Potřebujeme lepší léky. Hned.

Dnes známe molekulární podstatu 4 000 nemocí, ale léčba je dostupná pouze na 250 z nich. Na co čekáme? Genetik a fyzik Francis Collins vysvětluje, proč je nezbytný systematický výzkum léčiv, a to dokonce i pro vzácná a složitá onemocnění. Také nabízí několik řešení, jako například naučit léky novým kouskům.

Uděláme si malý průzkum.
Mohli by zvednout ruku ti,

kterým je více než 48 let?

Dobře, několik vás tu máme.

Gratuluji vám, protože když se podíváte

na tento snímek
znázorňující délku života v USA,

nacházíte se za hranicí
střední délky života lidí

narozených v roce 1900.

Podívejme se,
co se v průběhu století stalo.

Když sledujeme tuto křivku,

vidíme, že začíná hluboko dole.

V roce 1918 nastává
prudký pokles kvůli epidemii chřipky.

A tady je rok 2010,

kdy je průměrná délka života 79 let,

a to ještě nejsme u konce.

To je ta dobrá zpráva.

Stále je před námi hodně práce.

Tak například, zeptejme se,

u kolika nemocí známe

jejich přesnou molekulární podstatu?

Je jich okolo 4 000, což je úžasné,

protože většina těchto
molekulárních objevů

byla učiněna v nedávné době.

Z pohledu vědy je to vzrušující,

nicméně kolik z těchto 4 000 nemocí

umíme vyléčit?

Jen asi 250.

Je před námi
skutečně těžký úkol.

Možná se vám zdá,
že to nebude tak složité,

že bude stačit

vzít získané základní informace

o příčinách nemocí,

které se učíme v biologii,

a tuto hlubokou propast mezi

našimi znalostmi biologie

a jejich uplatněním překlenout.

Možná postavíme takovýto most,

kterým se dostaneme na druhý břeh

pohodlně suchou nohou.

Nebylo by to krásné?

Bohužel, tak snadné to nebude.

Než se totiž dostaneme
od základních znalostí

k jejich uplatnění,
obrázek je spíš takový.

Žádné nablýskané mosty.

Je to sázka do loterie.

Možná budeme muset
plavat, veslovat,

nebo poplujeme na remorkéru

a když se vydáme na cestu,

přižene se déšť, bouřka

a ve vodě jsou žraloci,

takže plavec má problém

a pak se utopí

a plachetnice se převrhne

a remorkér ztroskotá.

A pokud budeme mít štěstí,
někdo z nich to zvládne.

Ale jak to vypadá ve skutečnosti?

Jak vlastně vyrábíme léčiva?

Co je to lék? Lék se skládá

z malé molekuly vodíku, uhlíku,

kyslíku, dusíku
a několika dalších atomů

slepených k sobě
v určitém tvaru.

A právě tento tvar určuje,

jestli se lék dostane ke svému cíli.

Zapůsobí tam, kde má?

Podívejme se na tento obrázek.
Spousta různých tančících tvarů.

Pokud se snažíme vyvinout

lék na autismus,

Alzheimerovu chorobu či rakovinu,

musíme najít ten správný tvar,

který bude užitečný a bezpečný.

Podívejme se nyní na toto schéma.

Začíná možná tisíci,

desetitisíci sloučenin.

Následuje mnoho kroků,

při nichž většina sloučenin selže.

Nakonec nám jich ke klinické
studii zbydou čtyři nebo pět

a pokud vše půjde dobře,
14 let od začátku studie

bude jeden lék schválen.

Tento jeden jediný úspěch

bude stát víc než miliardu dolarů.

Musíme se na toto schéma
podívat okem inženýra a říct si:

„Můžeme to udělat líp?“

A právě o tom
vám chci dnes povídat.

Jak bychom to mohli urychlit?

Jak bychom mohli být úspěšnější?

Uvedu několik příkladů,

kdy se to skutečně povedlo.

Zrovna před několika měsíci

byl úspěšně schválen
lék na cystickou fibrózu.

Ale cesta byla velice dlouhá.

Molekulární podstatu cystické fibrózy
objevila moje výzkumná skupina

společně s jinou
v Torontu v roce 1989.

Odhalili jsme mutaci příslušného genu

na chromozomu 7.

Podívejte se na tento obrázek.

A tento. Je to stejné dítě.

Danny Bessette o 23 let později.

V tomto roce,

kdy se mimochodem Danny oženil,

nám FDA poprvé schválil lék,

který přesně cílí
na příčinu cystické fibrózy

na základě znalostí
molekulární podstaty.

To je ta dobrá zpráva.

Špatná zpráva je, že tento lék
neléčí všechny typy cystické fibrózy.

Na Dannyho nebude
působit a my stále čekáme

na další generaci léčiv,
která mu pomohou.

Tak daleko jsme se dostali
za 23 let. To je příliš dlouho.

Jak bychom to mohli urychlit?

Jednou z možností je využít technologii.

Velice důležitou technologií,
na které jsme závislí,

je lidský genom.

