Svíticí enzymy využijí ve vědě i v ulicích, čeká se na patent

I když se to teď může zdát jako příliš futuristické, není tomu tak.

„V červnu letošního roku vydalo ministerstvo zemědělství v USA povolení na tamní prodej svítících rostlin. Určitě teď bude o takto upravenou zeleň velký zájem, a to nejen ve Spojených státech. Možná se svítící zeleně dočkáme dříve, než si myslíme,“ řekl Novinkám Martin Marek z Loschmidtových laboratoří vědeckého pracoviště Recetox Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.

S kolegy Marek zkoumal schopnost zářit do tmy u bezobratlých živočichů druhu renila fialová, které lze najít na dnech oceánů u korálových útesů. Enzym svítí modře, ale lze jej upravit také do fialova a zelena. O popis mechanismu způsobujícího to, že renily v noci září, se světová věda pokoušela 40 let.

Teprve brněnští vědci před časem analyzovali jeho molekulární podstatu. Navíc toto záření napodobili ve zkumavkách. Klíčový pro něj je energeticky bohatý substrát s podivným názvem luciferin. Podařilo se jej upravit pro další využití ve vědě.

Enzym lze vpravit do buňky. Nepůsobí v ní jako žárovka, tedy nejde o to, že ji prosvítí. Buňka se rozzáří až při pohybu uvnitř. Světlo tedy signalizuje, že se tam něco děje.

„Získali jsme modifikovaný velmi stabilizovaný světelný signál. Zatímco renily jen na chvíli zasvítí a záhy zhasnou, aby unikly do bezpečí, námi upravené enzymy svítí hodiny,“ doplnil Marek.

Světelný efekt lze využít nejen při výzkumu, ale např. při zkoumání vzorků a diagnostice covidu-19. Luciferáza umožňuje sledovat pohyb nádorové buňky u onkologického pacienta, sledovat, jak metastázují, a přesně zacílit léčbu na poškozenou oblast. Jde o biologické neinvazivní zobrazování.

Využití najdou světélkující enzymy i v dalších oblastech výzkumu, vědci již mají firmu, která s nimi chce tento produkt komerčně upravit tak, aby se mohl objevit na trhu. V podstatě se jen čeká na udělení patentu, žádost byla podána nedávno.

Luciferáza může způsobit revoluci i v energetice. Tlumeně svítící stromy či keře mohou nahradit světla v parcích i zahradách a všude tam, kde si lze v noci vystačit jen s mírným osvětlením. Sazenice je nutné jen geneticky upravit, tedy dodat rostlinám ty správné enzymy.

Výzkum světélkujících enzymů ocenila v uplynulých dnech v soutěži Transfera Technology Day 2023 porota složená z vědců i investorů.

Jak informovala Masarykova univerzita na webu, výzkumníci z Loschmidtových laboratoří a Mezinárodního centra klinického výzkumu Fakultní nemocnice u svaté Anny v Brně, kteří se na výzkumu luciferázy podílejí, obsadili 2. místo v klání nejzajímavějších vědecko-výzkumných projektů z České republiky.