Vědecké aktivity katedry toxikologie a vojenské farmacie (KTVF) jsou v současnosti cíleny na zlepšení profylaxe (léčby v předstihu) u otrav nervově paralytickými látkami (NPL; např. sarin, soman, látka VX). Profylaktický přípravek PANPAL, vyvinutý na našem pracovišti v minulosti, je efektivním antidotem, ale jeho účinek je založen na ochraně cholinesteras před inhibicí. Uskutečnily se proto pokusy s cílem zlepšení účinku s pomocí dosažení účinných hladin jiných typů léčiv v krvi ještě před intoxikací. Podáni reaktivátorů per os však není efektivní.

Proto byla navržena a vyvinuta náplast impregnovaná účinným reaktivátorem cholinesteras HI-6. Tento transdermálni prostředek nazvaný TRANSANT byl zaveden do armády jako profylaktické a terapeutické antidotum nové generace. Jestliže jsou obě profylaktika (PANPAL a TRANSANT) podána současně, dosažená profylaxe je potencována a představuje z pohledů účinnosti nejlepší profylaxi na světě. Z diagnostického hlediska byl vyvinut prototyp setu ke stanovení aktivity acetylcholinesterasy a její reaktivace a byl použit pro měření při různých cvičeních.

V souvislosti s tzv. syndromem války v Zálivu (Gulf war syndrom) se výzkum orientoval i na účinek nízkých koncentrací sarinu a somanu při inhalační expozici. Bylo demonstrováno, že i subletální dávky (nepůsobící klinické příznaky) mohou způsobit různé efekty (neurobehaviorální, biochemické) i týdny a měsíce po expozici. Nový přístup k profylaxi byl studován ve spolupráci s USA. Je založen na podání přečištěné butyrylcholinesterasy, která působí jako „scavenger“ a naváže NPL ještě před její penetrací k cílovým orgánům. Výsledky jsou velmi povzbudivé a výzkumné práce úspěšně pokračují. Podobný problém za použití jiných enzymů (fosfotriesterasa, fosforylfosfatasa) byl řešen ve spolupráci s CRSSA (Centre Recherche Service Santé Armée, La Tronche, Francie).

Syntéza nových antidot na bázi oximů je dalším směrem současného výzkumu s cílem získat nové a efektivnější reaktivátory cholinesteras. Celý proces vývoje acetylcholinesterasových reaktivátorů má pět stupňů. Důležitým z nich je předpověď struktury nového reaktivátoru za použití umělých neuronových sítí (ANN), což je součástí chemometrických metod schopných stanovovat biologickou aktivitu látek. Na základě známých biologických aktivit různých sloučenin je možné „naučit“ ANN najít strukturu látky bez znalosti exaktní interakce mezi ní a organizmem. Vzhledem k tomu může popsaná metoda stanovit biologickou aktivitu potenciálniho antidota, aniž by tato látka byla syntetizována. V pokusech na KTVF se ANN používá k predikci struktury předpokládaného reaktivátoru.

V polední době se výzkum KTVF orientuje také do oblasti vývoje a testování nových léčiv ovlivňujících centrální nervový systém (CNS), jelikož z pohledu otravy NPL představuje poškození CNS problém jen obtížně terapeuticky řešitelný současnou antidotní terapií. Vyvíjeny jsou proto centrálně působící inhibitory cholinesteras a analogicky i centrálně působící reaktivátory cholinesteras. Zkušenosti v této oblasti umožnily též získání civilních projektů s touto tématikou, v současnosti se katedra podílí na řešení projetu, zabývajícího se vývojem nových léčiv Alzheimerovy choroby.

Aktuálně katedra řeší nebo se podílí, kromě institucionálního Dlouhodobého záměru rozvoje organizace Zdravotnická problematika ZHN, také na těchto projektech:

• GAP303/11/1907 – Nové inhibitory acetylcholinesterasy odvozené od látky 7-MEOTA – potenciální léčiva pro Alzheimerovu nemoc (2011-2015, GA0/GA)
• GAP303/12/0611 – Neurobehaviorální vyhodnocení účinnosti potenciálních léčiv Alzheimerovy choroby (2012-2015, GA0/GA)
• NT12062 – Příprava a hodnocení účinnosti nových terapeutik proti otravám pesticidy (2011-2014, MZ0/NT)
• VF20122015024 – Nové technologie identifikace a typizace biologických agens (2012-2015, MV0/VF)