Prof. dr hab. n. med. Maciej Kurpisz | Instytut Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu

Choroby krążenia powodują około 53 proc. zgonów w Polsce, a liczba chorych to 75 tysięcy w skali roku. Najwyższy czas wykorzystać w leczeniu komórki macierzyste, żeby zapobiec powiększaniu się tych statystyk. Ale droga do komórki macierzystej i regeneracji narządowej jest bardzo daleka. Do osiągnięcia sukcesu potrzebni są genetycy, biolodzy, lekarze z kardiologii interwencyjnej, a także sprzyjające warunki. Dzięki postępowi w technikach dostępowych w układzie sercowo-naczyniowym możemy zastosować system endoskopowy oraz obrazowanie w celu podania i monitorowania komórek macierzystych w mięśniu sercowym. Zastosowaliśmy nanotechnologię, dzięki której można znakować komórki i wybrać optymalne rozcieńczenie, tak aby mięśnie różnicowały się prawidłowo. Podczas tego procesu następuje sprawdzenie także angiogenezy. Nanocząstki mogą również służyć do dostarczenia czynnika farmakologicznego. Podawanie do serca za pomocą systemu elektronawigacyjnego NOGA może być stosowane wielokrotnie, ponieważ system jest bezpieczny i nie wywołuje większych powikłań. System NOGA został wykorzystany także w próbie z bioplastami genetycznie modyfikowanymi. Komisja bioetyczna dopuściła nasze badanie pod warunkiem, że grupą badanych będą chorzy ?bez opcji?, czyli chorzy z nasiloną miażdżycą bez szans na dalsze zaopatrzenie. Są to pacjenci obciążeni różnymi schorzeniami, ale posiadają wspólną cechę, tzn. dysponują funkcjonalnymi komórkami macierzystymi. Badanie polegało na interwencji w okolicy blizny pozawałowej komórkami macierzystymi, dzięki czemu miejsce, które było nieaktywne i nieżywotne, staje się obszarem żywotności mięśnia sercowego. Dla pacjentów ?bez opcji? zastosowanie komórek macierzystych może oznaczać zmniejszenie zapotrzebowania na transplantację serca, zaopatrzenie chorych, którzy nie mogą zostać poddani interwencji kardiochirurgicznej, podwyższenie frakcji wyrzutowych, umożliwiające samodzielne życie i komfort, oraz obniżenie kosztów opieki socjalnej.

Artykuł Najnowsze trendy i perspektywy w zwalczaniu chorób sercowo-naczyniowych ? nanotechnologie, obrazowanie i komórki macierzyste pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Prof. dr hab. n. med. Konrad Rejdak | Uniwersytet Medyczny w Lublinie; Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN w Warszawie; RAMCIP ? Robotic Assistant for MCI Patients at home ? Saloniki (Grecja)

Reprezentuję nie tylko Uniwersytet Medyczny w Lublinie i Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN, ale także jako prezes-elekt Polskie Towarzystwo Neurologiczne. Bardzo nam zależy na zwiększeniu roli i udziału neurologii w opiece medycznej, a w Polsce jest jeszcze sporo do zrobienia w tej dziedzinie, zwłaszcza w aspekcie długoterminowej opieki nad chorymi, bo nasz system się zapycha. Mamy bardzo dobre ośrodki, wysoko wyspecjalizowane, ale niestety pacjentów jest bardzo dużo. Zwłaszcza w dziedzinie otępienia statystyki są zatrważające. Na świecie blisko 30 milionów chorych walczy z problemem otępiennym, a w najbliższych latach ta liczba będzie się zwiększać. Niezbędne jest opracowanie modelu opieki nie tylko nad chorymi z otępieniem, ale w ogóle z przewlekłymi chorobami neurologicznymi.

Wystąpiliśmy o grant europejski na urządzenie robotyczne przeznaczone dla chorych na alzheimera. Nasz zespół miał za zadanie stworzyć scenariusze kliniczne, jak użyć tej technologii w codziennej klinicznej praktyce. Jest wiele rozwiązań technologicznych, robotycznych, m.in. roboty rehabilitacyjne, które pomagają chorym z różnymi deficytami neurologicznymi, ale też tzw. socjalne, pełniące różne funkcje. Głównym celem jest umożliwienie i wspieranie samodzielności chorych. Najbardziej efektywnym systemem pomocy jest usamodzielnienie chorych i opóźnianie konieczności skorzystania z zakładu opieki. W naszym projekcie chcieliśmy zintegrować różne typy technologii. Urządzenie ma się komunikować z pacjentami, czyli nawiązywać wielokanałowy kontakt, działać reaktywnie, czyli reagować na błędy pacjentów oraz pomagać im w codziennych czynnościach. Zaczęła się żmudna praca nad stworzeniem koncepcji, nakreśleniem wyglądu tegoż robota i przeprowadzeniem testów klinicznych. Chcieliśmy w różnych sferach funkcji poznawczych sprawdzić, gdzie nasze urządzenie może się komponować. Po pierwsze nie może ono udawać człowieka i ma dyskretnie wykonywać określone funkcje ? może pomóc wstać, podać tabletki, pomóc w doborze ubrania. Jedna z europejskich agencji prasowych opublikowała artykuł, w którym wskazuje się na konieczność zmiany prawa UE, aby uczynić życie z robotami bezpiecznym i etycznym, ponieważ w niedalekiej przyszłości będziemy obcować z nimi na co dzień. Mamy zamiar użyć naszego robota w innych grupach chorobowych.

Wczesna diagnostyka jest jedynym elementem, który może dać nadzieję, że ten proces chorobowy zostanie przynajmniej zatrzymany, ponieważ obecnie nie ma jeszcze skutecznych metod leczenia. Opieka długoterminowa musi być wielopunktowa, ponieważ nie możemy zrzucać ciężaru tylko na rodzinę chorego. Mam nadzieję, że te technologie wypełnią lukę i będą wkrótce dostępne szerzej również w naszym kraju.