Schopnost sledovat chromozom,

otevřít jej, vytáhnout
z něj veškerou DNA

a přečíst všechna písmena v jejím kódu,

písmena A, C, G a T,

která jsou manuálem ke
všem živým organismům.

Finanční náklady
na sekvenování genomu,

které se kdysi pohybovaly
ve stovkách milionů dolarů,

poklesly za posledních 10 let

mnohem rychleji,
než udává Moorův zákon,

a to na méně než 10 000 dolarů.

A brzy se dostaneme až
k 1 000 dolarům za genom.

To je vzrušující.

Co to znamená v souvislosti
s léčivými prostředky?

Povím vám o dalším onemocnění,

které je docela vzácné.

Jde o
Hutchinson-Gilfordův syndrom progerie.

Je to nejdramatičtější
forma předčasného stárnutí.

Tímto onemocněním trpí
pouze jedno ze čtyř milionů dětí.

Zjednodušeně se děje to,

že kvůli mutaci příslušného genu

buňka vylučuje protein,
který je pro ni toxický.

Takto postižené osoby

stárnou přibližně 7krát rychleji.

Na následujícím videu uvidíte,
co se s buňkou stane.

Pod mikroskopem má zdravá buňka

uprostřed umístěné pěkné, kulaté,

hladké a ohraničené jádro.

Vypadá asi takto.

Avšak buňka trpící progerií

má v sobě kvůli
toxickému protein- progerinu

takovéto hrudky a bouličky.

S tímto poznatkem jsme
přišli v roce 2003 a od té doby

hledáme způsob,

jak to opravit.

S určitou znalostí molekulárních drah

bylo možné vzít jednu

potenciálně užitečnou sloučeninu

a vyzkoušet ji.

Při experimentu s buněčnými kulturami,

zobrazeném v animaci,

vezmeme určitou sloučeninu,

přidáme ji
do buňky trpící progerií

a sledujeme, co se stane.

Za pouhých 72 hodin
se z buňky stane,

z veškerých možných hledisek,

téměř zdravá buňka.

To bylo úžasné, ale fungovalo
by to i u skutečného člověka?

Uplynuly pouhé 4 roky

mezi objevením genu a zahájením

klinické studie jedné určité sloučeniny.

Na obrázku vidíte 28 dětí,

které touto nemocí trpí.

Dobrovolně se zúčastnily studie.

Podle obrázku, který uvidíte,

vám musí být jasné,

že je to pozoruhodná
skupina mladých lidí.

Všichni jsou si podobní.

A místo dalšího vyprávění

sem jednoho z nich pozvu.
Sam Berns z Bostonu,

sem dnes přijel, aby vystoupil na pódium

a podělil se s námi o své zkušenosti-

dítěte postiženého progerií.

Samovi je 15 let. Jeho rodiče,
Scott Berns a Leslie Gordonová,

oba lékaři, jsou tu s námi dnes také.

Same, posaď se, prosím.

(Potlesk)

Same, řekni těmto lidem,

jaké je to být postižený progerií?

Progerie mě v určitých ohledech omezuje.

Nemůžu sportovat ani cvičit,

ale můžu se zajímat o různé věci,

které progerie naštěstí neovlivňuje.

Ale když chci opravdu dělat něco,

co progerie ovlivňuje,
jako třeba pochodovat s kapelou

nebo dělat rozhodčího,
vždycky najdeme způsob, jak to udělat.

A to jen dokazuje, že progerie
nad mým životem nemá kontrolu.

(Potlesk)

Co bys chtěl říci vědcům tady v sále

a ostatním, kteří nás poslouchají?

Co bys jim řekl o výzkumu progerie

a dalších nemocí?

Výzkum progerie v posledních 15 letech

hodně pokročil,

což ukazuje na obrovský
zápal, který vědci mají.

Pro mě a další děti s progerií

to hodně znamená.

Také to ukazuje,
že když ten zápal existuje,

kdokoli může vyléčit jakoukoli nemoc.

Snad bude progerie
v blízké budoucnosti léčitelná

a budeme moct vymýtit ty 4 000 nemocí,

o kterých mluvil Francis.

Výborně. Sam dnes nešel do školy,

aby tu mohl být s námi, (potlesk)

a mimochodem patří
ve své škole v Bostonu

mezi nejlepší žáky.

Poděkujme mu tedy všichni.

- Moc děkuji.
- Výborně, výborně, chlapče.

(Potlesk)

Chci říct ještě pár věcí

o Samově příběhu,
a pak se pokusím nastínit,

jak bychom mohli zvítězit

nad všemi těmito chorobami.

Jak říká Sam, všech těch
4 000 nemocí čeká na odpověď.

Možná jste zaznamenali, že lék,

který právě prochází
klinickou studií k léčbě progerie,

původně nebyl vyvinut k tomuto účelu.

Je to tak vzácná choroba, že by společnost

těžce obhajovala vynaložení
stovek milionů dolarů na vývoj léku.

