Mimořádná cena poroty

pharmdr. jan kubeš, ph.d., Farmaceutická fakulta Univerzity Karlovy v Hradci Králové, Katedra biochemických věd

Některé z nejúčinnějších léků na rakovinu tzv. antracykliny (jako doxorubicin či daunorubicin) fungují tak, že poškozují DNA nádorových buněk a tím je zabíjejí. Používají se už více než 50 let a pomáhají pacientům s leukémiemi, lymfomy, rakovinou prsu a dalšími nádory. Mají však vážný vedlejší účinek: mohou trvale poškodit srdce a toto riziko závisí na souhrnu všech dávek za život. U některých pacientů se pak i roky po léčbě vyvíjí nezvratné srdeční selhávání.

Klíč k pochopení tohoto problému leží v enzymech zvaných topoizomerázy II. Představte si DNA jako velmi dlouhé, neustále se zamotávající klubko provázku v jádru každé buňky. A se zašmodrchaným provázkem se pracuje těžko. Topoizomeráza II funguje jako „kouzelník s nůžkami“, který provázek na chvíli přestřihne, provlékne jím jiný úsek DNA a zase slepí. Bez tohoto enzymu by se buňky nemohly dělit.

Existují dvě verze tohoto enzymu: „alfa“ (TOP2A) a „beta“ (TOP2B). „Alfa“ je aktivní hlavně v dělících se buňkách, tedy i v nádorech. „Beta“ je přítomná ve všech buňkách, včetně srdečního svalu, který se už nedělí.

Antracykliny fungují jako „past“ na topoizomerázu II. Zaseknou ji v momentě, kdy přestřihla DNA, a zabrání jí ji znovu slepit. V nádorových buňkách to vede k hromadění poškozené DNA a k jejich smrti, což je přesně to, co chceme. Problém je, že antracykliny nezajímá, zda působí na „alfu“ v nádoru, nebo na „betu“ v srdci. V srdečních buňkách také mohou způsobit poškození DNA, které spustí řetězovou reakci vedoucí k poškozování těchto buněk. Srdce pak postupně slábne.

Jediný schválený lék na ochranu srdce při této léčbě se jmenuje dexrazoxan. Dnes víme i díky výzkumu, na kterém pracoval doktor Jan Kubeš – že jeho hlavní účinek není v „lapání železa“, jak se dlouho myslelo, ale v tom, že krátkodobě „vypne“ topoizomerázu II beta v srdci ještě předtím, než ji chemoterapie ovlivní.

Dexrazoxan má však nevýhodu, že též neumí rozlišit mezi „alfou“ a „betou“, i proto že jsou si velmi podobné. Vypíná obě verze stejně, což vyvolávalo obavy ze snížení účinnosti chemoterapie – proto ho někteří lékaři raději nepoužívají.

V roce 2025 publikoval tým v čele s doktorem Janem Kubešem v prestižním časopise Nature Communications objev nové látky zvané topobexin. Tato látka je první svého druhu: dokáže totiž rozlišit „betu“ od „alfy“ i navzdory jejich vysoké podobnosti.

Pokud si představíme topoizomerázu II jako robotického kouzelníka, jehož ruka ovládá nůžky, topobexin je šipka, která se trefí přesně do převodu v zápěstí té ruky. Nezlomí nůžky, nezasáhne přímo ostří – jen dočasně zasekne mechanismus, který umožňuje pohyb prstů. A protože se trefí jen do verze „beta“, nechá verzi „alfa“ v nádoru zranitelnou chemoterapií.

V laboratorních testech i v pokusech na zvířatech topobexin prokázal silnější ochranu srdce než dexrazoxan, a to při nižších dávkách. Zároveň neohrozil účinnost chemoterapie proti nádorovým buňkám, protože „alfa“ zůstává funkční. Je prvním zástupcem nové třídy látek – nazvané obexiny – která je patentově chráněna a vyvíjena ve spolupráci s Mayo Clinic na léčivo chránící srdce a umožňující tak i účinnější chemoterapii.