Prof. Tomasz Trojanowski

Medycyna regeneracyjna chorób mózgu jest ważnym tematem. Przez wiele lat żyliśmy w przekonaniu, że w centralnym układzie nerwowym nie zachodzi regeneracja, że części mózgu, które ulegają uszkodzeniom w wyniku procesów chorobowych nie regenerują się. Ostatnie, fascynujące osiągnięcia medycyny wskazują, że istnieją możliwości wywołania regeneracji w centralnym układzie nerwowym, co stanowi wielką nadzieję dla pacjentów, którzy są dotknięci chorobami układu nerwowego, w tym udarami. Wykłady w Senacie przełamują paradygmat, który obowiązuje do tej pory w nauce. A przełamywanie i negowanie paradygmatów stanowi o postępie w nauce.

Artykuł Projekt RAMCIP ? robotyka w opiece długoterminowej nad chorymi z otępieniem (EU grant Horizon 2020) pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

DR HAB. N. MED. Mirosław Janowski | John Hopkins University ? Baltimore (USA), Instytut Medycyny Doświadczalnej i klinicznej im. M. Mossakowskiego Pan w Warszawie

Medycyna precyzyjna to obecnie dwa bardzo duże działy. Jeden z nich to ? ?omika?, czyli wyciąganie z organizmu wszystkiego, co łatwo wyciągnąć i przebadanie go na wszystkie możliwe sposoby, tzn. proteomika, metabolomika. Drugim równie ważnym działem jest obrazowanie. Metodę podań dotętniczych za pomocą obrazowania w MRI można przedstawić na przykładzie jednego z największych wyzwań medycyny, czyli guza mózgu. W odróżnieniu od innych guzów, które udaje się wyleczyć, glejak, czyli złośliwy guz mózgu, nadal jest chorobą nieuleczalną. Ponieważ zastosowanie immunoterapii nie daje żadnych efektów, pojawiło się zasadne pytanie: czy podane leki w ogóle docierają do mózgu? Postanowiliśmy zastosować metodę obrazowania, wykorzystywaną dotychczas w diagnostyce medycznej, służącą do obserwacji zmian w organizmie. Założyliśmy, że obrazowanie pokaże zmiany zachodzące po podaniu leku, badaliśmy, czy trafia on do celu ? tym bardziej że obecnie podania dotętnicze za pomocą cewnika sięgają bardzo głęboko i są bardziej dokładne. W ramach badań użyto rezonansu magnetycznego, w wyniku czego uchwycono obraz komórek (cząsteczek żelaza) przebiegających przez parenchymę nie tylko w dużych naczyniach. Kiedy porównamy tradycyjną, stosowaną do tej pory obserwację zabiegów wewnątrznaczyniowych oraz nowoczesną obserwację wykorzystującą rezonans magnetyczny, różnica jest kolosalna. Tradycyjna metoda pokazuje jedynie duże naczynia, nie jest wystarczająca do stworzenia mapy całej sieci połączeń, uwzględniającej również te najmniejsze. A do tego właśnie może posłużyć rezonans magnetyczny, który pozwala dostrzec przepływy przez mikrokrążenie, tak pomocne w schorzeniach mózgu. Obecnie dzięki MRI można dokładnie kontrolować barierę krew-mózg, otworzyć ją i określić, w którym miejscu podać lek, w związku z tym można już zastąpić tradycyjne zabiegi wewnątrznaczyniowe z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego, na zabiegi wykonywane wewnątrz skanera, co zresztą już ma miejsce. Dzięki wysokiej jakości obrazu już w trakcie podawania leku można na bieżąco sprawdzić jego skuteczność. Badania dowiodły także, że podania dotętnicze są bardziej precyzyjne od tradycyjnych dożylnych, ponieważ pozwalają zastosować zarówno jednostkowe, jak i optymalne dawki leku, czyli tyle, ile trzeba dla konkretnego przypadku. Na tej podstawie opracowaliśmy metodę, dzięki której lekarz z dużą dokładnością wie, co robi podczas zabiegu i z jakim skutkiem, a zaawansowane technologicznie obrazowanie powoduje, że interwencje są bardziej precyzyjne.

Należy wspomnieć, że opracowana metoda podania dotętniczego w rezonansie magnetycznym ma silną komponentę polską, ponieważ pierwsze na świecie zabiegi u pacjentów zostały wykonane w klinice w Polsce. Wydaje się, że inwestycje wokół tej metody mogą poprawić widoczność Polski na światowej mapie innowacji medycznych.

Artykuł Precyzja podań dotętniczych do mózgu poprzez zastosowanie obrazowania w czasie rzeczywistym w MRI pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Dr n. med. Piotr Walczak | John Hopkins University ? Baltimore (USA), Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Głównym celem naszego zespołu, należącego do Instytutu Inżynierii Komórkowej, jest inżynieria komórkowa i obrazowanie molekularne z wykorzystaniem wielu modalności: obrazowanie optyczne, rezonans magnetyczny, promieniowanie Roentgena itd. Obrazowanie wielomodalne jest kluczowe, aby uzyskać pełną wiedzę o tych procesach. Minęło już 20 lat, od kiedy wydawało się, że choroby neurologiczne to jest sprawa przeszłości i że będziemy w stanie je wyleczyć komórkami macierzystymi. Niestety nadal nie możemy mówić o pełnym sukcesie i trwają poszukiwania skutecznej metody leczenia. Nasz zespół skoncentrował się na zastosowaniu pomocniczych komórek mózgowych. W mózgu, oprócz neuronów, które są najważniejsze, ponieważ odpowiadają za całą funkcję neurologiczną, znajduje się bardzo dużo elementów pomocniczych. Wśród nich glej, czyli substancja międzykomórkowa. Komórki glejowe, a zwłaszcza oligodendrocyty, stanowią swoistą izolację dla neuronów, która w wielu jednostkach chorobowych ulega uszkodzeniu. Zastąpienie gleju może mieć efekt terapeutyczny. Do tej pory uważano, że choroby neurologiczne w celu regeneracji należy leczyć poprzez przeszczep neuronów. Ale zdając sobie sprawę, jak złożone są sieci neuronalne i jak trudno odtworzyć zniszczone połączenia, przekierowaliśmy uwagę na izolację neuronów, czyli na glej. Do wymiany gleju potrzebujemy źródeł komórek, które staną się komórkami glejowymi. Skupiliśmy się na pierwotnych komórkach progenitorowych pobranych z tkanki płodowej. Te komórki mogą różnicować się do oligodendrocytów i astrocytów. Żeby ocenić potencjał komórek, potrzebujemy modelu (w tym przypadku myszy), któremu przeszczepiamy komórki na bardzo wczesnym rozwoju. Bardzo ważnym elementem jest monitorowanie i obrazowanie tej procedury terapeutycznej, wykorzystując w tym celu rezonans magnetyczny. Po 18 tygodniach od przeszczepienia mogliśmy zaobserwować charakterystyczny ciemny obszar w istocie białej mózgu, który świadczył o prawidłowej pracy przeszczepionych komórek, czyli narastaniu ludzkiej mieliny w mysim mózgu. Ten spektakularny efekt, czyli wyleczenie, potwierdziły kolejne badania. Wyniki tych badań dały nam silną podstawę do współpracy z polskimi ośrodkami w ramach projektu, którego celem jest opracowanie metody leczenia ALS (stwardnienie zanikowe boczne).

