Mezinárodní spolupráce posouvá medicínu kupředu

Propojování odborníků na průtokovou cytometrii, vývoj a licencování diagnostických metod mj. v oblasti dětských leukemií, kontrola kvality jejich provádění. To jsou hlavní úkoly mezinárodně úspěšného konsorcia EuroFlow. Plnohodnotnou součástí tohoto uskupení je i výzkumná skupina CLIP z 2. lékařské fakulty UK pod vedením imunologa Tomáše Kaliny.

Proč konsorcium EuroFlow vzniklo?

Cílem bylo posunout diagnostiku na bázi průtokové cytometrie pro hematologické malignity a pro imunodeficience tak, aby měla v různých laboratořích srovnatelnou kvalitu, fungovala univerzálně. Byli jsme první, kdo řekl, že lze procesy standardizovat a bude to fungovat lépe, když metody budeme vyvíjet ve spolupráci několika laboratoří.

V čem je to důležité?

Cytometrie je jednou z nejdůležitějších metod v diagnostice leukemií. Měří buňky jednotlivě, což je optimální, protože leukemické buňky jsou rozptýlené v kostní dřeni a periferní krvi. Historicky se leukémie poznávala pohledem do mikroskopu. Cytometrie je oproti tomu mnohem přesnější a zároveň rychlá, což je klíčové pro správnou léčbu a následně sledování účinnosti léčby. Po zahájení léčby po zhruba dvou týdnech znovu odebereme vzorek a zjišťujeme, zda leukémie zmizela, nebo ne. To už mikroskopicky vidět nelze. Potřebujeme se dostat na úroveň, kdy odlišíme třeba jednu leukemickou buňku z deseti tisíc zdravých. Pokud zjistíme tzv. reziduální nemoc, pacient musí být přeřazen na jiný typ léčby, která je sice víc zatěžující, ale zvyšuje šanci na úspěch. U všech nádorů platí, že bojujeme s tím, abychom poskytli dostatečnou léčbu k vyléčení, ale zároveň ne příliš zatěžující, protože každá léčba je toxická.

Specializujete se jen na děti, nebo na leukémie obecně?

V naší laboratoři CLIP na Klinice dětské hematologie a onkologie 2. LF UK a FN Motol diagnostikujeme pouze dětské pacienty, ale v rámci konsorcia EuroFlow se zabýváme veškerou hematologií u všech věkových kategorií a typů leukémií. Každý z nás je specialistou na určitou diagnózu. Unikátností konsorcia je, že když jsme se spojili, zjistili jsme, že většina principů je univerzálních a lze je aplikovat bez ohledu na konkrétní nemoc nebo věk.

Kolik dětských pacientů s leukemií je ročně nově diagnostikováno v České republice?

Jde přibližně o stovku nových pacientů se všemi typy leukémií. To nám v rámci Česka umožňuje výzkum i diagnostiku. Pokud by bylo pacientů méně, nezískali bychom dostatečnou zkušenost. Naopak, pokud by jich bylo desetkrát více, bylo by to příliš zatěžující pro systém. Dětská hematologie tímto obohacuje dospělou, kde je nejčastější chronická leukémie s o dva řády vyšší incidencí. Protože není tak fatální, tlak na rychlou a přesnou diagnostiku není tak velký jako u dětí.

Síla konsorcia spočívá i v tom, že jsme mohli vyvinout zlepšení pro všechny. Pokud má být řešení v oboru akceptováno a komerčně převzato, musí pro něj existovat dostatečně velký trh. V medicíně o tom obvykle moc neuvažujeme, není to naše primární zaměření, potřebujeme vyřešit akutní potřebu. Když se však spojíme do rozumného celku, získáme tak velký dosah, že začneme být zajímaví pro komerční partnery. To, co vymyslíme, nezůstane jen skvělým nápadem v naší laboratoři, ale může se rozšířit do celé Evropy a světa. To se nám podařilo díky spolupráci.

Jaká je nyní šance na úspěšné vyléčení u dětí s leukemií?

Více než devadesátiprocentní, což je velký pokrok. Náš hlavní zájem se nyní přesouvá k tomu, abychom pacienty nejen vyléčili, ale aby kvalita života po vyléčení zůstala co nejlepší. Dětští pacienti mají před sebou celý život. Nechceme je zatěžovat zbytečně, léčit je příliš – víc, než je nutné.

Jste už na hranici, kam se výzkum může posunout, co se týče procenta úspěšnosti léčby?

