde se věnuje výzkumu přestupu léčiv přes biologické bariéry, zejména placentu, a jejich vlivu na plod. Je autorem více než 100 publikací v mezinárodních odborných časopisech a držitelem řady ocenění za vědeckou činnost. Významně se podílí na základním i aplikovaném výzkumu, včetně spolupráce se zahraničními institucemi. V projektu NETPHARM přináší špičkovou expertízu v oblasti transplacentárního přenosu léčiv a mechanistického porozumění procesům ovlivňujícím bezpečnost farmakoterapie v těhotenství. Jeho práce přispívá k vývoji individualizovaných lékových schémat s důrazem na specifika zvlášť citlivých populačních skupin.
Výzkumný záměr VZ2 v kostce:
Vědecký výzkum v oblasti farmakologie, farmakologie a léčby: Výzkumníci z FaF UK a LF HK se zaměří na vytvoření inovativních experimentálních přístupů ke zkoumání farmakodynamických/farmakokinetických vlastností úspěšných kandidátů na léčiva získaných z VZ1. V úzké spolupráci s VZ1, VZ3 a VZ5 bude VZ2 vyhledávat, definovat a validovat nové cílové proteiny (receptory, enzymy, transportéry, iontové kanály atd.) a/nebo potenciální kandidáty na léčiva. Kromě toho budou zkoumány farmakologické vlastnosti a interakce klinicky používaných léčiv.
Odborný popis:
Výzkum ve VZ2 propojuje FaF UK, VŠCHT a ÚOCHB s cílem identifikovat nové cíle pro terapeutickou modulaci, zejména v souvislosti s onemocněními, kde standardní léčba selhává nebo je zatížena nežádoucími účinky. Zaměřujeme se na zranitelné skupiny pacientů, jako jsou senioři, obézní pacienti, těhotné ženy, pacienti s komorbiditami a pacienti se změnami metabolických a regulačních drah, přičemž bereme v úvahu také sexuální dimorfismus. Cílem je vyvinout efektivnější a bezpečnější léčiva skrze následující přístupy:
Identifikace nových terapeutických cílů pomocí kombinace molekulárně-biologických metod, screeningových testů a in vivo modelů. Budeme zkoumat mechanismy působení vybraných sloučenin a testovat jejich vliv na signalizační dráhy zapojené v patogenezi onemocnění.
Preklinické hodnocení účinnosti a bezpečnosti kandidátních molekul pomocí in vitro i in vivo modelů, včetně zvířecích modelů onemocnění, které rekapitulují změny typické pro stárnutí nebo metabolické poruchy. Budeme podrobně studovat farmakokinetiku a metabolismus těchto látek, včetně tvorby potenciálně toxických metabolitů. Důraz bude kladen na vyhodnocení hlavních typů toxicity, jako je hepatotoxicita, kardiotoxicita a vývojová a reprodukční toxicita (DART).
Spolupráce s VZ1, VZ3 a VZ5 umožní integrovaný přístup k vývoji léčiv, kdy budou poznatky z chemického návrhu, biologického testování a metabolického profilování propojeny. Zpětná vazba z VZ4 umožní přenos výsledků do klinické praxe, zejména v oblasti personalizované farmakoterapie.
…zjednodušeně řečeno:
VZ2 – Jak vyvíjet bezpečnější a účinnější léky pro zranitelné pacienty?
Léčba některých pacientů – například seniorů, těhotných žen, obézních nebo vážně nemocných lidí – je složitá a často nefunguje tak, jak by měla. Vědci z projektu NETPHARM proto hledají nové způsoby, jak lépe porozumět účinkům a vedlejším účinkům léčiv, a tím zvýšit jejich bezpečnost a účinnost.
Zaměřují se na testování nových sloučenin a lékových systémů, které mohou být účinné tam, kde běžné léky selhávají. Zkoumají například, proč některé látky škodí játrům nebo srdci, jak se léky v těle přeměňují, nebo jak ovlivňují různě muže a ženy. Využívají moderní laboratorní i zvířecí modely, které napodobují například stárnutí nebo metabolické poruchy.