Współpraca międzynarodowa jest bardzo ważna merytorycznie, ale równie ważne są wzajemne interakcje. Z roku na rok współpraca się rozszerza i coraz więcej naukowców podziela pasję medycyny regeneracyjnej. Terapia komórkami macierzystymi jest możliwa, ale jest to ciągle wielkie wyzwanie. W naszym dążeniu do celu potrzebna jest synergia i współpraca.

Prof. Barbara Łukomska

Stwardnienie zanikowe boczne jest chorobą, której doświadcza w Polsce co roku ok. 1 100 chorych. Niestety z uwagi na brak leczenia przyczynowego od momentu rozpoznania przeżycie pacjentów wynosi od 2 do 4 lat. W projekcie zaproponowanym do realizacji autorzy stworzyli koncepcję zupełnie innego podejścia terapeutycznego niż było to dotychczas. Wyniki badań przedstawił prof. Piotr Walczak, który jest koordynatorem tego projektu i reprezentuje jednocześnie dwa ośrodki: Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie i John Hopkins University w Baltimore.

Artykuł Naprawa układu nerwowego poprzez wymianę gleju pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Dr n. med. Michał Zawadzki | Centralny Szpital Kliniczny MSWiA w Warszawie, Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego

Wszystkie patologie mózgu, w tym obszary niedokrwienia czy guzy mózgu, są zaopatrywane przez tętnice. Przy podawaniu dożylnym, tylko niewielka część leku jest dystrybuowana do mózgu. Ponadto mózg posiada bardzo ważną barierę, która nie pozwala przejść lekom do tkanki mózgu, czyli barierę krew-mózg. Przy dotętniczym podaniu leków uzyskujemy dużo wyższe stężenia leków niż przy podaniu dożylnym, zmniejszamy toksyczność ogólnoustrojową, zmniejszamy też toksyczność innych obszarów mózgu, jeśli podajemy to precyzyjnie i możemy otworzyć barierę krew-mózg.

Jak dostać się do mózgu? Do tętnic mózgowych dostajemy się przez pachwinę, stosując promienie rentgenowskie do aplikowania cewników. Podajemy kontrast, który ujawnia przepływ mózgowy i w ten sposób uzyskujemy mapę naczyń mózgowych. Na co dzień dostajemy się do tętniaków, malformacji tętniczo-żylnych i leczymy interwencyjnie udary mózgu. W każdym zabiegu używamy mikrocewników. Mikrocewniki podczas embolizacji tętniaka wprowadzamy do jego wnętrza, a następnie wypełniamy spiralami. W malformacji naczyniowej wprowadzamy mikrocewniki do gniazda malformacji i wypełniamy płynnym środkiem embolizacyjnym, a podczas leczenia udarów wyciągamy skrzepliny. Nowoczesne techniki dają ogromne możliwości nawigowania cewnikami, ponieważ możemy się dostać wszędzie w obrębie mózgu. Możemy wybrać dowolny punkt podczas badania obrazowego, np. rezonansem magnetycznym, wyznaczyć ścieżkę i dotrzeć dokładnie do tego punktu. Możemy się dostać do naczyń, które mają ok. 0,5 mm. Przeprowadzając fuzję obrazów badania angiograficznego z rezonansem, jesteśmy w stanie dokładnie oznaczyć miejsce w tkance mózgowej. Współczesne rezonanse magnetyczne zastępują atlasy anatomiczne, są tak dokładne, że pokazują każdy najdrobniejszy szczegół tkanki mózgu i dodatkowo obrazują w czasie rzeczywistym.

Najlepszym przykładem obrazowania w czasie rzeczywistym jest rezonans funkcjonalny fMRI, który pokazuje nasze myśli albo odczucia wtedy, kiedy ich doznajemy. Dopiero fuzja tych dwóch metod (angiografii i rezonansu) pozwala na zobrazowanie wszystkiego, czego potrzebujemy do leczenia chorób mózgu. W ten sposób powstała neurointerwencja pod kontrolą rezonansu magnetycznego, a pierwszy zabieg u pacjenta został przeprowadzony w Polsce. Pacjentka, 39-letnia chora na glejaka wielopostaciowego w lewej okolicy ciemieniowej, przeszła standardową terapię, czyli radioterapię i chemioterapię. Zgłosiła się do nas, kiedy pogorszył się jej stan ogólny, miała m.in. zaburzenia pamięci, zaburzenia poznawcze. Po uzyskaniu zgody komisji bioetycznej mogliśmy przeprowadzić zabieg. Zdecydowaliśmy się na podanie dotętnicze po otwarciu bariery krew-mózg. Podaliśmy lek, który w badaniach klinicznych ma dobry profil bezpieczeństwa i wiąże się z małym ryzykiem, a mógł pomóc pacjentce. Ze względu na skomplikowane położenie anatomiczne guza nie byliśmy pewni, czy lek dotrze do miejsca, które chcieliśmy leczyć. W tej lokalizacji spotykają się wszystkie naczynia mózgowe, dlatego zdecydowaliśmy się na zastosowanie kontroli rezonansu magnetycznego. Podczas podawania rozcieńczonego środka kontrastowego pacjentka była badana rezonansem w czasie rzeczywistym, mogliśmy więc obserwować, jak obszar perfuzji guza jest opłukiwany kontrastem, a potem wysycany lekiem. Jednym z ważnych elementów tej metody jest rekonstrukcja danych z rezonansu, ponieważ analiza badania i zabiegu pozwala na bardziej efektywne leczenie. Na przykład zupełnie różne jest wysycenie guza przy podaniu wolnym środka kontrastowego i przy podaniu szybkim. Okazuje się to niezwykle ważne, ponieważ podając zbyt wolno, nie docieramy do guza i podanie dotętnicze leku nie jest skuteczne. Szybsze podanie wyraźnie zwiększa perfuzję i biodostępność leku. Pacjentka bardzo dobrze zareagowała na to leczenie i szybko wróciła do formy. W kontrolnym badaniu po trzech dniach od zabiegu guz zmniejszył się, co było ewidentną reakcją na tę formę leczenia. Nie jest to jednak lek na glejaka, bo po powtórzeniu zabiegu guz zaczął się uodparniać. Zatem musimy rozwijać tę metodę i kontynuować badania z wykorzystaniem innych leków.

