Co může spojovat brokolici, slovenskou profesorku a více než půl století vědeckého výzkumu?
Sulforafan. Přírodní látka, o které se dnes mluví po celém světě a která je předmětem zájmu vědců z oblasti chemie, molekulární biologie i experimentální medicíny. Její příběh je ale mnohem starší, než by se mohlo zdát. A má také velmi zajímavou československou stopu. Jednou z významných osobností raného výzkumu izotiokyanátů byla slovenská vědkyně prof. RNDr. Katarína Horáková, DrSc.
Její práce nás zavede až do laboratoří 60. let minulého století.
Co je sulforafan?
Sulforafan je přírodní látka patřící mezi izotiokyanáty. S jeho výskytem jsou spojovány především brukvovité rostliny – brokolice, květák, kapusta nebo růžičková kapusta. Zajímavým rostlinným zdrojem jsou také mladé brokolicové klíčky.
V rostlině souvisí vznik sulforafanu s jeho prekurzorem nazývaným glukorafanin.
Když dojde k narušení rostlinné tkáně například krájením, drcením nebo žvýkáním, vstupuje do procesu enzym myrozináza. Za vhodných podmínek následně dochází k chemickým reakcím vedoucím ke vzniku sulforafanu. A právě sulforafan a další látky ze skupiny izotiokyanátů přitahují pozornost vědců již několik desetiletí.
Československá vědkyně, která se izotiokyanáty zabývala už v 60. letech
Jednou z osobností spojených s historií jejich výzkumu je profesorka Katarína Horáková. Společně se svými kolegy studovala biologické působení přírodních i syntetických izotiokyanátů v době, kdy dnešní moderní metody molekulární biologie ještě vůbec nebyly k dispozici. Mimořádně zajímavá je především jedna část její vědecké práce. Výzkum izotiokyanátů totiž zasahoval také do oblasti experimentální onkologie.
Rok 1968: izotiokyanáty a nádorové buňky
V roce 1968 publikovala Katarína Horáková společně s dalšími československými vědci v odborném časopise Neoplasma práci s názvem:
„Cytotoxic and cancerostatic activity of isothiocyanates and related compounds. I. Activity of some naturally occurring isothiocyanates and their synthetic analogues on HeLa-cells.“
Předmětem studie bylo laboratorní zkoumání přirozeně se vyskytujících izotiokyanátů a jejich syntetických analogů na HeLa buňkách. HeLa buňky představují jednu z nejznámějších lidských nádorových buněčných linií v historii biomedicínského výzkumu. A nebyla to jediná studie. Ve stejném roce publikoval tým další práci zabývající se působením jiné skupiny izotiokyanátů na HeLa buňky. Horáková s Františkem Kalafutem rovněž publikovala práci sledující morfologické změny HeLa buněk při působení cytotoxických koncentrací izotiokyanátů. Nešlo tedy pouze o jednorázový experiment, ale o širší výzkum této skupiny látek.
Co vlastně znamená výzkum na nádorových buňkách?
Tady je potřeba udělat velmi důležitý rozdíl. Pokud vědci zjistí určitý účinek látky na nádorových buňkách v laboratorních podmínkách, neznamená to, že daná látka léčí nebo dokáže předcházet nádorovému onemocnění u člověka. Výzkum na buněčných kulturách představuje jeden ze základních nástrojů experimentální vědy. Umožňuje například sledovat, jak buňky na určitou látku reagují a jaké buněčné nebo molekulární mechanismy mohou být do této reakce zapojeny. Teprve další výzkum může ukázat, jaký význam mají taková pozorování v živém organismu.
Výzkum pokračuje i po více než půl století
Od prvních prací Kataríny Horákové uplynulo více než 50 let.
Možnosti vědy se za tu dobu dramaticky změnily. Dnešní laboratoře mohou sledovat jednotlivé signální dráhy, expresi genů, enzymatické procesy a další mechanismy, o kterých měli vědci před půl stoletím jen omezené informace. Sulforafan je proto i dnes předmětem experimentálního výzkumu. V odborné literatuře jsou studovány jeho interakce s různými buněčnými a molekulárními mechanismy, například buněčnými signálními drahami, regulací genové exprese, buněčným cyklem či programovanou buněčnou smrtí.
Jednou z oblastí vědeckého zájmu je rovněž signální dráha Nrf2. Sulforafan se objevuje také v současném experimentálním onkologickém výzkumu, kde vědci studují jeho chování a působení na molekulární a buněčné úrovni.
Výsledky experimentálního výzkumu však nelze zaměňovat za prokázaný preventivní nebo léčebný účinek u člověka.
Příběh, který předběhl svou dobu
Právě zde je příběh profesorky Kataríny Horákové tak fascinující. Představme si Československo roku 1968. Žádné dnešní genetické sekvenování. Žádné moderní databáze obsahující miliony odborných publikací. Žádné technologie, které dnes vědcům umožňují sledovat dění uvnitř buňky téměř na molekulární úrovni. A přesto se v československých laboratořích zkoumaly izotiokyanáty a jejich působení na lidské nádorové buňky.
O více než půl století později se vědecký svět touto skupinou látek zabývá dál.
Sulforafan není „nový zázrak“
Možná právě to je na jeho příběhu nejzajímavější. Sulforafan není látkou, která by se náhle objevila spolu s moderním trendem doplňků stravy. Za výzkumem izotiokyanátů stojí desítky let vědecké práce.
Od jednoduchých buněčných kultur až po dnešní molekulární biologii se vědci snaží stále podrobněji pochopit, jak tyto látky interagují s živými buňkami. A součástí historie tohoto výzkumu je také slovenská profesorka Katarína Horáková.
Její práce připomíná jednu důležitou vlastnost skutečné vědy: některé otázky mohou být natolik zajímavé, že se k nim vědci vracejí i po více než půl století.
Chcete se podívat přímo na původní vědecké práce?
- Horáková K., Drobnica L., Nemec P., Antos A., Kristián P. (1968)
Cytotoxic and cancerostatic activity of isothiocyanates and related compounds. I. Activity of some naturally occurring isothiocyanates and their synthetic analogues on HeLa-cells.
Neoplasma 15(2): 169–176. PMID: 5658012 - Horáková K., Drobnica L., Nemec P., Kristián P., Antos K. (1968)
Cytotoxic and cancerostatic activity of isothiocyanates and related compounds. II. Activity of substituted phenylisothiocyanates on HeLa-cells.
Neoplasma 15(2): 177–182. PMID: 5658013 - Horáková K., Kalafut F. (1968)
Morfologické zmeny HeLa buniek, vyvolané cytotoxickými koncentráciami izotiokyanátov.
Biologia (Bratislava) 23(6): 438–445. PMID: 4875734
Poznámka
Článek má informační a vzdělávací charakter a popisuje historii a oblasti vědeckého výzkumu. Uvedené laboratorní studie nepředstavují důkaz, že sulforafan nebo potraviny či doplňky stravy s jeho obsahem předcházejí, diagnostikují nebo léčí nádorová či jiná onemocnění. Sulforafan není v tomto článku prezentován jako léčivo.