Cílem je vyvíjet léčiva na míru konkrétním skupinám pacientů, s ohledem na jejich zdravotní stav, věk nebo pohlaví – tedy přiblížit se skutečné personalizované medicíně budoucnosti.
VZ3 Nové systémy pro podávání léčiv a lékové formy
Vedoucí výzkumného záměru VZ3 | Tým cca 44 členů
prof. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D., DSc.
Martin Hrubý (0000-0002-5075-261X) - ORCID
Prof. Martin Hrubý je přední odborník v oblasti makromolekulární chemie, cíleného transportu léčiv a návrhu inteligentních polymerních materiálů pro medicínu. Působí v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, kde vede tým zaměřený na vývoj biokompatibilních polymerních nosičů, které umožňují řízené a lokalizované uvolňování léčiv. Je autorem více než 200 odborných publikací, spoluautorem patentů a aktivním účastníkem mezinárodních výzkumných projektů. V rámci projektu NETPHARM přináší unikátní expertízu v oblasti polymerních léčiv a nanomedicíny, zejména pro vývoj nových systémů podávání léčiv s vysokou mírou přesnosti a bezpečnosti. Jeho práce výrazně přispívá k posunu od základního výzkumu směrem k praktickému využití výsledků v klinické praxi.
Výzkumný záměr VZ3 v kostce:
Vědecký tým pro výzkum léčivých přípravků, který se zabývá výzkumem léčivých přípravků. Cílem VZ3 je vývoj špičkových pokročilých nanoformulací a cílených dopravních systémů pro bioaktivní složky ve spolupráci s pracovními balíčky VZ1, VZ2 a VZ5.
Odborný popis:
Výzkum ve VZ3 (FaF UK, VŠCHT, ÚMCH) se zaměřuje na vývoj pokročilých lékových forem a cílených systémů pro podávání léčiv. Hlavním cílem je zvýšit účinnost, bezpečnost a individualizaci farmakoterapie, zejména u zranitelných skupin pacientů (senioři, pediatričtí pacienti, pacienti s chronickými onemocněními). Cílem je dosáhnout vyšší biodostupnosti, cíleného doručení, kontrolovaného uvolňování a snížení výskytu nežádoucích účinků.
Budeme vyvíjet inovativní nanočásticové systémy pro doručování léčiv, včetně lipidových nanočástic, polymerních nosičů a hybridních struktur, které umožňují cílené uvolňování účinné látky v místě patologického procesu. Tyto systémy budou optimalizovány s ohledem na biokompatibilitu, stabilitu a možnost škálování pro klinické použití. Součástí výzkumu bude i vývoj systémů pro doručování terapeutických nukleových kyselin (např. siRNA, mRNA), které představují slibný nástroj pro moderní cílenou terapii.
Budeme vyvíjet lékové formy určené pro specifické populace pacientů, včetně perorálních, mukoadhezivních a transdermálních systémů, a to s cílem zohlednit fyziologické a metabolické odlišnosti, např. u geriatrických pacientů. Zaměříme se na zlepšení adherence a snadnosti podávání léčiv.
Součástí výzkumu budou i teranostické aplikace kombinující diagnostické a terapeutické funkce, stejně jako polymery citlivé na specifické podněty (pH, teplota, enzymy) pro řízené uvolňování.
Pro predikci vlastností nových nosičových systémů a jejich interakcí s biologickými strukturami využijeme pokročilé modelování založené na umělé inteligenci a strojovém učení.
Ve spolupráci s VZ1, VZ2 a VZ5 budeme provádět komplexní hodnocení vlastností nových léčivých systémů, včetně studia interakcí s biologickými membránami, uvolňovacích profilů a farmakokinetických parametrů. Úzká spolupráce s VZ4 zajistí přenos poznatků do klinické evaluace, zejména v kontextu individuálních terapeutických potřeb.