Ambice je stále se zlepšovat, a s novými modalitami léčby, jako je genová terapie CAR-T, se posouváme tímto směrem. Okno příležitostí je však malé, protože jsme již dosáhli velkého úspěchu. Zlepšení z 95 % na 100 % je téměř nedosažitelné s rozumnou investicí času a zdrojů. Hlavní je nyní najít přístupy, které umožní méně zatěžující a přesně zacílenou léčbu.

Co je tedy pro vás vědecky největší výzva?

Cílená léčba. Současná léčba je založena na standardizovaných protokolech pro všechny pacienty. My nyní chceme něco jiného – dávat každému pacientovi nejlepší terapii na základě jeho molekulární změny nebo unikátního cíle. Hledáme podskupiny pacientů se stejným cílem léčby. To je výzva, protože lokálně tím skupiny pacientů ještě zmenšujeme. Proto je tak důležité, aby studie byly mezinárodní, abychom zvětšovali skupiny, které můžeme léčit stejně. Pro diagnostiku to znamená, že musíme poskytovat stejně přesné informace v Praze, Miláně, Kielu nebo kdekoliv jinde.

Jak dlouho trvá, než se nový standardizovaný postup zavede na všech pracovištích a nahradí ten původní?

Příběh EuroFlow byl překvapivě rychlý. Většina laboratoří byla zvyklá na své postupy a chtěla je zachovat. Skupina EuroFlow však rychle dospěla k tomu, že chce přidat standardizovaný společný postup. To se podařilo během prvních tří let projektu. V té době jsem měl čas a kapacitu, a protože jsem se právě vrátil z Ameriky, a znal novou technologii velmi dobře, byl jsem to já, kdo vymyslel technickou standardizaci a objížděl všechna zapojená centra, abych se ujistil, že to, co jsme si domluvili, se skutečně prakticky dělá. Všichni byli tehdy otevřeni novým postupům. Standardizace se podařila rychle díky velkému nadšení. Nicméně, jakmile se zavedla, lidé začali protokoly různě vylepšovat, což vedlo k otázce, jak přesně je „dostatečně přesně“ a jak se držet standardů. Zjistili jsme, že nestačí napsat společné protokoly. Musíme mít permanentní systém, který sleduje, zda se dodržují.

Tehdy jste zavedli program externí kontroly, hodnocení kvality?

Ano, nejprve hodnocení kvality (quality assessment), a později i externí hodnocení kvality. Využili jsme digitální revoluci, která umožnila zpracovávat data informaticky. Cytometr vytvoří obraz reality, elektronický soubor, který lze dále analyzovat. Naše konsorcium rozhodlo, že pokud budeme používat stejné nebo podobné přístroje, obraz vytvořený cytometrem musí být stejný v Praze, Kielu i Rotterdamu. To se podařilo. Vyvinuli jsme postupy, díky kterým je externí kontrolu kvality možné provádět na dálku.

Jak moc spolupracujete s výrobci technologie? Používáte všichni stejné přístroje?

Většina lidí si myslí, že technika pro výzkumné nebo diagnostické účely se vyrábí jako auta nebo počítače, ale to není pravda. Tato technika se vyrábí v mnohem menších sériích. Nástrojů s revoluční technologií, jako je cytometr, se za první rok prodá třeba sto po celém světě. Pro nás je klíčové, aby stroje operovaly se standardizací. Původně jsme začali na jednom typu strojů, pak jsme to zkusili na dvou různých, z nichž jeden byl slepou vývojovou větví, protože firma nechtěla moc podporovat diagnostiku. Nakonec jsme museli přejít na novou generaci přístrojů. Je pro nás jednodušší pracovat na strojích od jednoho výrobce. Pokud firma nechce podporovat naše postupy, není v našich silách jako akademického pracoviště a diagnostických laboratoří to změnit. Díky spojení sil v konsorciu jsme vytvořili kritickou velikost, která dává jasný směr a inspiruje celé odvětví.

Co se vám podařilo komercializovat a licencovat?

Šli jsme třemi základními směry. Prvním úkolem bylo vytvořit metodu a panel monoklonálních protilátek s danými fluorochromy použitelnými pro cytometrii, která umožní standardizovanou diagnostiku u různým podtypům leukémií. Druhým úkolem bylo najít způsob, jak detekovat přítomnost reziduální nemoci zhruba 14 dní po zahájení léčby, kdy hledáme jednu leukemickou buňku mezi 10 000 normálními.

