Svou vědeckou práci představil nejdřív studentům na akci Life after Ph.D. v institutu CEITEC MU a posléze také na přednášce v rámci cyklu Mendel Lectures, který Masarykova univerzita pořádá v refektáři Mendelova muzea.
Svůj vědecký život tráví biochemik Adrian Krainer ve výzkumném institutu Cold Spring Harbor Laboratory ve Spojených státech. Dostal se tam hned po doktorátu a jeho práci a laboratoř proslavilo především vytvoření prvního léku na spinální svalovou atrofii.
Kariéru vědce si Krainer vysnil už na střední škole, kde ho inspirovaly hodiny věnované genetice. Jenže se narodil v Uruguayi a v té době tam nebyla šance pořádně studovat a věnovat se výzkumu. Jeho studijní výsledky a talent mu pomohly získat plné stipendium na studium biochemie na Columbijské univerzitě v New Yorku.
„Nevěděl jsem, co bude dál. Záleželo i na tom, jaké budu mít výsledky. Naštěstí šlo všechno dobře a já pokračoval v doktorském studiu na Harvardu. Našel jsem tam velmi dobré mentory, kteří mě povzbuzovali,“ přiblížil své začátky ve výzkumu Krainer.
Se svou ženou Kate, která byla coby vědkyně na diskuzi se studenty také, se shodli v tom, že základem úspěchu ve vědě je tvrdohlavost a odhodlání. Dobrý mentor pak může studentovi dodat jistotu a potřebné sebevědomí.
Už na doktorském studiu se Krainer začal zajímat o v té době poměrně novou otázku takzvaného sestřihu mRNA (RNA splicing). Jde o proces, který souvisí s přepisem informací uložených v DNA do podoby konkrétních bílkovin potřebných pro buněčné procesy. Geny uložené v DNA se nejdříve překopírují do řetězce RNA, a to včetně částí, které nenesou informaci potřebnou pro výrobu proteinů (bílkovin). mRNA splicing je právě ten proces, který z RNA odstraňuje tyto takzvané nekódující úseky (introny). Výhodou tohoto mechanismu mimo jiné je, že z jednoho genu může vzniknout více typů bílkovinných molekul.
Svou první veřejnou prezentaci vědecké práce absolvoval v Krainer v laboratořích Cold Spring Harbor, kde si ho všiml i nositel Nobelovy ceny Richard John Roberts, který zmíněný princip sestřihu mRNA objevil. Oslovil Krainera s tím, že hledají mladého člověka, který by ve výzkumu pokračoval, a tak se po doktorátu přesunul na tento prestižní institut, kde působí dodnes. „Byla to šance pokračovat v tom, co jsem začal na doktorátu a zkoušet nové přístupy ve zkoumání tohoto mechanismu. Mohl jsem dělat, co mě bavilo.“
Ve své laboratoři se věnoval zejména základnímu výzkumu mechanismů sestřihu mRNA a tomu, jak může ovlivňovat různé genetická či nádorová onemocnění. Z velké části se věnoval porozumění molekulárních mechanismů způsobujících spinální svalovou atrofii (SMA). Jde o jednu z nejčastějších dědičných chorob, vyskytuje se asi u jednoho novorozence na 6000 narozených. Postupně při ní ubývá svalstvo a omezuje se schopnost pohybu, v pozdějších fázích nemoci vznikají také potíže s polykáním a dýcháním. U akutní formy této nemoci děti obvykle nepřežijí dva roky života.
Pacienti s tímto onemocněním nesou mutaci v genu SMN1 zodpovědném za činnost motorických neuronů. U pacientů se nevytváří v dostatečném množství bílkovina, která zajišťuje přenos signálu nervovými buňkami do svalů, a ty pak nepracují. V genomu však mají podobný gen SMN2, který ale nedává vzniknout dostatečnému množství náhradního proteinu, mimo jiné i kvůli odlišnému vzorci v sestřihu mRNA.
„Začali jsme přemýšlet o tom, zda je možné to nějak napravit a nalezli jsme cestu, jak tento mRNA splicing napravit a po čase jsme spolu s farmaceutickou firmou navrhli léčivo. To jsme pak v naší laboratoři charakterizovali a provedli testy na myších modelech. Potom se udělaly klinické studie a byl schválen lék, který se opakovaně aplikuje pacientům do páteře. Včasné podání může pomoct propuknutí nemoci předejít, jinak zpomaluje její rozvoj a pomáhá zlepšit život pacientům,“ popsal cestu ke vzniku přelomového léku s názvem Spinraza.
Vývoj léku? Běh na dlouhou trať
Zní to celé jednoduše, byl to ale běh na dlouho trať. S prvními výzkumy začali vědci v Krainerově laboratoři už v roce 2000. O čtyři roky jej oslovil kolega z farmaceutického průmyslu a spoluautor léku Frank Bennett, a to na základě publikace a patentové přihlášky. Rozpoznal potenciál jejich výzkumu pro vývoj léčiv, který se jim podařilo vytvořit až v roce 2008. Další testy a klinické studie pak trvaly do roku 2016. „Zdá se to jako dlouho, přesto se ale říká, že to bylo na léčivo docela rychlé,“ vysvětlil Krainer.
S patentováním mu pomáhali odborníci na transfer technologií. „Když jsem poprvé viděl patentovou žádost, chtěl jsem se zabít. Je to jiná řeč a pro nás docela složitá záležitost,“ podotkl se smíchem při sezení s doktorandy. Krainer má sedm patentů amerických a přes 80 zahraničních, které podle jeho slov ošetřují asi čtyři až pět zásadních objevů.
Spinální svalová atrofie pro něj neznamenala jen práci v laboratoři, ale byla to pro něj i hluboká lidská zkušenost. „Během výzkum jsem začal pravidelně chodit na různá setkání spojená s touto nemocí, kde bývali kromě vědců, lékařů i rodiny pacientů. Člověk si díky tomu uvědomí, jak je jeho práce důležitá a může to být i motivace pro budoucí vědce a uvědomění si, že nejde jen o vědecké otázky, ale o hledání řešení pro reálný život,“ dodal Krainer.
Jeho lék už dostalo ve světě přes deset tisíc lidí. Jednou z nich byla i Boženka, první pacientka v Česku, která lék dostala. Na její setkání s Adrianem Krainerem se můžete podívat díky pořadu Hyde Park Civilizace.
