Rozhovory
Druhá ze tří částí rozhovoru s doc. E. D. Glowackim, Ph.D. z CEITEC VUT o studentech a výzkumu.
Dnes vám přinášíme druhou ze tří částí rozhovoru s doc. E. D. Glowackim, Ph.D., v níž se věnujeme výzkumu, ke kterému vědecká skupina potřebuje velké množství Agaru. Proč? A jak vlastně celé bádání, které se rozjelo do velkého výzkumu, začalo?
Když se dostaneme ke konkrétním projektům, my jsme za Vámi s kolegy dorazili, protože od nás odebíráte Agar a ve Vašem projektu jste pro něj našli netradiční využití. A nás napadlo si o tom popovídat, tak jestli nám můžete povědět o samotné podstatě víc, protože i tento projekt začal ve spolupráci se studenty...
Na co používáme tak velká množství Agaru? To je hlavní otázka! Před několika lety jsme na jednoduchém modelu lidské lebky chtěli vyzkoušet různé druhy našich nových neurostimulátorů. Právě proto jsme také začali používat Agar, což je v podstatě polysacharid s dokonalou elektrickou vodivostí. Kvalitně napodobuje elektrické vlastnosti živé tkáně, kterou jsme jím tak efektivně nahradili.
Začali jsme vyrábět modely některých částí lidské lebky a dostali jsme se do fáze, kdy jsme ji potřebovali namodelovat vcelku. V rámci diplomové práce jednoho ze studentů jsme začali s výrobou různých biologických fantomů. (Fantom je termín pro model, který má geometricky napodobovat určitý tvar, v našem případě lidskou lebku.) Nakonec se nám to povedlo, a nyní máme k dispozici 1:1 model lidské lebky a v ní mozek v podobě Agaru. Díky Agaru můžeme simulovat tkáň, mozek nebo nerv.
To se hezky propojuje se studentskou aktivitou.
Ano, je to tak. Jeden z našich studentů pracoval na netypickém zadání diplomové práce. Byť jsem ho varoval, že to je něco nového a výsledek je nejistý, neodradilo ho to. Nakonec z toho vyšly funkční modely lidské lebky, které mohou sloužit pro prototypování elektrické stimulace. Navíc se v oboru rychle rozkřiklo, že je umíme vyrobit a že jsou k mání. Kolegové je začali (i z ciziny) poptávat pro své projekty. V posledním půl roce se poptávka po nich rozjela tak, že je tiskneme ve velkém. Díky přesnosti jejich provedení představují jednoduchý a rychlý způsob, jak si vědec může vyzkoušet kterýkoliv neurostimulační postup, aniž by musel sahat po klasickém zvířecím modelu.
Můžete nám prozradit některé ze zemí, z jejichž univerzit nebo výzkumných center se vám ozvali s touto netradiční poptávkou?
O fantomy lidské lebky mají zájem zejména kolegové z USA. Odtud máme dobré kontakty s kolegy pracujícími ve výzkumu v oblasti neinvazivní stimulace. Významné vztahy udržujeme s Francií, kde je výzkum neinvazivní neurostimulace také poměrně pokročilý.
A hodnotíte nějak společně dosažené výsledky díky použití modelů, dosažených zde i v zahraničí?
Ano. Často to funguje tak, že si modely vyzkoušejí a navrhnou či doporučí případné vylepšení nebo modifikace, které mohli bychom zapracovat, aby sloužily k specifickým výzkumným účelům. Máme díky tomu výbornou zpětnou vazbu.
K čemu potom může sloužit aplikace v praxi?
Hlavní cíle neinvazní neurostimulace spočívají v tom, že se elektrická stimulace nervové soustavy (periferní nervy, nebo mozek) provádí pomocí elektrod umístěných na vnějšku těla. Elektrody umisťujeme na pokožku, aby se stimulační proud dostal dovnitř tkání a mohl působit s velkou přesností na vybrané struktury hluboko uvnitř těla. Nejde ale o chirurgický zákrok, tomu se chceme vyhýbat.
K čemu se to používá?
Existuje řada různých důvodů, kde můžeme pacientům pomoci. Například v případě různých pohybových poruch jako jsou pacienti s Parkinsonovou chorobu. U nich se běžně používá hluboko mozková stimulace, již chceme nahrazovat právě neinvazivními stimuly. Ještě stojí za zmínku, že už existují různé klinicky zavedené postupy, kdy jsou pacientům chirurgicky implantovány do tkání elektrody nebo stimulátory. Prvním naším cílem je nahrazovat tuto stávající chirurgickou technologii neinvazivní metodou a umožnit tak pacientům si vše vyzkoušet, aniž bychom jim něco implantovali do těla, což je další z mnoha důvodů, proč je tento způsob léčby pro pacienty přijatelnější.
A jaké další nemoci mohou být řešeny touto stimulací?
Na prvním místě je jednoznačně epilepsie, protože pomocí neinvazivní neurostimulace jsme schopni narušovat patogenní aktivitu ještě před tím, než vyústí úplným záchvatem. Samozřejmě, že existují i implantované technologie, které tyto stavy také řeší, ale naše snaha je použít k tomu co nejmenší invazi.
Druhá část výzkumu, kterou se tady v Brně zabýváme, je stimulace tzv. bloudivého nervu. Nachází se ze strany na krku a ovlivňuje řadu věcí, včetně výběžku nervů, které vedou směrem k mozku. Pomocí jeho stimulace jsme schopni potlačovat epileptické záchvaty.
Podobnou stimulaci můžeme využít například u různých zánětlivých chorob, jako třeba Crohnova choroba. Na základě poměrně úspěšných klinických studií je u ní prokázáno, že pomocí elektrické stimulace bloudivého nervu je možné zánětlivé stavy omezit nebo úplně potlačit. Bloudivý nerv enervuje střeva a různé orgány jako játra apod. Prostřednictvím jeho stimulace jsme schopni je ovlivňovat, což bylo v našem oboru doslova nad očekávání rychlé.
Už brzy se můžete těšit na závěrečnou část rozhovoru, ve které se věnujeme propojování různých oblastí ve vědě a výzkumu, dopadech výzkumu v praxi nebo přístupu ke studentům a jejich rozvoji.
První část rozhovoru naleznete zde.
Autor: Vojtěch Pres, Marketing
Fotografie: Vojtěch Pres