Třetí oblastí, která nás zajímá, je diagnostika imunodeficiencí od dětského věku po dospělost. Cytometrie je rychlá a využitelná i u nejnáročnějších a nejzávažnějších stavů, jako jsou primární imunodeficience, vrozené poruchy, kdy pacienti nemají žádné T-lymfocyty. Diagnostiku je třeba provést okamžitě, protože infekce mohou být smrtící. Česká republika zavedla před třemi lety novorozenecký screening na tento typ onemocnění. Cytometrie nám umožní potvrdit, že pacient, který vyšel ze screeningu jako pravděpodobně nemocný, skutečně má poruchu. Pokud ano, musí být okamžitě izolován a připravuje se na transplantaci. Začíná se hledat dárce, vyšetřují se rodiče a během několika týdnů by měl pacient dostat novou kostní dřeň, aby se předešlo dalším infekcím a ohrožení.

Podařilo se vám všechny tři oblasti dostat do fáze, kdy máte panely a protokoly chráněné patenty?

Ano, první patenty jsme získali zhruba okolo roku 2012, a pokračovali jsme v několika vlnách. V současné době jsou všechny protokoly a postupy licencovány nebo patentovány. Diagnostika leukémie a primárních imunodeficiencí je licencována velkým firmám.

Licencovali jste a patentovali vše pod hlavičkou konsorcia EuroFlow, nebo něco přímo za 2. lékařskou fakultu, případně Univerzitu Karlovu?

Když jsme v roce 2006 psali projekt, nedokázali jsme docenit, jak důležitá bude konstrukce konsorciální smlouvy. Evropské projekty jsou nastaveny tak, že když pracujete dohromady, měli byste společně využívat intelektuální vlastnictví, aby úspěšná spolupráce mohla pokračovat. Vizionářství našeho dlouholetého šéfa konsorcia, Jacquese van Dongena, spočívalo v tom, že navázal pokračující dohodou za stejných podmínek. Tedy, že všechno děláme dohromady, a když vytvoříme intelektuální vlastnictví, společně ho ochráníme a případná komercializace bude probíhat prostřednictvím konsorcia. Veškeré zisky jdou zpátky do činnosti konsorcia EuroFlow.

Jak prostředky v rámci konsorcia rozdělujete?

Je to unikátní a těžko se to na počátku vysvětlovalo. Společná dohoda definovala, jak se naloží se zisky, až přijdou. Podstatné zisky přišly 10 až 15 let po uzavření smlouvy, tedy v posledních pěti letech. V současné době dostává celé konsorcium zhruba stejný objem peněz z licenčních poplatků, jaký nám kdysi ročně přidělovala Evropská komise v rámci grantu. Což je hodně. Používáme tyto prostředky na různé účely. Před dvěma lety jsme si odsouhlasili interní systém hodnocení projektů. Rozdělujeme peníze formou interních grantů. V posledním roce jsme byli schopni nakupovat centrálně reagencie, což je obvykle polovina investic. Také jsme mohli hradit platy laborantů, kteří jsou nezbytní pro naši práci. Všechny prostředky, které konsorcium získá, jdou vedle pokrytí nezbytných provozních nákladů, jako jsou meetingy, management, a právní služby, zpět do dalších projektů, které díky tomu pokračují dál.

Jaké další výhody přináší spolupráce v mezinárodním konsorciu laboratoří?

Používáme sílu konsorcia plošně k tomu, že program externí kontroly kvality nabízíme komukoliv zvenku, kdo se přihlásí a zaplatí poplatek, který pokryje náklady. Tento program jsme celý vymysleli a udělali v Praze, včetně webových řešení pro sběr dat od účastníků a vystavování certifikátů. To vše dělá náš tým v CLIPu. K tomu patří i edukační workshopy, na nichž částečně (ale nikoliv výlučně) spolupracujeme s firmou, která licencuje produkty. Je důležité, aby lidé chápali, co dělají, a aby jim to vysvětloval někdo, kdo to vyvinul. Vnímáme to jako část svého úkolu – když už jsme metodu vymysleli, tak ať se používá dobře.

Co vše máte patentově chráněno?

Například u sledování reziduální nemoci a odpovědí na léčbu jsme vyvinuli řešení pro čtyři různé typy onemocnění, která jsou patentově chráněná, ale ještě nejsou licencovaná. Učíme uživatele, jak to dělat, i když si to musejí sami sestavovat z různých reagencií od různých firem. Nevíme, zda vše budeme licencovat stejné firmě, jsme otevření tomu, aby to byly různé firmy. Není v našem zájmu budovat monopol, chceme rozložit riziko. Navíc licencování může trvat čtyři až osm let, než firma dokáže dát produkt na trh. Nová evropská legislativa v diagnostice to může ještě prodloužit. Stojí to spoustu peněz, a některá onemocnění nejsou pro firmy atraktivní, protože trh je malý.