…zjednodušeně řečeno:
VZ3: Chytřejší a bezpečnější podávání léků
Ne všechny léky fungují tak, jak bychom chtěli – některé se špatně vstřebávají, jiné se v těle rozloží dřív, než začnou působit, nebo se vůbec nedostanou tam, kde jsou potřeba. Vědci z projektu NETPHARM proto vyvíjejí nové „dopravní systémy“ a chytré lékové formy, které zajistí, že se léčivo dostane přesně na cílové místo a uvolní se ve správný čas.
Zaměřují se například na to, jak lépe doručit molekuly DNA či RNA, které mohou léčit genetické či zánětlivé nemoci. Vyvíjejí nové typy kapslí, injekcí i inhalátorů, které umožní efektivní a šetrné podání i obtížně vstřebatelných látek.
Výzkum propojuje farmacii, chemii, biologii, fyziku i umělou inteligenci – a jeho cílem je personalizovaná medicína, tedy léčba „na míru“ konkrétním pacientům. Díky tomu bude možné lépe diagnostikovat a přesněji léčit závažná onemocnění, včetně těch, která se dnes obtížně ovlivňují běžnými léky.
VZ4 Geriatrická klinická farmacie a nové technologie pro individualizaci lékových schémat u starších pacientů
Vedoucí výzkumného záměru VZ4 | Tým cca 13 členů
doc. PharmDr. Daniela Fialová, Ph.D.
Daniela Fialová - Google Scholar
Doc. Daniela Fialová je uznávanou expertkou v oblasti geriatrické klinické farmacie, farmakoepidemiologie a optimalizace farmakoterapie ve stáří. Působí na Farmaceutické fakultě UK v Hradci Králové a dlouhodobě se zaměřuje na výzkum rizik polyfarmakoterapie, nevhodného užití léků a individualizaci léčby ve vyšším věku. Je členkou mezinárodních výzkumných konsorcií, spoluautorkou evropských doporučení pro racionální preskripci u seniorů a autorkou více než 160 odborných publikací. Aktivně se podílí na vzdělávání odborníků v oblasti klinické farmacie a geriatrie. V projektu NETPHARM se zaměřuje na vývoj nových softwarových nástrojů a technologií pro individualizaci léčby ve vyšším věku a pro optimalizaci lékových schémat u polymorbidních starších pacientů. Její výzkum má významný klinický přesah a přispívá k bezpečnější a účinnější farmakoterapii ve stáří.
Výzkumný záměr VZ4 v kostce:
VZ4 plánuje zkoumat, testovat a shrnout nová doporučení pro detailnější individualizaci lékových schémat u starších pacientů s ohledem na různá stádia geriatrické křehkosti a kardio-hepato-renálního syndromu. Tyto principy a doporučení budou vyvinuty pro akutní i ambulantní péči a transformovány do IT algoritmů a softwarové technologie podporující aplikovatelnost výstupů výzkumu v moderním elektronickém zdravotnictví. Nově vytvořená doporučení budou publikována také formou mezioborových klinických guidelinů.
Odborný popis:
Výzkum ve VZ4 (FaF UK a FNHK) se zaměřuje na zlepšení bezpečnosti a účinnosti farmakoterapie u starších pacientů s pomocí individualizace lékových režimů, a to s využitím nových technologií. Cílem je snížit riziko nežádoucích polékových komplikací, které jsou u geriatrické populace časté a závažné. Výzkum se zaměřuje především na individualizaci lékových schémat dle různých stádií seniorské křehkosti a různých stádií kardio-hepato-renálního syndromu, což jsou klíčové klinické situace ovlivňující velmi významně bezpečnost a účinnost farmakoterapie.
Výzkumné práce ve VZ4 se věnují analýzám současných preskripčních vzorců, identifikují rizikové lékové režimy a hodnotí polyfarmakoterapii ve stáří. Zahrnují hodnocení reálných dat z klinické praxe a jsou prováděny ve spolupráci s akutními odděleními klinické farmacie a ambulancemi klinických farmaceutů v různých regionech České republiky, a to v interdisciplinární spolupráci s odborníky a zdravotnickými zařízeními akutní a ambulantní péče specializovaných oborů geriatrie a nefrologie.
