Nikola Ralchev je asistentem v Laboratoři experimentální imunologie Mikrobiologického ústavu na BAS. V roce 2018 ukončil bakalářský program „Molekulární biologie“ a v roce 2020 magisterský program „Buněčná biologie a patologie“ na Sofijské univerzitě „St. Kliment Ochridski“. V současné době je prezenčním doktorandem v oboru biologie, Ústav imunologie, Mikrobiologický ústav, BAS.
Od roku 2016 do roku 2019 stážoval v Laboratoři experimentální imunologie, Ústav mikrobiologie, BAS – „Vývoj terapie a zvířecích modelů alergie na domácí prach“ a od roku 2019 do roku 2020 – v Lyonu, Francie, Laboratoř „Signalizace“ , metabolismus a progrese nádoru“, Cancer Research Center – „Vyšetřování neapoptotických funkcí proteinů rodiny Bcl-2“.
Od roku 2018 je členem Bulharské asociace imunologie při Unii bulharských vědců. Pravidelně se účastní vědeckých konferencí v oboru doma i v zahraničí. Má na svém kontě řadu vědeckých publikací v prestižních vědeckých časopisech.
Tým bulharských a zahraničních vědců: Nikola Ralchev, Nikola Kerekov, Nikolina Mihailova, Marian Kremlitska, Dr. Diana Hristova, Julian Dzhorev, Anna Erdei a Prof. Andrey Chorbanov se pochlubil velkým průlomem ve vědě – vytvořili novou molekulu jako budoucnost terapeutická možnost léčby alergie na roztoče domácího prachu. Výsledky jejich vědeckého vývoje již byly publikovány v prestižním „Scandinavian Journal of Immunology“, pod názvem: „Cílená suprese Dpt-specifických B buněk v humanizovaném Rag2-γc- myším modelu alergie HDM“.
Co je nová chimérická molekula Dp51-72 a jaké problémy by měla vyřešit se stávajícími možnostmi léčby alergie na roztoče domácího, mluvíme s Nikolou Ralchevem.
Smartphone – útočiště pro alergeny
– Pane Ralcheve, vytvořil jste a otestoval proteinově zkonstruovanou molekulu jako novou terapeutickou možnost pro léčbu pacientů s alergií na roztoče. Řekněte nám o tomto projektu více.
– Vytvořili jsme proteinově upravenou molekulu složenou ze dvou různých proteinů. Vytvořili jsme něco, co v přírodě v zásadě neexistuje a může vyrůst v terapeutickou molekulu. Cesta k tomu je samozřejmě dlouhá, protože je potřeba klinický výzkum a financování a proces je také velmi zdlouhavý. Dobrá věc je, že molekula, kterou jsme vytvořili, má přesnou představu o tom, jak by fungovala, na rozdíl od jiných terapií, které jsou v současné době k dispozici alergologům.
Například co je alergen-specifická imunoterapie – jediná dosud ověřená léčba u těchto pacientů, jejíž mechanismy jsou následně stanoveny. Myšlenkou naší terapeutické molekuly je potlačit patologické protilátky imunoglobulinu E. Doposud existují zavedené terapie, které blokují běžný imunoglobulin E. Ale látka, která je zavedena do těla, blokuje protilátky pouze dočasně. Stále se vyrábějí a když se terapie přestane používat, respektive vymizí i její účinek.
Naším nápadem bylo blokovat zdroj těchto protilátek – B-buňky, které jsou specifické proti danému alergenu. V pouzdře proti alergenům z domácího prachu. První složkou naší molekuly je protilátka, která rozpoznává receptor na povrchu B buněk. Tento receptor je určen k potlačení B buňky. Potřebujeme ale také selektivitu.
Pokud bychom aplikovali právě tuto protilátku, potlačila by všechny B buňky a my víme, že je dobré mít protilátky proti různým patogenům, protože tak se před nimi chráníme. To je důvod, proč jsme zařadili i druhou složku – část hlavního alergenu v domácím prachu, kterou jsme spojili s touto protilátkou.
Jeho účelem je selektivně zacílit tuto molekulu na B-buňky, které jsou specifické proti našemu alergenu. B-buňky mají na svém povrchu stejné protilátky, které mohou být vylučovány do krevního řečiště. To znamená, že naše molekula se skládá ze dvou různých složek – jedna potlačuje B-buňku a druhá ji nasměruje na konkrétní specificitu odpovědi. A to je mechanismus, na kterém jsme založili terapii.
Nikola Ralčev
– Jak jste testovali novou molekulu?