Co je váš největší přínos k přenosu poznatků z vědy do medicínské praxe?

Síla a význam konsorcia je v tom, že nám nejde jen o byznysově zajímavé případy. Když nabídneme firmě nápad na řešení dětských leukémií, řeknou, že je to skvělé, ale nebudou do toho investovat, protože případů je málo. Pokud ale přijdeme s řešením napříč hematologií, pro všechny věkové kategorie, začne to být pro firmu zajímavé. Vývoj se rozprostře přes všechny věky a je použitelný i pro děti.

Některé specifické otázky nedokážeme vyřešit komerčním řešením, a proto je budeme nadále řešit akademicky. V dalších zemích budou centra s kapacitou dělat věci poloakademicky – přečtou si naše publikace, zúčastní se našich edukačních workshopů a budou schopni dobře pracovat ve svém prostředí. Nabízíme jim také externí kontrolu kvality, aby si mohli dvakrát ročně ověřit, že postupují podle našich standardů.

Část úsilí konsorcia je věnována vývoji algoritmických analýz a softwaru, který pomáhá s analýzou dat. Shromáždili jsme tisíce změřených případů leukémií, které jsme očistili a anotovali, aby se z nich dal vytvořit katalog typů leukémií. Investovali jsme do softwarových řešení, která umožňují porovnat nový případ s katalogem a najít nejpodobnější typ leukémie.

Zapojujete umělou inteligence?

V této chvíli ještě ne. Myslím, že to půjde tímto směrem, ale bez standardizace to není možné. U MRI nebo rentgenu každý přístroj udělá podobnou fotku, ale u cytometrie výsledný obraz v počítači závisí na výběru monoklonálních protilátek. Obraz vznikne stejný jen tehdy, když používáte naprosto stejné reagencie a protokol, o což se snažíme. Dalším krokem bude najít způsob, jak lépe využít naše databáze uživateli zvenku. Je třeba vymyslet byznys model, jak to používat. To bude možné, když propojíme stroj, sadu reagencií, protokol a databáze. Firmy obvykle vyrábějí stroj a reagencie, někdo jiný dělá software. Musí dojít k intenzivní spolupráci nebo reorganizaci trhu, aby všichni pracovali společně, pod jedním zadáním.

Existují rozdíly mezi špičkami v oboru v Evropě a v severní Americe? Nebo už je to vyrovnané?

Co se týče diagnostiky a standardizace, EuroFlow je světově unikátní. V Americe jsou skupiny, které provádějí vyšetření stejně dobře nebo lépe než my, ale nedosáhly toho, aby jejich systém byl přístupný a univerzálně použitelný. Víme o dvou nebo třech laboratořích na Východním pobřeží, které to dělají špičkově, ale nemají systém, který by mohl používat kdokoli. Evropa je roztříštěná mezi mnoho jazyků, právních systémů a zdravotních systémů. V EuroFlow díky tomu víme, jak je důležité tyto různorodé skupiny podporovat a propojovat.

Dokážete na základě zkušenosti z EuroFlow definovat obecněji platná pravidla pro transfer technologií z výzkumu do praxe?

Myslím, že musíme změnit uvažování o tom, co si představujeme pod pojmem transfer technologií. Zvlášť v medicíně to není jen zkratka „vymyslíme lék, prodáme na něj licenci a léčíme jím lidi“, jde o zlepšování prostředí. V tomto případě lepší a rychlejší diagnostika zlepší celý systém péče o pacienty, konkrétní pacienti z toho profitují. I to je transfer technologií. Musíme ale být ochotni přijmout, že úspěch se neměří jen počtem patentů a peněz získaných za licence.

V tomto unikátním případě jsme navíc nepřinesli peníze přímo univerzitě, která je naším zaměstnavatelem. Univerzita souhlasila s tím, že když něco vytvoříme, půjde to do konsorcia. Síla EuroFlow spočívá v tom, že jsme vytvořili řešení, našli trh a systém, který funguje díky celé skupině laboratoří a jejich následovníkům. Žádná jednotlivá laboratoř by to sama neprodala, až společně jsme se stali zajímavými pro komerční partnery.

Kdo za tímto unikátním úspěchem stojí?

Úspěch EuroFlow je do velké míry dané vizionářstvím holandského kolegy Jacquese van Dongena, který na tom pracoval od devadesátých let. Na závěr své kariéry našel kombinaci znalostí a potřeb, které dokázal naplnit a proměnit v komerční úspěch.