Když si necháte udělat krevní testy, lékaři obvykle sledují několik desítek ukazatelů. Co kdyby jich ale mohli analyzovat tisíce najednou? Právě to umožňuje nový přístup, který vyvinul mezinárodní tým vědců vedený výzkumníky z Weill Cornell Medicine v Kataru. Jejich studie, publikovaná v časopise Nature Communications, představuje dosud nejkomplexnější pohled na lidské tělo na molekulární úrovni.

„Naše práce je jako vytvoření detailní mapy lidského těla na úrovni molekul,“ vysvětluje hlavní autorka studie Anna Halama. „Díky tomu můžeme lépe porozumět, jak funguje zdravé tělo a co se děje, když onemocní.“

Od kapky krve k tisícům molekul

Vědci analyzovali vzorky krve, moči a slin od 391 dobrovolníků pomocí 18 různých technologií. Ty jim umožnily změřit množství více než 6000 různých molekul v každém vzorku. Šlo například o proteiny, metabolity (látky vznikající při látkové výměně), lipidy (tuky) a mnoho dalších.

„Je to, jako bychom se dívali na lidské tělo přes super-výkonný mikroskop,“ říká Karsten Suhre, jeden z vedoucích výzkumu. „Vidíme detaily, které byly dosud skryté.“

Tato úroveň detailu je bezprecedentní. Dosavadní studie se obvykle zaměřovaly jen na jeden nebo dva typy molekul. Nový přístup, nazvaný „multiomika“, kombinuje data z mnoha různých analýz. Je to, jako byste skládali obrovské puzzle – každý typ analýzy přidá další dílek do celkového obrazu.

Odhalování skrytých souvislostí

Jedním z klíčových přínosů studie je odhalení dosud neznámých souvislostí mezi různými molekulami v těle. Vědci například zjistili, jak spolu souvisí určité proteiny a metabolity, nebo jak genetické variace ovlivňují hladiny různých látek v krvi.

„Tyto souvislosti nám pomáhají lépe pochopit, jak fungují různé procesy v těle,“ vysvětluje Halama. „Můžeme tak odhalit nové biomarkery – tedy látky, jejichž množství v těle může signalizovat určitou nemoc.“

Například vědci objevili dosud neznámé spojení mezi proteinem LILRA5 a určitými typy cukrů navázaných na protilátky. Toto spojení by mohlo hrát roli při revmatoidní artritidě, autoimunitním onemocnění kloubů.

Cesta k přesnější diagnostice cukrovky

Zvláštní pozornost věnovali vědci cukrovce 2. typu, jednomu z nejrozšířenějších chronických onemocnění na světě. Dosud se cukrovka diagnostikovala především na základě hladiny cukru v krvi. Nový výzkum však ukazuje, že existuje několik podtypů této nemoci, které se liší na molekulární úrovni.

„Zjistili jsme, že pacienti s cukrovkou se dají rozdělit do několika skupin podle toho, jaké mají v těle hladiny různých proteinů a metabolitů,“ říká Suhre. „To by mohlo vést k mnohem přesnější diagnostice a léčbě šité na míru konkrétnímu pacientovi.“

Například u jedné skupiny pacientů našli vědci molekulární známky zvýšeného rizika kardiovaskulárních komplikací. To by lékařům umožnilo zaměřit se na prevenci těchto problémů už v rané fázi nemoci.

Od laboratorních dat k lékařské praxi

Výsledky studie jsou fascinující, ale jak se projeví v každodenní lékařské praxi? Cesta od výzkumu k rutinnímu využití v nemocnicích bývá dlouhá, ale v tomto případě by mohla být kratší, než bychom čekali.

„Už teď existují technologie, které umožňují analyzovat stovky molekul z jednoho vzorku krve,“ vysvětluje Halama. „S postupným zlepšováním a zlevňováním těchto metod se blížíme době, kdy bude takto podrobná analýza dostupná pro každého pacienta.“

Vědci už vyvinuli webovou aplikaci nazvanou Comics (Přístupný je pouze blog: http://www.metabolomix.com/comics/), která umožňuje lékařům a výzkumníkům prozkoumávat složité vztahy mezi různými molekulami v lidském těle. To by mohlo urychlit výzkum nových biomarkerů a terapeutických cílů pro různé nemoci.

Etické otázky a budoucnost medicíny

S tak detailními informacemi o lidském těle však přicházejí i etické otázky. Co když analýza odhalí riziko nemoci, pro kterou zatím neexistuje léčba? Jak zajistit ochranu osobních údajů pacientů?

„Tyto otázky musíme řešit souběžně s vývojem technologií,“ zdůrazňuje Suhre. „Je důležité, aby pacienti měli kontrolu nad svými daty a aby se informace používaly eticky a zodpovědně.“

Přes všechny výzvy však molekulární portrét člověka představuje vzrušující krok směrem k medicíně budoucnosti. Medicíně, která bude schopna odhalit nemoci dříve, než se projeví, a nabídnout každému pacientovi léčbu šitou na míru jeho jedinečnému molekulárnímu profilu.

K čemu to přirovnat? Asi k přechodu od malování uhlem po stěně jeskyně k barevné fotografii v ultra-vysokému rozlišení. Lékaři uvidí lidské tělo v detailech, o kterých mohli dříve jen snít. Přestože cesta od výzkumu k běžné lékařské praxi může být dlouhá, průlom v molekulárním mapování lidského těla otevírá zcela nové možnosti pro budoucnost medicíny.