– Netestovali jsme to na lidech, ale na myším experimentálním systému. Říkáme tomu humanizovaný myší model alergie na domácí prach. Používáme imunodeficientní myši, které nemají adaptivní imunitní systém. Mohou tak přijmout buňky nebo tkáně cizího původu, řekněme člověka nebo z jiného organismu – jejich imunitní systém je neodmítne.
Do těchto deficientních myší jsme přenesli imunitní buňky izolované od pacientů s prokázanou alergií na domácí prach. Respektive tyto imunitní buňky obsahují i patologické buňky, které rozpoznávají alergeny z domácího prachu a reagují proti nim. Jako výsledek,
po přenesení lidských buněk jsme myši ošetřili extraktem z domácího prachu, tedy alergeny domácího prachu. Alergický zánět si tak navodíme, nebo alespoň napodobíme řadu jeho příznaků, protože tento systém, přestože je relativně blízko skutečnému, má mnohá omezení.
Problém je v tom, že imunitních buněk, které vkládáme do myší, je relativně málo jak v počtu, tak ve spektru. Izolujeme je z krve a ta neobsahuje celé spektrum imunitních buněk, které se v těle přirozeně vyskytují. A v průběhu studie jsme jednu skupinu myší ošetřili naší molekulou a druhá byla kontrolní skupina. Zjistili jsme, že léčba naším prototypem skutečně snížila alergen-specifické IgE protilátky, snížila zánět a infiltraci imunitních buněk a dalších mediátorů zánětlivého procesu do plic.
– Proč své molekule říkáte chimérická?
– Říkáme tomu chimérický, protože se skládá ze dvou molekul různého původu. Chiméra v mytologii je zvíře, jehož tělo se skládá z různých částí jiných zvířat.
– Při vytváření chimérické molekuly Dp51-72 se soustředíte na Der p 1. Proč je tato molekula tak důležitá?
– Roztoči domácího prachu produkují různé molekuly. Na některé z nich jsme alergičtí. Alergenů domácího prachu je více než 20, jedním z nich je Der p 1. Jeho název pochází z latinského názvu mikroroztoče – Dermatophagoides pteronyssinus, který je nejčastější. Náš imunitní systém ho rozpozná, řekněme, nejaktivněji a generuje proti němu nejsilnější imunitní odpověď.
Z tohoto důvodu jsme pro konstrukci naší chimérické molekuly použili osvědčenou oblast Der p 1, která je rozpoznána imunitním systémem. To znamená, že tato oblast, o které jsem vám řekl, že je součástí alergenů domácího prachu, je ve skutečnosti součástí molekuly Der p 1. Ve vědeckém jazyce jde o imunodominantní molekulu – je uznávána ve velmi velké míře.
– Co vás nyní čeká v souvislosti s vědeckým projektem o chimérické molekule Dp51-72?
– Pro nás jako vědce to zveřejněním článku končí vědecká práce.
Realizaci produktu nemohou provést pouze vědci. V našem případě pracovní molekulu, prototyp, mohou používat farmaceutické společnosti nebo kdokoli jiný, kdo má v úmyslu investovat a provádět klinické studie, které stojí miliony. Jsou velmi drahé.
Tyto nebezpečné alergeny nás mohou zabít
Tím se přesuneme do další fáze výzkumu, protože jsme jej testovali na omezeném modelovém systému. Testování na lidech je jiná věc. Bohužel ve většině případů vidíme u jiných takových terapeutických prostředků, že je velmi obtížné proniknout mezi lidi.
– Na jakých dalších projektech pracujete?
– Jsem zapojen do projektu, který má podobný nápad na specifickou terapii Hashimotovy tyreoiditidy, což je autoimunitní onemocnění. Pracujeme také s dalšími autoimunitními onemocněními, jako je lupus a artritida.
– Jak daleko jsi došel?
– Publikovali jsme článek o projektu Hashimotova tyreoiditida. Je zcela in vitro, s buňkami od pacientů s prokázaným onemocněním. Jsme spokojeni. Bohužel to tak netěší Vědecko-výzkumný fond, který má na věc jiný pohled – chce, aby se vše odehrálo velmi rychle, což se stát nemůže.
Dávají projekt na 2-3 roky a chtějí, abyste v polovině tohoto období publikovali článek. Což se prakticky nemůže stát. Snížili nám financování druhé fáze o 30 % a po dvou měsících jsme publikovali článek ve velmi dobrém časopise o naší šíři s impakt faktorem asi 6. Je požadována změna v těchto administrativních opatřeních ve Fondu, ale uvidíme, kdy k nim dojde.
Milena Vasileva
