Je podle vás biotechnologie perspektivní obor a kde v ní vidíte do budoucna největší potenciál?

Biotechnologie je vědní obor, který zkoumá využití potenciálu živých buněk nebo jejich částí pro produkci různých látek ekonomickou a hlavně ekologicky přijatelnou cestou. V dnešní době se obor široce rozrostl a odštěpila se z něj řada dalších vědních disciplín, které se samostatně rozvíjejí a proplétají se s jinými vědními disciplínami (biochemie, molekulární biologie apod.). Toto košatění původního oboru velmi silně ovlivňuje další rozvoj biotechnologií. S trochou nadsázky můžeme říct, že živé buňky z různých organismů a tkání jsou schopny vyrábět téměř cokoli, na co si vzpomeneme. V tom vidím do budoucna největší potenciál biotechnologií – naučit se využívat tyto „chemické minitovárničky“ pro výrobu toho, co potřebujeme. A pokud to neumí dostatečně efektivně, tak jim genovými manipulacemi a ovlivněním mechanismů, které procesy produkce potřebných látek řídí, „pomoci“ být efektivnější.

Biotechnologie však nejsou jen o zvyšování efektivity. Můžeme se díky nim dostat ke zcela novým látkám, které lze využít například při výrobě plně biologicky rozložitelných plastů, ve zdravotnictví při výrobě nových vakcín, derivátů hormonů, při výrobě regulačních látek např. pro zvládnutí zánětu biologickou cestou či léčbu rakoviny. A to bude otevírat nové cesty k léčbě řady onemocnění. Za příklad může posloužit objev antibiotik a následný velký posun v léčbě mnoha onemocnění a poranění, jež byla do té doby jen obtížně zvládnutelná.

V čem tkví význam a „tajemství“ kyseliny hyaluronové?

Kyselina hyaluronová je látka, která se nachází prakticky v každé tkáni a tvoří její základní stavební kameny. Objevuje se v novotvořených tkáních (např. embryonální tkáně, novotvořená tkáň v procesu hojení rány) jako první složka pojiva. Kolagen, který přichází následně, se již ukládá do sítí tvořených kyselinou hyaluronovou. Další proteinové a neproteinové složky pak dotvářejí finální podobu specifickou pro danou tkáň. Dlouho se předpokládalo, že toto je hlavní a v podstatě jediná funkce kyseliny hyaluronové v organismu.

Přibližně před třiceti lety však bylo zjištěno, že se v tkáních vyskytuje nejen kyselina hyaluronová s vysokou molekulovou hmotností, která slouží jako organizátor pojivových tkání, nýbrž také kyselina s nízkou molekulovou hmotností, která na rozdíl od té vysokomolekulární není v tkáních fixována na jedno místo, může se z tkání snadno vyplavovat a sloužit jako informační molekula se schopností ovlivňovat řadu buněk prostřednictvím interakce s receptory na jejich povrchu. Rozpad kyseliny na kratší fragmenty se děje zejména ve tkáních, kde probíhají různé zánětlivé nebo regenerativní procesy a kde právě tyto fragmenty pravděpodobně hrají významnou regulační roli.

Toto poznání iniciovalo úvahy o regulační funkci fragmentů kyseliny hyaluronové, tedy její druhé roli v organismu, a otevřelo druhou bránu k jejímu užití v medicíně. Nejde již tedy jen o využití v tkáňovém inženýrství jako bandáží na ošetření ran, nosičů léků a podobně, nýbrž také o využití kyseliny hyaluronové a jejích chemických derivátů jako látek regulujících řadu procesů v organismu.

Ukazuje se například, že pokud se kyselina dostane do zažívacího traktu, je bakteriemi v tlustém střevě štěpena na zvláštní, nestandardní fragmenty, které jsou biologicky aktivní a ovlivňují bolest při pohybu artrotických kloubů, zlepšují stav pokožky, zrychlují hojení ran a podobně, a to ne proto, že se fragmenty dostanou do poškozených tkání a tam účinkují, ale proto, že aktivují syntézu specifických regulačních látek (např. metabolitů nenasycených mastných kyselin), které v zasažené tkáni řídí procesy reparace.