Tento lék byl vyvinut k léčbě rakoviny.

K léčbě rakoviny ale příliš nefungoval,

zato měl ty správné parametry

pro léčbu progerie.

Ale nemohli bychom to
dělat trochu systematičtěji?

Nemohli bychom postrčit
všechny ty společnosti,

které mají v mrazicích boxech léky

pro lidi sice bezpečné,

ale neúčinné při léčbě nemocí,

na které byly původně testovány?

Když se nyní dozvídáme o nových
molekulárních drahách,

některé z léků bychom
mohli modifikovat,

využít je jiným způsobem,

zkrátka, naučit staré léky novým kouskům.

To by byl fenomenální a drahocenný počin.

V současné době
o něm jedná NIH se společnostmi

a zatím to vypadá velmi nadějně.

Můžeme si od toho hodně slibovat.

Můžeme uvést spoustu příkladů

úspěchů této metody.

Zaprvé, lék na HIV/AIDS

nebyl vyvinut k léčbě HIV/AIDS.

Byl vyvinut k léčbě rakoviny.
Byl to lék AZT.

Na rakovinu příliš nefungoval, ale stal se

prvním úspěšným antiretrovirotikem.

V tabulce můžeme vidět i jiné léky.

Jak z toho tedy uděláme obecnější úsilí?

Musíme zvolit cestu spolupráce

mezi akademickým světem,
vládou, soukromým sektorem

a pacientskými organizacemi.

V NIH jsme otevřeli nové

Národní centrum translačních věd.

Funguje od minulého prosince
a tohle je jeden z jeho cílů.

Co dalšího můžeme dělat?

Nebylo by pěkné moci testovat

efektivitu a bezpečnost léků bez toho,

aniž bychom ohrožovali pacienty,

protože napoprvé není nic jisté?

Jak víme, jestli jsou léky bezpečné,

pokud je nepodáme lidem?
Testujeme je na zvířatech.

To také není úplně
spolehlivé, navíc je to nákladné

a časově náročné.

Co kdybychom to uměli s lidskými buňkami?

Pokud sledujete vědeckou literaturu,

pravděpodobně víte,

že umíme vzít kožní buňku

a přimět ji stát se jaterní, srdeční,

ledvinnou či mozkovou buňkou.

Co kdybychom tyto buňky použili

k testování účinnosti a bezpečnosti léků?

Tady máme obrázek plíce na čipu.

Byl vytvořen vědci
z Wyssova institutu v Bostonu.

My se můžeme
na krátkém videu podívat,

že vzali buňky jednotlivce,

přeměnili je na buňky podobné plicním

a stanovili, co se stane,

když k nim přidají
různé léčivé sloučeniny,

a jestli jsou bezpečné, nebo ne.

Jak vidíte, čip dokonce dýchá.

Má vzduchový kanálek, má krevní kanálek.

Mezi nimi jsou buňky,

díky kterým vidíme,
co se děje po přidání sloučeniny.

Jsou ty buňky šťastné nebo ne?

Stejnou technologii můžeme použít

na ledviny, srdce, svaly,

na všechna místa, u kterých chceme vědět,

jestli lék nezpůsobí problém.

A protože to můžeme
provést u jednotlivců,

vidíme dokonce situaci,

kdy bude vývoj a testování léků

probíhat „na čipu“, čímž myslíme

individualizaci procesu vývoje léků

a testování jejich bezpečnosti.

Tedy abych to shrnul.

Ocitli jsme se před důležitým milníkem.

Přestože pracuji v NIH skoro 20 let,

nikdy jsem nezažil takové vzrušení

z potenciálu, který máme teď před sebou.

Laboratoře celého světa

chrlí spousty různých objevů.

Jak bychom z toho mohli těžit?
Nejdřív potřebujeme zdroje.

Tento výzkum je riskantní a drahý.

Přínos je obrovský,
jak z hlediska zdraví,

tak z hlediska ekonomického růstu.
Potřebujeme ho podporovat.

A za druhé, potřebujeme
spolupráci mezi vládou,

akademickou obcí, soukromým sektorem

a pacientskými organizacemi,
jak jsem zmínil v souvislosti

s modifikováním nových sloučenin.

A za třetí, a to je možná
nejdůležitější, potřebujeme talent.

Potřebujeme, aby se k nám připojili

ti nejlepší a nejchytřejší
lidé z různých oborů,

jakéhokoli věku,

protože teď je ten pravý čas.

Tohle je biologie 21. století,
na kterou jsme čekali.

Máme tu možnost ji uchopit

a vytvořit z ní něco, co v podstatě

vymýtí nemoci. To je můj cíl.

Doufám, že i váš.

Myslím si, že to bude cíl básníků, loutek,

surfařů, bankéřů

a všech, kdo přijdou na tohle pódium

a zamyslí se
nad tím, o co nám jde

a proč na tom záleží.

Záleží na tom teď, hned.

Pokud mi nevěříte, zeptejte se Sama.

Všem vám děkuji.

(Potlesk)