Senator Konstanty Radziwiłł, były minister zdrowia

Nie ma wątpliwości, że udział polskich uczonych w projektach międzynarodowych jest niezwykle ważny. To po pierwsze wielka szansa dla rozwoju nauki w Polsce. Po drugie: wielka szansa dla pacjentów w Polsce i na świecie.

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego szacuje, że za granicą pracuje ok. 35 tysięcy polskich uczonych. Od roku 2012 w kilku miastach w Europie regularnie odbywa się konferencja osób polskiego pochodzenia zaangażowanych w naukę ?Science: Polish Perspectives?. Podczas tych konferencji Polacy, pracujący w różnych dziedzinach nauki, dzielą się swoimi doświadczeniami i debatują o możliwym wykorzystaniu ich osiągnięć w naszym kraju. Cieszy to, że naukowcy, którzy poczuwają się do polskości, organizują się i odczuwają potrzebę podzielenia się swym doświadczeniem, wiedzą i umiejętnościami z Polską.

Artykuł Pierwsze kliniczne próby dotętniczego leczenia glejaków złośliwych pod kontrolą MRI pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Prof. dr hab. Wiesław L. Nowiński | Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie | University of Washington ? Seattle (USA) | Agency for Science, Technology and Research ? Singapur

Od wielu lat pracuję z najlepszymi ośrodkami i uczelniami na świecie, co zaowocowało licznymi wykładami, publikacjami naukowymi, ale przede wszystkim wynalazkami i patentami. Prowadziłem wykłady i prezentacje na sześciu kontynentach, w wielu krajach, m.in.: Japonii, Chinach, Indiach, Nowej Zelandii. Miałem też przyjemność współpracować z renomowanymi instytutami medycznymi i szpitalami klinicznymi na całym świecie.

Efektem podjęcia współpracy w Stanach Zjednoczonych nad symulacją radiologii interwencyjnej oraz diagnostyką i leczeniem krwotocznego udaru mózgu był pierwszy atlas mózgu, dzięki czemu została przeprowadzona pierwsza na świecie udana operacja rozdzielenia bliźniąt syjamskich bez defektów neurologicznych. Również wspólnie zbudowaliśmy system ?rzeczywistości wirtualnej?, który umożliwił wizualizację w trzech wymiarach. System został przekształcony w firmę i tej technologii używa się przy najbardziej skomplikowanych operacjach na całym świecie. Z inną amerykańską uczelnią zająłem się rozwojem nowej technologii diagnozowania udaru niedokrwiennego. Do tej pory w diagnostyce liczył się rozmiar udaru, a nasz patent bierze pod uwagę lokalizację, dzięki czemu można zanalizować przebieg choroby.

Na swoim koncie mam już 35 komercyjnych atlasów mózgu. Są one dystrybuowane w 100 krajach i promowane na spotkaniach neuroradiologicznych, neurochirurgicznych i neurologicznych.

Aktualnie pracuję nad kilkoma projektami z laboratoriami naukowymi i cały czas rozwijam kolejne atlasy mózgu, które według światowej klasy profesjonalistów nie tylko ustanawiają nowy standard w neuroedukacji, ale też w planowaniu skomplikowanych operacji. Podczas mojej podróży naukowej, która trwa już 25 lat, współpracowałem z czołowymi instytucjami medycznymi i profesjonalistami. Mam szczęście współpracować z najlepszymi, choć nie mam stopnia medycznego. Jestem medycznym samoukiem, ponieważ chciałem budować pomosty pomiędzy nauką a medycyną. Kiedy wkraczałem w świat mózgu, musiałem nauczyć się anatomii. Kiedy się nauczyłem, chciałem budować zastosowania, więc musiałem nauczyć się neurochirurgii. Kiedy wprowadziliśmy atlasy mózgu do czołowych firm chirurgicznych, zacząłem szukać dalszych zastosowań w neuroradiologii, neurologii. I tak trwa to do dziś. Moja praca naukowa to nieustanne poszukiwanie, nauka i budowanie pomostów.

Artykuł Międzynarodowa współpraca naukowa w zakresie neurotechnologii, neuroedukacji oraz diagnozy i leczenia chorób mózgu pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Rozmowa z prof. Edwardem Darżynkiewiczem, kierownikiem Laboratorium Ekspresji Genu Wydziału Fizyki oraz Interdyscyplinarnego Laboratorium Biologii i Biofizyki Molekularnej w Centrum Nowych Technologii UW.

Prowadzone przez Pana i Pana zespół badania mają szansę doprowadzić do przełomu w medycynie i stworzenia skutecznych szczepionek przeciwnowotworowych. Jak do tego doszło? To przypadek czy żmudna praca?

