Hned v několika oblastech se zapojilo také olomoucké Regionální centrum pokročilých technologií a materiálů (RCPTM). Tým profesora Radka Zbořila zúročil dlouholeté zkušenosti ve výzkumu magnetických nanomateriálů, v tomto případě pro využití v lékařské diagnostice.

Jednou z klíčových komponent k testování Covid-19 jsou magnetické nanokuličky právě z RCPTM, vědecko-výzkumného pracoviště Univerzity Palackého v Olomouci.

„Jsme rádi, že jsme mohli pomoci v tomto ambiciózním projektu,“ říká Radek Zbořil.

Jak vypadá vaše zapojení do vývoje nové testovací metody?
Pod vedením Ústavu organické chemie a biologie (ÚOChB) v čele s Janem Konvalinkou jsme se zapojili do vývoje technologického postupu, který umožňuje testování na koronavirus SARS-Cov-2 bez potřeby komerčních chemikálií a testovacích sad ze zahraničí. Ty jsou totiž nedostupné a poptávka po nich mnohonásobně převyšuje nabídku.

V jaké části toho procesu jsou důležité magnetické nanokuličky z RCPTM?
Testování na přítomnost koronaviru je poměrně složitá procedura a má několik kritických míst. Tím úplně klíčovým je izolace virové ribonukleové kyseliny, RNA. Díky ní totiž umíme velmi citlivě stanovit, jestli je virus obsažen ve vzorku, který se odebral pacientovi. V laboratořích ÚOChB Pavel Šácha a jeho kolegové hledali „českou cestu“ izolace virové RNA pomocí magnetických částic, které by byly dostupné rychle, v množství potřebném pro desítky tisíc testů a svou kvalitou byly srovnatelné nebo ideálně lepší než komerční produkty. Z testů vyšly nejlépe naše magnetické nanočástice.

Nanokuličky jste museli vyvinout? Jde nějak zjednodušeně popsat, jak bychom si je mohli představit?
Ano, podařilo se nám zúročit dlouhá léta zkušeností s využitím magnetických nanočástic v medicíně. Díky tomu jsme byli schopni materiál vyvinout v rekordně krátké době několika dnů. Jde v podstatě o sorbenty na bázi nanočástic oxidu železitého s tenkou křemennou slupkou. Pro srovnání: nanočástice používané pro testování jsou ještě mnohonásobně menší než vlastní částice koronaviru. Velmi efektivně přitom vážou nukleové kyseliny, včetně té důležité virové RNA. Umožňují tak oddělení této hlavní poznávací značky viru od ostatních složek směsi působením magnetického pole. Poté už je diagnostický proces veskrze rutinní záležitostí.

Jakou kapacitu jste s nimi schopni pokrýt?
Troufnu si říct, že velkou. V jednom syntetickém cyklu dokážeme připravit množství nanočástic použitelné pro zhruba 100 tisíc testů. Jsme tak schopni bez problémů zásobovat český a dokonce i zahraniční trh. Musím také ocenit skvělou zpětnou vazbu od kolegů z ÚOChB a Ústavu molekulární a translační medicíny (ÚMTM) při vyhodnocování účinnosti našich nanočástic. Výbornou práci při optimalizaci syntézy odvedli kolegové Ivo a Zdeňka Medříkovi.

Už se váš způsob testování někde využívá v praxi?
Úspěšné ověření technologie se uskutečnilo ve Státním zdravotním ústavu v Praze. Vyvinuté magnetické nanokuličky testovaly nebo používají laboratoře v nemocnicích v Motole nebo Na Bulovce a akademická pracoviště v brněnském CEITECu, pražském BIOCEVu nebo olomouckém ÚMTM. Poměrně velká množství testů už provádí s využitím našich nanočástic také Zdravotní ústav v Ostravě. Testujícím laboratořím v České republice se poskytují nanočástice nekomerčně. V součinnosti s ÚOChB ovšem už jednáme s některými komerčními partnery, kteří plánují soupravy k izolaci vyrábět a dodávat je na trh.

Kromě magnetických nanomateriálů se RCPTM dlouhodobě zabýváte i využitím nanočástic stříbra. Jakým způsobem se chystáte uplatnit váš výzkum?
Společně se skupinou prof. Milana Koláře z Lékařské fakulty UP jsme stáli u pionýrských studií popisujících vysokou antibakteriální a antifungální aktivitu nanočástic stříbra. Ty jsou ale účinné i proti široké paletě virů. Také proto se stále častěji skloňují jako možný nástroj pro dlouhodobou dezinfekční úpravu povrchů včetně filtrů nebo roušek, ale i plastových nebo kovových materiálů tak, aby bezpečně hubily i viry. Pro tyto účely využíváme technologii chráněnou evropským i americkým patentem, která umožňuje nanočástice stříbra pevně ukotvit na jakékoliv povrchy. Aktuálně jednáme se zástupci jedné české společnosti o licenční smlouvě k aplikaci této technologie.

Aktivní jste byli od úplného počátku pandemie, když jste začali vyrábět dezinfekci ve velkém, je to tak?
Ano, už na úplném začátku přišli naši doktorandi s tímto nápadem a jako jedni z prvních zareagovali na nedostatek dezinfekce. V přípravnu dezinfekce se jedna z laboratoří RCPTM proměnila již v polovině března. Určitě bychom to nezvládli bez pomoci kolegů z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum, kteří se podělili o své zásoby, když u nás v centru došly.

Kam jste z vědeckého centra dezinfekci dodávali?
Dezinfekční roztok odpovídající doporučení Světové zdravotnické organizace zamířil například do olomoucké Charity a Klokánku, Hospice na Svatém Kopečku, Lázní Slatinice, Dětského domova Šance, domů s pečovatelskou službou a do mnoha dalších zdravotnických či neziskových sociálních center. Zásilka putovala i pro zdravotníky v Litovli, která se kvůli obavám ze šíření koronaviru ocitla spolu s dalšími dvěma desítkami obcí na Olomoucku v uzavřené oblasti. Kolegové také spustili web COVID 19 aneb Jak vyzrát nad pandemií (covid.rcptm.com), kde mohou lidé najít důležité informace o samotném koronaviru, o prevenci onemocnění, ale také o správné hygieně rukou, což je taky nesmírně důležité. Za tato spontánní úsilí si naši doktorandi i další pracovníci určitě zaslouží velké poděkování.

Prof. RNDr. Radek Zbořil, Ph.D.
narodil se 21. 5. 1973 v Olomouci. Po ukončení doktorského studia na Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého v Olomouci (v r. Ředitel Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů Radek Zbořil přirovnává otištění studie v časopise Nature Communications k vítězství herců při předávání cen Oscar.Zdroj: archiv UPOL2000) se účastnil několika zahraničních stáží např. v Japonsku nebo USA. Je členem Učené společnosti České republiky a v letech 2018 a 2019 byl jako jeden z mála českých výzkumníků zařazen na seznam nejcitovanějších vědců světa americkou společností Clarivate Analytics. Zabývá se především výzkumem v oblasti materiálové chemie a nanotechnologií. Je autorem více jak 450 publikací a několika evropských či amerických patentů a technologií, které se využívají v medicíně, životním prostředí nebo potravinářství. V poslední době stál u objevu nejtenčího známého izolantu, nekovových magnetů, nekovových vodičů nebo rezistence bakterií vůči nanostříbru.