Další zajímavou vlastností, kterou bude dobré využít, je i to, že tlumí bolest, ovlivňuje procesy tvorby kolagenu v cirhotických játrech a podobně.

Z toho, co jsem uvedl, plyne, že využití kyseliny hyaluronové v medicíně bude velmi široké a všechny možnosti dosud nejsou objeveny a tudíž vyčerpány.

O kyselině hyaluronové se hodně mluví zejména v souvislosti s kosmetikou. Jaké je její využití a přínos v medicíně a farmacii?

Jak jsem řekl výše, kyselina hyaluronová bude v medicíně využívána ve dvou směrech – jako biologicky pasivní látka v bandážích na rány, v nosičích léků a spolu s dalšími složkami pojiva a jejich deriváty v tkáňovém inženýrství. V budoucnu přijde jistě i využití jejích fragmentů jakožto biologicky aktivních látek při ovlivňování některých patologických procesů. To je zatím sice jen hudba budoucnosti, ale věřím, že co nevidět začnou první aplikační pokusy. Je to totiž materiál, který nebude možné ani v budoucnu nahradit nějakou syntetickou látkou.

Využívá se kyselina hyaluronová také ve stomatologii?

Myslím si, že ve spolupráci s prof. MUDr. Jakubem Suchánkem, Ph.D., a jeho týmem spolupracovníků jsme jedni z prvních, ne-li skutečně první, kdo uvedl na trh výrobek na bázi kyseliny hyaluronové určený pro stomatologii. Přípravek se jmenuje Sicalm a je určen pro aplikaci do extrakční rány v případě rozvoje suchého lůžka. Uvažujeme i o možnostech aplikace do rány po extrakcích zubů, zejména stoliček, jako prevence nadměrného krvácení, tvorby suchého lůžka nebo za účelem zlepšení hojení a potlačení bolesti po výkonu.

Jak jste se dostal k výzkumu ve stomatologii a odlišuje se tento výzkum od ostatních oborů?

Zubní dřeň a tkáně okolo zubu obsahují hodně pojiva, tedy i kyseliny hyaluronové, a neměly by tudíž uniknout naší pozornosti. Poté, co jsem se seznámil s prof. Suchánkem, který mě uvedl do problematiky některých onemocnění dutiny ústní, bylo rozhodnuto. Zuby a okolní tkáně mě začaly přitahovat. Zubní dřeň, sliznice dutiny ústní a periodoncium jsou specifické tkáně, není to kůže, není to chrupavka, ale pojivová tkáň, která tvoří základ zubu a doprovodných tkání. Bude se však regulovat stejnými nebo obdobnými mechanismy jako ostatní tkáně a kyselina hyaluronová v nich bude hrát podobnou úlohu jako třeba v chrupavce. Takže zase je to kyselina hyaluronová, která nám spojuje všechny pojivové tkáně do jednoho balíku.

A v čem se odlišuje výzkum ve stomatologii od zkoumání jiných tkání? Řekl bych, že téměř v ničem, uvažujeme-li pouze o kyselině hyaluronové. Ukazuje se však, jak je pro výzkum v medicíně důležité spojit znalosti a dovednosti těch, kteří zkoumají vlastnosti složek pojiva, zvládají jejich přípravu a chemickou i fyzikální úpravu, s těmi, kteří jsou schopni podívat se na problém aplikace z pohledu funkce ve tkáních, patologických procesů a jejich léčení, zkrátka s pohledem lékaře.

Podle mého soudu mají pouze multidisciplinární týmy šanci posunout se k novým výrobkům komplexně. Nestačí jen surovinu mít, nestačí ji umět vyrobit či nějak zpracovat. Musí přijít lékař, který dá zpracování směr k výrobku.

S kým v rámci zubního lékařství spolupracujete?

V podstatě spolupracujeme pouze s jedním pracovištěm, a to je pracoviště prof. Suchánka na Lékařské fakultě UK v Hradci Králové. A jak je zřejmé z toho, co bylo popsáno výše, spolupráce je to plodná a díky prof. Suchánkovi a jeho zaujetí pro inovace povede v brzké době k dalším aplikacím, např. při léčbě parodontózy.