Należy zacząć od wprowadzenia, a mianowicie od tego, że organizmy eukariotyczne cechują się tym, że ich informacyjny mRNA na jednym ze swoich końców, umownie oznaczonym jako 5?, ma dość nietypową dla całej reszty łańcucha RNA strukturę, tzw. czapeczkę, zamiennie zwaną kapem (od ang. cap). Istnienie struktury kapu zostało odkryte w 1975 roku przez prof. Aarona Shatkina (USA). Już w pierwszych latach po odkryciu kapu pokazano, że pełni on podstawową rolę w biosyntezie białka (translacji). Swoje prace nad czapeczką zainicjowałem na początku lat 80. ubiegłego wieku. W pierwszym okresie były to badania czysto podstawowe, nad funkcją biologiczną kapu. Miały one charakter interdyscyplinarny, aczkolwiek podstawą była chemia organiczna, w ramach której syntetyzowaliśmy chemiczne analogi kapu, a następnie poddawaliśmy je badaniom biochemicznym, biologicznym i biofizycznym. Badania te, prowadzone niejednokrotnie we współpracy z zagranicznymi laboratoriami, dostarczyły istotnych informacji o roli kapu w wielu procesach życiowych komórki eukariotycznej. Wówczas nikt z nas jeszcze nie zdawał sobie sprawy, że analogi te mogą mieć jakiekolwiek zastosowanie aplikacyjne.

Wracając do zadanego pytania. Aspekt badań, który doprowadził do stworzenia szczepionki, polegał na wykorzystaniu pewnej klasy związków chemicznych, a mianowicie analogów końca 5? informacyjnego mRNA do modyfikacji mRNA w taki sposób, by w efekcie cechowało się ono wysoką aktywnością translacyjną, prowadząc do uzyskania in vitro dużych ilości białka. Czapeczka niejako warunkowała zmienioną aktywność mRNA. Badania nad wprowadzaniem syntetycznych analogów do mRNA rozpoczęliśmy niedługo po tym, jak w 1982 roku opublikowano metodę otrzymywania mRNA w drodze enzymatycznej in vitro. W latach 1985-95 prowadziliśmy badania nad wprowadzaniem zmodyfikowanych czapeczek do mRNA. Takie mRNA stosowaliśmy w dalszych badaniach naukowych, nie mając jeszcze wizji aplikacyjnej.

W tym miejscu znowu mała dygresja. O ile komórka potrafi bezbłędnie wbudowywać czapeczkę w sposób prawidłowy, wyłącznie we właściwym kierunku (sam kap jest dinukleotydem o strukturze niesymetrycznej), to, jak pokazano w 1995 roku, syntetyczne dinukleotydy wprowadzane na drodze transkrypcji in vitro wbudowywane są do RNA z obu stron, w proporcjach porównywalnych. W efekcie mieliśmy do czynienia z mieszaniną mRNA: prawidłowych i nieprawidłowych. Skutkiem było to, że aktywność biosyntezy białka na takich matrycach była stosunkowo niska. W 2001 roku opublikowaliśmy pracę, w której opisaliśmy, że dzięki zamianie jednego malutkiego atomu: wodoru, na stosunkowo również niewielką grupę metylową w jednej z reszt cukrowych (rybozy), uniemożliwiliśmy to ?wadliwe? wbudowanie. Uzyskaliśmy wbudowanie tak zmodyfikowanej czapeczki do mRNA w sposób wyłącznie prawidłowy. To odkrycie:

Anti-Reverse Cap Analog (ARCA) zrewolucjonizowało biotechnologiczne otrzymywanie białka drogą syntezy mRNA in vitro. Aktywność takiego mRNA była co najmniej dwukrotnie wyższa niż przy stosowaniu konwencjonalnej czapeczki. Wraz z moim najbliższym współpracownikiem, dr. hab. Januszem Stępińskim, oraz prof. Robertem Rhoadsem z Louisiana State University (USA), który prowadził badania modyfikowanych mRNA w systemach komórkowych, uzyskaliśmy w 2006 roku patent amerykański nad otrzymywaniem i zastosowaniem analogu ARCA. Zaraz po opatentowaniu pięć firm biotechnologicznych wykupiło od nas licencję.

Nie myśleliście jeszcze wtedy o zastosowaniu ARCA w medycynie?

Jedna z firm, które wykupiły licencję, miała jakieś plany zastosowania medycznego, które jednak z przyczyn dla mnie niewiadomych nie zostały zrealizowane. Poza tym nie istniała jeszcze wtedy terapia genowa oparta na mRNA. ARCA znalazła natomiast szerokie zastosowanie jako odczynnik przy syntezie mRNA in vitro w laboratoriach na całym świecie.

W kolejnych latach prace skupiały się na modyfikacji ARCA?

Między innymi był to jeden z kilku tematów, którymi zajmowało się moje laboratorium w Zakładzie Biofizyki na Wydziale Fizyki UW. Gdy w 2001 roku dołączył do mojego zespołu dr Jacek Jemielity (dziś jest już profesorem UW i ma własny duży zespół badawczy), zajął się kolejnym aspektem analogów czapeczki, tym razem modyfikowanych w mostku trifosforanowym. To były bardzo szeroko zakrojone badania obejmujące serie analogów kapu z rozmaitymi modyfikacjami. Pierwowzorem był dinukleotyd ARCA, dający gwarancje prawidłowej inkorporacji do mRNA. Okazało się, że zamiana jednego atomu tlenu na atom siarki przy grupie fosforanowej w odpowiedniej pozycji spowodowała, że mRNA stał się bardziej stabilny w komórce oraz miał zwiększoną aktywność translacyjną. Należy zaznaczyć, że dominujący mechanizm degradacji mRNA w komórce rozpoczyna się od końca 5?, czyli właśnie od czapeczki. Wprowadzenie siarki spowodowało, że enzymy odpowiedzialne za hydrolizę czapeczki napotkały barierę, której nie potrafiły pokonać. Równocześnie analog kapu z siarką znacznie lepiej był rozpoznawany przez kompleks białkowy odpowiedzialny za inicjację translacji. Trzeba dodać, że wprowadzeniu siarki towarzyszyło pojawienie się centrum asymetrycznego na atomie fosforu, w związku z czym mieliśmy do czynienia z dwoma izomerycznymi diastereoizomerami, które należało rozdzielić. Nie wchodząc dalej w szczegóły, dzięki obydwu stosunkowo niewielkim zmianom chemicznym: ARCA (grupa metylowa) i beta-S-ARCA (atom siarki), kilkakrotnie zwiększyliśmy wypadkową efektywność translacyjną mRNA, zarówno in vitro, jak i in vivo. Wraz z partnerem amerykańskim, prof. Rhoadsem, zarówno syntezę, jak i zastosowanie serii analogów z siarką, zgłosiliśmy do opatentowania (PCT).

