Dr hab. Aleksandra Rutkowska, neurobiolożka z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, stypendystka programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki, która bada układ nerwowy, a zwłaszcza możliwości naprawcze i procesy zapalne w mózgu, w rozmowie z Ewą Podsiadły-Natorską
Na czym polega pani praca?
Na poszukiwaniu i badaniu potencjalnych mechanizmów, które mogą być użyte w leczeniu schorzeń neurologicznych takich jak np. stwardnienie rozsiane czy choroba Alzheimera. Koncentruję się przede wszystkim na badaniu funkcji receptorów i kanałów jonowych. Mogą mieć one bowiem kluczowe znaczenie w odbudowie osłonki włókien nerwowych, czyli mieliny. Szczególnie interesują mnie oligodendrocyty, komórki gleju formujące osłonki mielinowe w centralnym układzie nerwowym.
Są to tzw. badania podstawowe, w ramach których często odkrywa się nowe funkcje receptorów i które później badamy szerzej w komórkach i modelach zwierzęcych.
Co się dzieje, jeśli uzyskany wynik okaże się pozytywny?
Jeżeli okazuje się, że dana cząsteczka aktywuje jakiś receptor i spełnia określoną funkcję, przechodzimy do bardziej zaawansowanych badań. W laboratorium mamy model ex vivo – są to skrawki organotypowe móżdżku. Jest to pierwotna tkanka, którą uzyskujemy z 10-dniowych myszy. W móżdżku bardzo dobrze widać mielinizację, która u myszy rozpoczyna się zaraz po narodzinach. Dzięki temu możemy sprawdzić, czy jakaś cząsteczka przyśpiesza naturalne procesy mielinizacji bądź je blokuje. Co więcej, po dwóch tygodniach hodowania takich skrawków, po usunięciu mieliny – co potrafimy robić – możemy sprawdzać, jak się ona odbudowuje.
Czym jest proces remielinizacji?
To proces bardzo skomplikowany polegający właśnie na odbudowie mieliny. W stwardnieniu rozsianym własny układ odpornościowy atakuje i uszkadza mielinę, czego skutkiem są różnorodne objawy neurologiczne. W procesie remielinizacji uczestniczą dziesiątki typów komórek. Nie wiemy jeszcze, dlaczego niektórzy pacjenci świetnie remielinizują, a niektórzy bardzo słabo, powoli lub wcale. Wiemy, gdzie ten proces zachodzi, ale nie wiemy, co jest jego przyczyną. Czy jest to uwarunkowane genetycznie? Środowisko? A może odpowiadają za to indywidualne cechy pacjentów? Przyczyny mogą być bardzo różne – m.in. problemy z układem immunologicznym czy zaburzony poziom lipidów; cholesterol jest głównym składnikiem mieliny. To ważne pytania, bo gdy nie wiemy, co coś powoduje, ciężko o skuteczną terapię.
Co było kamieniem milowym w pani pracy? Chwilą, gdy poczuła pani, że to, czym się zajmuje, może być ważne dla pacjentów?
W badaniach podstawowych ciężko jest zaplanować, w którym będziemy szli kierunku. Badania podstawowe mają to do siebie, że czasem odkrywa się coś przełomowego, a czasem okazuje się, że coś, co myśleliśmy, że będzie działać, nie działa. Wtedy wyniki, które otrzymujemy, zabierają nas w zupełnie innym kierunku. Albo okazuje się, że jest to ślepy zaułek i trzeba badania zakończyć. Zawsze musimy mieć otwarty umysł, żeby podążać za tym, co wynika z bieżących danych, szczególnie że układ nerwowy to skomplikowana układanka, w której każdy kolejny odkryty fragment pozwala na lepsze zrozumienie całego obrazu.
Kamieniem milowym w mojej pracy na pewno była kwestia wspomnianej remielinizacji. Od kilkunastu lat skupiam się na procesach molekularnych i komórkowych związanych z mechanizmami neurozapalnymi oraz szeroko rozumianą patofizjologią stwardnienia rozsianego, a także modulacją tych procesów poprzez oddziaływanie na receptory błonowe takie jak EBI2. Receptor ten pełni bardzo ważną funkcję w limfocytach B i T układu odpornościowego. Od tego rozpoczął się mój doktorat. W tamtym czasie było o tym tylko kilkanaście publikacji. Teraz są ich setki. Wcześniej nie wiedzieliśmy nawet, czy receptor EBI2 znajduje się w mózgu…
I co się okazało?