Vaše společnost nabízí na svých webových stránkách „produktový inkubátor“. Co je jeho účelem? Umíte si představit, že by vás oslovil některý ze zubních lékařů?

Účelem našeho produktového inkubátoru je pomoct dobrým nápadům překonat mezeru, která odděluje laboratorní výzkum a vývoj od výroby. To zahrnuje vše, co musí proběhnout, aby se z nápadu, třeba i částečně ověřeného v laboratoři, stal skutečný výrobek, který bude možné uvést na trh. Celý proces zahrnuje mnoho činností, počínaje ověřením účinnosti aktivní látky a zvolením vhodné formy přípravku, přes výběr obalů a testy stability v daném obalu, ověření bezpečnosti výrobku, výběr vhodné technologie pro jeho výrobu, její zajištění a instalaci ve vhodných prostorách, poloprovozní ověření a výrobu vzorků pro klinické zkoušení, klinické testování –  a to jsem jmenoval jen ty nejdůležitější. Ke všemu je zapotřebí spousty papírů, kvalifikací, validací a vše se musí připravit pro audit notifikované osoby a vypracování žádosti o udělení CE značky. Za tím se skrývají dva a více let intenzivní práce, pokud to děláte ve spolupráci s odborníky. Pokud se v tom nezkušená firma začne „plácat“ sama, tak to většinou vzdá. A právě tomu se snaží inkubátor zabránit.

My neinkubujeme podnikatele, nemáme podnikatelský inkubátor nebo jeho nové převleky, ale inkubujeme produkt s cílem dostat ho na trh. Tedy jednoduše řečeno, podnikatel si může od myšlenky k výrobku všechno vyzkoušet v našem inkubátoru pod vedením lidí, kteří to již dělali a mají s tímto řetězem činností zkušenosti. My to za podnikatele neuděláme, ale pomůžeme mu to udělat (absolvovat). Spolupracovali jsme s řadou lékařů, tak proč to nezopakovat i se stomatology...

Vědecký výzkum a úspěšné podnikání – jak se vám podařilo toto skloubit a dostat se mezi světovou špičku?

Obecně je známo, že chcete-li dělat nějakou činnost kvalitně a na špičkové úrovni, musíte do toho vložit celou svoji osobnost – vše, co ve vás je. A již nenajdete čas ani mentální prostor na to, abyste dělali další zcela odlišnou činnost. Takže odpověď na vaši otázku je, že tyto dvě zcela rozdílné činnosti nelze dělat zároveň. Já jsem v podstatě nejdříve dělal vědu na docela slušné úrovni na Lékařské fakultě v Hradci Králové, potom jsem budoval podnik a poté, co jsem kolem sebe shromáždil šikovné lidi, mohl jsem si uvolnit část své kapacity tím, že jsem některé činnosti přenesl na své spolupracovníky, a mohl se vrátit k vědě. Výzkumné oddělení jsem ve firmě založil až na podzim roku 2000, tedy po více než 10 letech fungování firmy. A tak jsem postupoval dál. Nejdříve jsem přesunul na své spolupracovníky obchodní činnost a v podobných vlnách střídání vědy a organizace a budování firmy jsem pokračoval až někdy do roku 2020, kdy jsme se dohodli s manželkou, která v té době řídila obchod, že od roku 2024 se stane generální ředitelkou a já se stáhnu do výzkumu. Opravdu si myslím, že aktivně budovat firmu a vše, co s tím souvisí, a není to jenom obchodní a výrobní činnost, ale i výstavba, personální rozvoj, finanční řízení a další a další činnosti, nelze dělat zároveň s kvalitním výzkumem a vývojem. Prostě na to musí být alespoň dva, kteří si kolem sebe vybudují štáb lidí, na které se mohou plně spolehnout.

Zakládají se všechny produkty společnosti Contipro na vlastním výzkumu? Jakou škálu produktů nabízíte, zejména z oblasti zdravotnických prostředků?