Wszystko to zbiegło się w czasie z pomysłem zastosowania mRNA w leczeniu. Jak wiadomo, koncepcja terapii genowej opartej na DNA nie osiągnęła zamierzonych celów. Po pierwsze, DNA trzeba wprowadzić do jądra, czyli pokonać barierę błony komórkowej, a następnie błony jądrowej. Po drugie, wprowadzony DNA wbudowuje się do genomu, może więc także ulegać mutacjom. Nie jest to więc metoda całkiem bezpieczna. Natomiast mRNA wystarczy wprowadzić do części cytoplazmatycznej komórki, gdzie odbywa się synteza białka. Tak więc, gdy w 2007 roku ukazała się nasza pierwsza publikacja opisująca analog beta-S-ARCA i jego zastosowanie w syntezie białka poprzez mRNA, kilka firm natychmiast zgłosiło się do nas z propozycją zakupu licencji. Bardzo aktywna była firma BioNTech w Moguncji (Mainz), która m.in. zobowiązała się wziąć na siebie wszystkie koszty związane z patentowaniem. Z tą też firmą oba uniwersytety (UW i LSU w Stanach) zawarły umowy licencyjne na wyłączność aplikacyjną naszych analogów. Jednocześnie, w ramach osobnych umów, zobowiązaliśmy się do dostarczania dla BioNTech-u niezbędnych ilości związku do badań pre-klinicznych, a następnie, do syntezy 4 gramów beta-S-ARCA (izomer D1) do wstępnych badań klinicznych w zastosowaniu mRNA jako szczepionki przeciwnowotworowej.
4 g to wydaje się niewiele?

To było dla nas ogromne wyzwanie. W laboratoriach naukowych otrzymuje się ilości miligramowe. Poza tym syntezy trzeba było prowadzić w sposób nie standardowy, na każdym kroku zważając, by produkty przejściowe były otrzymywane zgodnie z procedurami GMP. Tego wszystkiego sami musieliśmy uczyć się od początku. Joanna Kowalska (moja była doktorantka, obecnie doktor, samodzielny pracownik naukowy), pracująca wraz z dr. Jackiem Jemielitym i pod bezpośrednią jego opieką, poświęcili temu zadaniu ponad pół roku, pracując praktycznie od świtu do nocy, włączając w to weekendy.

Na czym polega działanie szczepionki antynowotworowej opartej o lecznicze mRNA?

Działanie szczepionki polega na dostarczeniu do chorego organizmu mRNA kodującego antygeny, które z kolei pobudzają na drodze immunologicznej wytwarzanie przeciwciał, zdolnych do walki z komórkami nowotworowymi. Tak to wygląda w lapidarnym skrócie. Obecne metody sekwencjonowania genomu ludzkiego pozwalają na stosunkowo szybkie i niezbyt kosztowne zsekwencjonowanie genomu w komórkach tkanek zdrowych oraz nowotworowych u konkretnego pacjenta. W ten sposób można wyselekcjonować mutacje charakterystyczne dla danego nowotworu. Mutacje genomów tych samych rodzajów nowotworów mogą się między sobą różnić pomiędzy pacjentami, stąd też takie szczepionki mają charakter spersonalizowany, tj. dla każdego pacjenta (ew. bardzo podobnej grupy pacjentów) należy wyprodukować ściśle określone mRNA.

Szczepionka jest obecnie na zaawansowanym etapie badań klinicznych w kilkunastu klinikach na świecie. Najbardziej zaawansowane są jej badania w czerniaku złośliwym. Jest też wykorzystywana w badaniach przeciwko nowotworowi piersi, prostaty, raka płuca. Wyniki są bardzo obiecujące, a dodatkowym plusem jest to, że praktycznie nie jest ona toksyczna.

Można ją zastosować w każdym nowotworze?

Właściwie tak. Jej działanie jest oparte na immunoterapii. Najważniejszym etapem jest wyselekcjonowanie najbardziej optymalnych wariantów antygenów, które potrafią wyzwolić maksymalny efekt w postaci odpowiedzi immunologicznej. Oczywiście istotne są same techniki podawania odpowiednio przygotowanych preparatów mRNA, tak aby jak najefektywniej zostały wchłonięte do węzłów chłonnych, a następnie procesowane do białek antygenowych w komórkach dendrytycznych, aby w końcu zostały zaprezentowane odpowiednim rodzajom limfocytów T, odpowiedzialnych za produkcję przeciwciał i walkę z nowotworem.

Rzadko się zdarza, że efektem badań podstawowych jest lek. W tym przypadku to się udało?

Dla mnie to ogromna satysfakcja. Zadziałała konsekwencja w prowadzeniu badań, które, jak wspomniałem na wstępie, prowadzę od około 40 lat. Niezwykle ważne było spotkanie na tej drodze wielu osób, które zaangażowane były na różnych etapach badań ?kapologicznych?: fizyków, chemików, biologów. Również trzeba wspomnieć o wielu współpracach krajowych i zagranicznych. Musiałaby być w tym miejscu długa lista nazwisk, a i tak istnieje obawa pominięcia kogoś. Niewątpliwie dopisało też tzw. szczęście. Jednakże, pomimo bardzo obiecujących dotychczasowych wyników badań klinicznych, wstrzymałbym się od głoszenia tzw. zwycięstwa nad rakiem. Mamy wielką nadzieję, ale to jest ciągle jeszcze na etapie badań klinicznych.

Czy takie odkrycie mogłoby dokonać się tylko w Polsce?

W Polsce sami nie dalibyśmy rady. Poza tym u nas nikt nie rozwijał zastosowania mRNA w terapii. Należy podkreślić, że nasz zespół i nasze, wspólnie z partnerem amerykańskim, dokonania związane z zastosowaniem beta-S-ARCA w otrzymywaniu terapeutycznych mRNA, to jest ?jedynie? bardzo istotny wkład w produkcję szczepionki, ale koncepcja jej zastosowania w terapii przeciwnowotworowej nie należy do nas.