Cílem VZ4 je rozvinout na základě vytvořených algoritmů individualizované farmakoterapie softwarové nástroje propojující komunikaci klinických farmaceutů s odborníky dalších lékařských oborů a umožňující personalizovanou léčbu a rychlejší klinické rozhodování. VZ4 se ve spolupráci s VZ2 a VZ3 zaměřuje i na vzdělávání farmaceutů a lékařů v oblasti nových přístupů v individualizaci racionální geriatrické farmakoterapie.
Výsledky VZ4 budou využity k návrhu národních i mezinárodních doporučení pro klinickou praxi v oblasti individualizované geriatrické farmakoterapie, zahrnující úpravy dávkování, dávkovacích intervalů a monitoring doporučených parametrů k ověření účinnosti a bezpečnosti léčby. První algoritmy a softwarové nástroje budou testovány v pilotních klinických studiích.
Výzkumné práce ve VZ4 probíhají ve čtyřech hlavních fázích: (A) cílené a systematické literární rešerše zdrojů týkající se individualizace lékových schémat podle parametrů seniorské křehkosti a kardio-hepato-renálního syndromu, (B) průřezová multicentrická prospektivní studie s využitím komplexních geriatrických hodnocení a interdisciplinárních lékových revizí ve spolupráci s odděleními a ambulancemi klinické farmacie v různých regionech ČR, (C) schválení nově definovaných doporučení expertním Delphi panelem a (D) implementace ověřených algoritmů do softwarové technologie a nových klinických guidelinů.
…zjednodušeně řečeno:
VZ4: Individualizovaná farmakoterapie u starších pacientů: Cesta k bezpečnější a účinnější léčbě
Tento výzkum se zaměřuje na zlepšení léčby starších pacientů, kteří často užívají více léků současně, což zvyšuje riziko nežádoucích účinků, chyb v medikaci a riziko polékových komplikací. S přibývajícím věkem se mění nejen fyziologické funkce organismu, ale také způsob, jakým tělo léky zpracovává a jak na ně reaguje. Proto je třeba léčbu pečlivě přizpůsobit individuálním potřebám každého pacienta s ohledem na jeho zdravotní stav a souběžná onemocnění.
V rámci projektu vyvíjíme moderní nástroje a technologie, například pokročilé softwarové nástroje, které pomohou lékařům a farmaceutům lépe zvolit lékové režimy „šité přímo na míru konkrétnímu pacientovi“. Softwarový nástroj bude umět upravovat lékový režim zejména podle horšení hlavních životně důležitých orgánů (srdce, jater a ledvin) a podle vnitřních rezerv organismu (tzv. míry seniorské křehkosti). Nabídne tak vysoce individualizovaná doporučení pro bezpečnější a účinnější užití léků ve stáří.
Očekáváme, že výsledkem tohoto výzkumu budou nové klinické postupy a nová softwarová řešení, která umožní významně lepší „personalizaci“ léčby u seniorů, sníží rizikovost podávaných léků a tím zlepší kvalitu života starších pacientů. Tyto nové postupypovedou ke snížení počtu hospitalizací a nákladů na zdravotní péči, a přispějí k bezpečnější a účinnější péči o stále rostoucí populaci seniorů.
VZ5 Pokročilé přístupy in vitro a in silico při vývoji léčivých přípravků
Vedoucí výzkumného záměru VZ5 | Tým cca 17 členů
doc. PharmDr. Tomáš Smutný, Ph.D.
Tomáš Smutný (0000-0001-5788-7413) - ORCID
Doc. Tomáš Smutný je talentovaný vědecký pracovník specializující se na molekulární farmakologii, který působí na Farmaceutické fakultě Univerzity Karlovy v Hradci Králové. Ve svém výzkumu se zaměřuje především na jaderné receptory a jejich roli v regulaci buněčných funkcí, zejména v souvislosti s metabolismem léčiv. Má bohaté zkušenosti s pokročilými in vitro modely a metodami molekulární biologie. Je autorem či spoluautorem řady vědeckých publikací v prestižních mezinárodních časopisech a aktivně se podílí na řešení národních i mezinárodních výzkumných projektů. V rámci projektu NETPHARM přispívá k identifikaci nových potenciálních léčiv ovlivňujících funkce jaderných receptorů a spolupracuje na vývoji inovativních predikčních modelů pro optimalizaci farmakoterapie.