Ano, všechny produkty, které prodáváme, byly u nás vyvinuty a pokud to bylo třeba, tak pro ně byla i vyvinuta a postavena odpovídající technologie. Začali jsme jako firma, která nabízela pouze suroviny. Ty jsme se naučili dobře a efektivně vyrábět v potřebné špičkové kvalitě. Když vezmete kyselinu hyaluronovou, je to bílý prášek dobře rozpustný ve vodě, který se hodí pouze pro výrobu injekcí, očních kapek a kosmetických přípravků. Proto nám jako další logický krok připadalo převést kyselinu hyaluronovou jako surovinu do nějaké formy, kterou bude možné aplikovat v medicíně. To byl důvod, proč jsme se věnovali vývoji různých aplikačních forem, v první řadě hydrogelům, následně nanovláknům, tenkým filmům, polymerním micelám a mikrovláknům, které slouží jako základ pro vývoj zdravotnických přípravků a následně léků. Nyní se pouštíme do vývoje snad již poslední formy, a to ve tkáních rozpustných mikrojehel.

S vývojem různých forem vyvstal problém, na čem je budeme vyrábět. Standardní stroje, které se k výrobě ze syntetických polymerů používají, nejsou vhodné pro práci s biopolymery určenými zejména pro využití ve farmacii. Takže nás čekalo ještě založení technologického oddělení, které takové stroje vyvíjí a ve spolupráci se spřízněnou strojírenskou firmou i vyrábí. A na tuto fázi rozvoje výzkumu a vývoje ve společnosti navazuje ta poslední, a to využít tyto formy pro různé aplikace např. v hojení ran, v oftalmologii, chirurgii, stomatologii a dalších oborech.

V současné době máme CE značku pro tři finální výrobky, a to Hyiodine a Sorelex, což jsou přípravky na hojení ran, a Sicalm, což je náš první přípravek pro stomatologii. V procesu získávání CE značky máme dalších pět produktů, které se během jednoho až dvou let také objeví na trhu. A další produkty jsou v různých fázích vývoje.

Na jakých produktech určených pro zdravotnictví nyní pracujete?

Uvedu jen ty, u kterých je vývoj v podstatě ukončen, ostatní si zatím ponechám pro sebe, to víte – konkurence nikdy nespí. Na prvním místě bych uvedl přípravek Fascigel na potlačení bolesti zad, Dehisgel pro prevenci dehiscence, která se může objevit po chirurgickém odstranění nádorů tlustého střeva. Dále pak přípravek Braident určený pro léčbu parodontózy, tedy další přípravek pro stomatologii, a přípravek Mucopad pro ošetření lézí v dutině ústní po ozařování nádorů v oblasti krku nebo dutině ústní, nebo léčbu aftů. Pro tkáňové inženýrství je určeno nové kryoprezervační médium pro kmenové buňky. Další přípravky jsou v různé fázi rozpracovanosti ve vývoji a není jich málo – celkem jedenáct.

Doc. RNDr. Vladimír Velebný, CSc.

Vystudoval biochemii na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity, kde absolvoval v roce 1972. Po dokončení studia se aktivně věnoval vědecké práci a výzkumu v oblasti biochemie, přičemž svou kariéru zaměřil na studium složek pojivových tkání, jako jsou elastin, kolagen a kyselina hyaluronová. V průběhu své vědecké dráhy získal titul CSc. a v roce 1996 se habilitoval jako docent v oboru biochemie. Na jaře 1990 rozjel podnikání na výrobu kyseliny hyaluronové a v současné době je třetím největším výrobcem kyseliny hyaluronové na světě. Jeho společnost Contipro zaměstnává přes 300 lidí, z toho třetina pracuje ve výzkumu a vývoji. Na svém kontě má firma více než 120 patentů a 260 publikací v impaktovaných časopisech. Ročně přibývá více než 15 publikací. Svoje výrobky vyváží do 70 zemí světa. V současnosti působí jako docent na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity, kde se podílí na výuce a vedení kurzů zaměřených na lékařské biotechnologie. Ve svých přednáškách a seminářích se snaží propojit teoretické znalosti s praktickými aplikacemi, což zahrnuje i interaktivní výuku, kde studenti navrhují vlastní experimenty a postupy. Jako člen Programové rady pro studium biochemie se aktivně zapojuje do přípravy a rozvoje vzdělávacích programů v této oblasti.