Drugą sprawą jest fakt, że środki finansowe, obecnie inwestowane w badania kliniczne, są wielokrotnie wyższe aniżeli koszty badań naukowych. W grę wchodzą już nawet nie miliony, lecz miliardy dolarów. Firma BioNTech weszła w kooperację z dwoma potężnymi koncernami farmaceutycznymi: Sanofi i Roche, które współfinansują badania nad przeciwnowotworowymi szczepionkami spersonalizowanymi, inwestując w nie setki milionów dolarów.

To wydaje się trudne i skomplikowane, ale też bardzo drogie.

W efekcie finalnym terapia oparta na mRNA nie musi być nadzwyczaj droga. Natomiast sam etap badań klinicznych oraz ustawienie technologii produkcji szczepionek są niezwykle kosztowne. Pół roku temu w badaniach uczestniczyło kilkudziesięciu pacjentów, do końca tego roku planowane jest zrekrutowanie kilkuset chorych, a docelowo ? tysiące. Niestety, nowotwory stanowią jedną z najliczniejszych, jeśli nie najliczniejszą i najgroźniejszą, grupę chorób.

Jeśli badania się powiodą, będzie Pan jednym z odkrywców zupełnie nowej metody leczenia nowotworów.

Nie, nie odkrywcą. Po pierwsze, nikt z naszego zespołu nie jest odkrywcą samej metody z zastosowaniem mRNA w terapii przeciwnowotworowej. My tylko dodaliśmy do tych prac istotną cegiełkę w postaci naszej czapeczki. Tylko tyle i aż tyle? ?Small things are beautiful?: małe rzeczy są piękne. Rzeczywiście, to jest coś stosunkowo niewielkiego: atom węgla z trzema atomami wodoru zamiast jednego atomu wodoru oraz atom siarki zamiast atomu tlenu. Jeśli porówna się te zmiany z całym RNA, mającym ok. 100 tys. atomów, to uzyskany efekt jest rzeczywiście ogromny. Dopóki jednak szczepionka nie zostanie wprowadzona do leczenia, to nie wykluczam, że ktoś nas wyprzedzi. Chwała za to, jeśli zrobi coś lepszego, bardziej uniwersalnego. Nauka jest jedna. Niemniej trzeba się cieszyć, że Polacy wnieśli do niej coś istotnego.

Panie Profesorze, za modyfikację ?czapeczek? otrzymał Pan nagrodę Prezydenta RP, ale w Pana gabinecie jest też złoty puchar dla ?Króla Czapeczek?.

Otrzymałem medal Leona Marchlewskiego, przyznawany przez Polską Akademię Nauk. A moi najbliżsi współpracownicy podarowali mi z tej okazji puchar ?Golden Cap for King of Caps? ? złoty puchar dla ?króla czapeczek?. Tak o mnie kiedyś powiedziano? Ja bym sam tak o sobie nie powiedział.

Natomiast Nagroda Gospodarcza Prezydenta RP miała charakter zespołowy, tj. przyznana została wszystkim twórcom ze strony polskiej, wymienię w kolejności: Jackowi Jemielitemu, Joannie Kowalskiej, Edwardowi Darżynkiewiczowi oraz dwójce naszych współpracowników, których badania weszły do jednego wspólnego patentu: Joannie Żuberek i Maciejowi Łukaszewiczowi.

Rozmawiała Katarzyna Pinkosz

Artykuł ?Czapeczka? (kap) szansą dla chorych na raka pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Prof. dr hab. n. med. Krzysztof Selmaj | Collegium Medicum Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie

Stwardnienie rozsiane (SM) to poważna choroba neurologiczna, o relatywnie dużym zasięgu występowania i dużym znaczeniu społecznym. Choroba często zaczyna się w młodym wieku, prowadzi do wielu poważnych konsekwencji neurologicznych, w tym przede wszystkim do niepełnosprawności. Stwardnienie rozsiane jest obecnie w centrum zainteresowania badań, nie tylko neurologii, ale też innych dyscyplin. Moje badania skupiły się na poznaniu mechanizmów tej choroby.

Zaczyna się ona od zmian zapalnych, następnie dochodzi do zmian demielinizacyjnych, które wiążą się z uszkodzeniem mieliny, następuje uszkodzenie aksonu, a to są zmiany nieodwracalne. W diagnozie stwardnienia rozsianego ogromną rolę odgrywa rezonans magnetyczny. Badania rezonansowe pozwoliły na poznanie tej choroby, ale też badania nad SM przyczyniły się do rozwoju wielu technik rezonansowych. W czasie moich wieloletnich badań nad czynnikami wywołującymi stwardnienie rozsiane zajmowałem się m.in. badaniami immunologicznymi, genetycznymi, a w późniejszych latach niekodującymi cząsteczkami DNA. To fascynujący temat badawczy, który narodził się w XXI wieku po zsekwencjonowaniu genomu ludzkiego. Obecnie kontynuuję badania molekularne, tzn. zajmuję się występowaniem cząsteczek mikroRNA w eksosomach. Eksosomy to są pęcherzyki komórkowe produkowane przez większość żywych komórek. Odkrycie dużej puli mikroRNA w eksosomach pozwoliło na wysnucie hipotezy, iż eksosomy przenoszą informację genetyczną pomiędzy komórkami. Podczas badań wykazaliśmy w eksosomach krwi obwodowej obecność białek mielinowych. To może oznaczać, że eksosomy mogą wynosić białka mielinowe z centralnego układu nerwowego do części układu immunologicznego. W ten sposób może dochodzić do uruchomienia procesu, który prowadzi do rozwoju stwardnienia rozsianego.

Uważam, że badania molekularne mogą przynieść w najbliższych latach jeszcze wiele odkryć, które pozwolą na skuteczne leczenie tej choroby.

Marszałek Senatu Stanisław Karczewski

Jako marszałek Senatu, izby, która wspiera Polonię mogę obiecać, że będziemy prowadzić dialog z naukowcami, praktykami, teoretykami, lekarzami, inżynierami i w ten sposób budować mosty pomiędzy nauką polską a nauką międzynarodową.

