Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.
Mezinárodní vědecký tým vedený Dr. Lucií Láníkovou, Ph.D. zveřejnil v prestižním časopise American Journal of Hematology objev, který posouvá hranice poznání regulace hormonu erytropoetinu – klíčového „spínače“ tvorby červených krvinek. Studie popisuje vzácnou dědičnou mutaci v regulační části genu pro EPO, která mění, kde a jak silně se hormon po narození tvoří, a vysvětluje dlouho nepochopené případy nadprodukce červených krvinek. Výzkum přímo navazuje na významnou práci publikovanou v New England Journal of Medicine (NEJM), jednom z nejprestižnějších medicínských časopisů na světě, a vznikl ve spolupráci s americkou skupinou prof. MUDr. Josefa Prchala, DrSc., nositele Ceny Neuron za celoživotní přínos vědě.
Červené krvinky (erytrocyty) jsou nejpočetnější buňky v lidské krvi a slouží jako přenašeči kyslíku z plic do všech orgánů. Vznikají v kostní dřeni v procesu zvaném erytropoéza, který je řízen hormonem erytropoetin (EPO). U dospělého člověka se EPO tvoří převážně v ledvinách, ale při nedostatku kyslíku – například ve vysokých nadmořských výškách nebo při plicních chorobách – se jeho produkce přirozeně zvyšuje, aby tělo vytvořilo více červených krvinek a zlepšilo okysličení tkání.
V nové studii v American Journal of Hematology vědci analyzovali pětigenerační rodinu se vzácnou dědičnou erytrocytózou (nadbytkem červených krvinek). Příčinou je vrozená mutace v promotoru genu pro EPO (c.-136 G>A), která mění regulační signály zapínající tento gen. Laboratorní experimenty s využitím genové editace CRISPR potvrdily, že mutace vede k trvale vyšší tvorbě aktivního EPO, a to i za normální hladiny kyslíku. Biochemické analýzy navíc ukázaly, že hormon má odlišný cukerný (glykosylační) profil, který není typický pro ledvinnou produkci. Právě glykosylační profil se i dnes rutinně využívá v antidopingové praxi ke sledování EPO u sportovců – pomáhá odlišit přirozeně tvořený hormon od jeho zneužití, například při krevním dopingu pomocí rekombinantního EPO.
„Naše výsledky ukazují, že specifická genetická varianta v regulační části genu pro erytropoetin může vyvolat jeho zvýšenou tvorbu mimo tradiční zdroje, což má zásadní dopady na pochopení dědičných forem nadměrné tvorby červených krvinek,“ vysvětluje první autorka studie, Dr. Lucie Láníková. „Tento objev nám zároveň pomáhá lépe rozlišit mezi přirozenými genetickými odchylkami a patologickými stavy – a také připomíná, že ne každá výkonnější krev znamená doping.“
Studie navazuje na významnou práci v New England Journal of Medicine (Martin et al., 2025), která popsala šest rodin s jinými změnami v nekódujících regulačních oblastech genu pro EPO. Autoři této studie ukázali, že některé mutace mohou vést k produkci „jaterního typu EPO“ se zvýšenou aktivitou, což vysvětluje paradoxní situace, kdy je hladina EPO v séru normální, ale počet červených krvinek je nadměrný. „Krevní obraz pacientů s mutacemi v regulačních částech genu pro EPO byl dlouho medicínskou hádankou,“ říká prof. MUDr. Josef Prchal, DrSc., který na výzkumu spolupracoval. „Tato práce otevírá nové okno do regulace erytropoetinu a potvrzuje, že genetické mechanismy regulace krvetvorby jsou mnohem rozmanitější, než jsme si dříve mysleli.“
Prof. Prchal je světově uznávaný hematolog, jehož celoživotní přínos k porozumění poruchám červených krvinek a krvetvorby byl oceněn Cenou Neuron za celoživotní přínos vědě. „Díky těmto poznatkům můžeme s větší přesností diagnostikovat a léčit poruchy spojené s tvorbou červených krvinek – a zároveň lépe rozlišit vrozenou chorobu od zakázaných sportovních manipulací,“ doplňuje.
Vytrvalostní sportovci se v minulosti snažili nelegálně zvýšit hemoglobinovou hmotu a počet červených krvinek, například podáváním rekombinantního EPO nebo krevními transfúzemi. Tyto praktiky, známé jako krevní doping, jsou nebezpečné – „příliš hustá“ krev zvyšuje riziko trombóz, infarktu a mozkové mrtvice. Antidopingové organizace proto sledují tzv. biologický pas sportovce, který odhaluje nepřirozené výkyvy v parametrech červené krevní řady.
Nový výzkum má i antidopingový přesah: pomáhá pochopit, jak vypadá přirozeně aktivovaný EPO, jaké má biochemické znaky a jak funguje jeho signalizaci přes EPO receptor. Tyto poznatky mohou v budoucnu pomoci nejen pacientům se vzácnými krevními chorobami, ale i antidopingovým expertům při odlišení vrozené genetické odchylky od záměrné manipulace.
Lanikova L, Hrckulak D, Zimolova V, Lorenzo FR, Song J, Vecerkova K, Babosova O, Berkova L, Korinek V, Elliott S, Prchal JT: Autosomal Dominant Erythrocytosis Caused by Non-Renal Erythropoietin (EPO) Due to EPO c.-136 G>A Germline Mutation. Am J Hematol 2026 101(4):784-793. [pubmed] [doi]