Výzkumný záměr VZ5 v kostce:
Cílem VZ5 je využití pokročilých a moderních in vitro a in silico přístupů pro podporu vývoje pokročilých terapií v dalších pracovních balíčcích VZ1, VZ2 a VZ3.
Odborný popis:
Algoritmy pro vývoj nových molekulárních/biofarmaceutických entit (NME/NBE) se za posledních 20 let výrazně změnily. Pro identifikaci hlavních kandidátních sloučenin nebo vývoj systému pro podávání nanočástic se běžně používá několik výpočetních modelů, včetně farmakokinetického/farmakodynamického modelování (PK/PD) a fyziologicky založených matematických modelů, kvantitativních vztahů mezi strukturou a aktivitou a modelování simulace cílové struktury. Kromě toho sofistikované modely založené na rekombinantních proteinech nebo organoidech primárních lidských buněk způsobily revoluci v předklinickém testování.
V pracovním balíčku 5 (VZ5) využijeme několik pokročilých přístupů in silico a in vitro, které umožní efektivní vývoj a charakterizaci nových malých molekul nebo zdokonalených systémů pro doručování léčiv.
Budeme využívat počítačové simulace pro identifikaci nových sloučenin a pro studium vztahů mezi strukturou a aktivitou, budeme využívat bioinformatiku a biostatistiku pro transkriptomické, miRNomické a metabolomické analýzy (poslední z nich ve spolupráci s VZ1) pro podrobný popis kandidátních sloučenin nebo vývoj systémů pro doručování léčiv/nukleových kyselin.
Pro vývoj nových ligandů jaderných receptorů (NR) budeme používat matematické modely zohledňující vztah PK/PD a profilování genové exprese v závislosti na čase. Pro biofyzikální charakterizaci interakcí cílového proteinu s ligandem budeme používat povrchovou plasmonovou rezonanci (SPR), izotermickou kalorimetrii a rentgenovou krystalografii proteinů.
Pro studium chování nanočástic a jejich vstupu do buněk použijeme kryoelektronovou mikroskopii (kryoEM) spolu s bioinformatickými nástroji. A konečně pro hodnocení metabolické stability, profilování metabolismu nových NME nebo jejich účinků v játrech použijeme 3D sféroidy primárních lidských hepatocytů (PHH), které si v kultuře udržují relevantní a stabilní fenotyp po dobu několika týdnů. Model bude použit pro profilování metabolitů známých a vyvíjených léčiv pomocí HPLC MS/MS.
…zjednodušeně řečeno:
VZ5: Nové léky budoucnosti: Jak počítače a lidské buňky pomáhají vytvářet bezpečnější a účinnější léčbu
V našem výzkumu využíváme moderní počítačové metody a speciální laboratorní modely lidských buněk, abychom vyvíjeli nové a lepší léky.
Počítačové programy nám pomáhají najít a upravit sloučeniny, které by mohly být základem nových léků. Díky nim dokážeme předvídat, jak budou tyto látky působit v lidském těle a jak budou reagovat s konkrétními částmi organismu.
Kromě počítačů pracujeme také s pokročilými modely lidských buněk. Díky nim můžeme lépe zkoumat, jak léky fungují a jaké mohou mít možné vedlejší účinky.
Používáme i špičkové přístroje, které nám umožňují detailně studovat molekulární mechanismy léků a sledovat, jak malé nanočástice, které slouží jako „dopravní prostředky“ pro léčiva, vstupují do buněk.
Unikátní na našem výzkumu je komplexní propojení počítačových simulací s vysoce věrnými modely lidských buněk, které nám umožňuje vyvíjet léky přesněji a bezpečněji než kdy dříve. Tento přístup přináší revoluční možnosti v předpovědi účinků léčiv a jejich bezpečnosti ještě před klinickým testováním.
Výsledkem naší práce bude vývoj léčiv, která mohou pomoci léčit různé nemoci.