Że on tam jest! Skupiłam się więc na zbadaniu immunologicznych funkcji tego receptora w ośrodkowym układzie nerwowym. Dziś wiemy już, że np. receptor EBI2 w astrocytach jest odpowiedzialny za regulowanie odpowiedzi immunologicznej w mózgu, moduluje też np. komunikacje komórek OUN takich jak astrocyty z komórkami układu immunologicznego np. z makrofagami. Poza tym ligandem EBI2, czyli związkiem zdolnym do związania się z receptorem, aktywującym receptor EBI2, jest oksysterol.
Czyli wracamy do tego, że cholesterol jest głównym składnikiem mieliny.
Tak. Oksysterole to pochodna cholesterolu; w naszych organizmach ligand EBI2, oksysterol, jest syntetyzowany enzymatycznie z cholesterolu. Postanowiłam za tym podążyć. Po skończeniu doktoratu napisałam wniosek grantowy na badanie funkcji EBI2 w oligodendrocytach w modelu kuprizonowym. Dostałam ten grant i tak się to wszystko potoczyło.
Co to wszystko oznacza dla pacjentów?
Dzięki zgłębianiu tajemnic procesów remielinizacji otwieramy drzwi do nowych strategii terapeutycznych. Mogą mieć one znaczenie dla milionów osób dotkniętych chorobami neurodegeneracyjnymi. Nie mamy jeszcze żadnych terapii remielinizacyjnych, ale to może być Święty Graal neurologii. Istnieje już 20–30 terapii modulujących przebieg stwardnienia rozsianego, które wydłużyły i poprawiły jakość życia pacjentów, ale nie leczą choroby. Jedyną szansą na wyleczenie stwardnienia rozsianego jest znalezienie terapii, która nie tylko będzie hamować przedostawanie się komórek układu odpornościowego do mózgu czy regulować stan zapalny, ale która będzie działać też w ośrodkowym układzie nerwowym na oligodendrocyty, aby je chronić i odbudowywać osłonki mielinowe.
Jak długa jest droga do tego?
W przypadku wprowadzenia na rynek nowych leków droga jest zawsze długa. Planujemy badania kliniczne pierwszej fazy; obecnie kończymy etap farmakokinetyki na zwierzętach. Pomimo że w badaniach przedklinicznych co roku publikowane są dziesiątki artykułów naukowych o nowych cząsteczkach oraz nowych mechanizmach, do badań klinicznych dostaje się tylko niewielki ich procent. Ale na tym polega nauka, postęp – musimy próbować, musimy działać. Jesteśmy optymistycznie nastawieni do przyszłości.
Lubię pytać naukowców o marzenia. Jakie jest pani największe?
Ciekawe pytanie, bo to trochę oksymoron, prawda? „Marzenie naukowe”. Jako naukowiec ja nie marzę, tylko analizuję twarde dane, bo w neuronauce nie ma miejsca na bujanie w obłokach.
Ale od marzeń wszystko się zaczyna…
Racja. Na pewno najbardziej chciałabym znaleźć pierwotną przyczynę stwardnienia rozsianego. Bez tego nie będziemy w stanie wyleczyć tej choroby. Utrzymamy ją w ryzach, ale jej nie wyleczymy. Takie odkrycie mogłoby otworzyć ścieżkę nie tylko do skutecznej terapii stwardnienia rozsianego, ale też innych chorób o podłożu neurologicznym. Moim marzeniem jest pomoc pacjentom ze stwardnieniem rozsianym i innymi chorobami neurodegeneracyjnymi w przywróceniu nadziei na aktywne, pełniejsze życie.
Dr hab. Aleksandra Rutkowska – zastępczyni Kierownika Badań Centrum Chorób Mózgu, kierowniczka zespołu badawczego, adiunktka w Zakładzie Anatomii i Neurobiologii na Gdańskim Uniwersytecie Medycznym. Wiedzę i doświadczenie zdobywała na uniwersytetach europejskich, m.in. na Trinity College w Dublinie. Jest laureatką licznych grantów, wyróżnień oraz nagród za pracę naukową i autorką wielu oryginalnych artykułów badawczych w renomowanych czasopismach międzynarodowych.
Celem programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki, prowadzonego w Polsce od 2001 roku, jest promowanie osiągnięć naukowych utalentowanych badaczek, zachęcanie ich do kontynuacji prac zmierzających do rozwoju nauki oraz udzielenie wsparcia finansowego. Partnerami programu są Polski Komitet ds. UNESCO, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Polska Akademia Nauk oraz UNGC Network Poland. Do 2023 roku w Polsce wyróżniono 123 naukowczynie.