Artykuł Poszukiwanie mechanizmów komórkowych i molekularnych, uszkodzenia mieliny i oligodendrocytów w stwardnieniu rozsianym pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Prof. dr hab. n. med. Robert Rejdak | Uniwersytet Medyczny w Lublinie, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN w Warszawie, European School for Advanced Studies in Ophthalmology ? Lugano (Szwajcaria)

Okulistyka to jest obraz. Możemy sfotografować gałkę oczną, wszystkie jej struktury dzięki specjalistycznym aparatom OCT. Możemy wniknąć w głąb siatkówki, przesłać obraz i na podstawie konsultacji zaplanować odpowiednią terapię. Nasilenie chorób cywilizacyjnych, epidemia cukrzycy, epidemia AMD i in. rodzą potrzebę nawiązania szerokiej współpracy lekarzy różnych specjalności. Chodzi o wyłowienie z kolejek do specjalistów osób zagrożonych ślepotą i szybkie wdrożenie ich leczenia. Za pomocą telemedycyny możemy wysyłać wyniki badań do ośrodków referencyjnych. Kolebką telemedycyny są Stany Zjednoczone, gdzie NASA i amerykańskie bazy wojskowe dzięki wysokim nakładom finansowym opracowały i zaczęły wykorzystywać odpowiednie rozwiązania. Obecnie te bardzo zaawansowane technologicznie systemy tanieją, dzięki czemu są bardziej dostępne. W Polsce też istnieją takie rozwiązania, np. pierwszy system telemedyczny SMPT, który obejmuje pacjentów z wysiękową postacią AMD. Dzięki temu uratowano przed ślepotą 18 tysięcy osób. Niestety napływają do nas zatrważające dane, że pandemia cukrzycy narasta. 3 miliony Polaków choruje na cukrzycę, z czego 1 milion o tym nie wie. W okulistyce stosuje się regułę 1/3. Skoro są 3 miliony chorych, to milion cierpi na retinopatię cukrzycową, a z tego 300 tysięcy na cukrzycowy obrzęk plamki żółtej ? a to jest schorzenie prowadzące do nieodwracalnej ślepoty. Co gorsza, wśród tych chorych jest coraz więcej ludzi aktywnych zawodowo, poniżej 45 lat.
Powinniśmy wprowadzić systemy wczesnego wykrywania retinopatii i rozpoczynać leczenie, zanim choroba przybierze stan zaawansowany. W naszej klinice pracujemy nad różnymi rozwiązaniami, takimi jak np. smartfon z przystawką, dzięki której możemy zrobić zdjęcie dna oka, bądź ręczne kamery, w które mogłyby być wyposażone gabinety lekarzy specjalistów. Zdjęcie trafia do sztucznej inteligencji, program komputerowy wstępnie analizuje, czy na zdjęciu są objawy retinopatii cukrzycowej, następnie wybrane zdjęcia trafiają do komputera okulisty, który ocenia i stawia diagnozę. W ten sposób wyselekcjonowani pacjenci trafiają do szybkiej diagnostyki i szybkiego leczenia. Niezbędne jest wdrożenie badań przesiewowych opartych na telemedycynie. Telemedycyna na pewno poprawi dostęp do leczenia, ponieważ wczesne wykrycie retinopatii umożliwi leczenie, zanim dojdzie do utraty widzenia, a nam, okulistom, pomoże skupić się pacjentach wymagających pomocy.

Prof. Jerzy Walecki

Uczestnicy konferencji to w większości naukowcy, którzy zajmują się projektami tworzonymi we współpracy z ośrodkami międzynarodowymi. Nasze spotkanie ma na celu podkreślić, jak niesłychanie istotne jest podtrzymywanie współpracy i wspólnej aktywności między ośrodkami, gdzie pracują Polacy na świecie a naszymi uczelniami i instytutami, czego efektem są ważne dokonania naukowe. Na potrzeby konferencji wybraliśmy grupę tematów z różnych obszarów medycyny, przedstawiających dokonania polskich naukowców w ramach współpracy międzynarodowej.

Artykuł Telemedycyna i teleedukacja przyszłością w rozpoznawaniu i leczeniu chorób siatkówki w Polsce pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Rozmowa z prof. Janem Lubińskim, kierownikiem Zakładu Genetyki i Patomorfologii Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie i szefem działającego przy uczelni Międzynarodowego Centrum Nowotworów Dziedzicznych.

Dlaczego chorujemy na raka? To wina genów czy środowiska i stylu życia?

Zawsze obydwa te czynniki odgrywają rolę w rozwoju nowotworów. W poszczególnych przypadkach decydują one w różnym stopniu o rozwoju raka: czasami główną rolę odgrywają geny, innym razem ? środowisko. Skrajne przypadki to gen BRCA1 i ryzyko zachorowania na raka piersi oraz raka jajnika: jest wyraźna dominacja mutacji genetycznej. Za 15 proc. raków jajnika odpowiada mutacja w genie BRCA1. Druga skrajność to rak płuca ? w tym przypadku główną rolę odgrywa palenie papierosów, tak więc widać wyraźnie dominację środowiska. Zawsze jednak zarówno jeden, jak i drugi czynnik jest ważny. Są osoby, które przez wiele lat palą papierosy i nie chorują na raka ? zapewne niektóre geny je chronią. Z kolei inne osoby prowadzą bardzo zdrowy styl życia, a mimo to chorują, bo mają pewne predyspozycje genetyczne.

Jakie geny możemy sobie zbadać, żeby sprawdzić, czy zachorujemy?

Możemy zbadać wszystkie geny. Trzeba jednak zadać raczej pytanie: ?W ślad za diagnostyką których genów idą konsekwencje, to znaczy jest zmienione postępowanie medyczne??.

Jest sporo genów, które znamy i o których wiemy, że w szczególny sposób wpływają na ryzyko zachorowana i na przebieg choroby: np. w raku piersi są to: BRCA1, BRCA2, TP53, PALB2, CHEK2, RECQL. Rak piersi i rak jajnika spowodowane mutacjami w genach BRCA1 i BRCA2 charakteryzuje to, że są to bardzo trudne do wczesnego wykrycia nowotwory, dlatego kobietom, które mają mutacje w tych genach, proponuje się często zabiegi profilaktyczne usunięcia jajników i jajowodów oraz piersi. Raki piersi z mutacją w genie TP53 to takie nowotwory, które występują u kobiet w bardzo młodym wieku. Powstają w związku z ekspozycją na promieniowanie rentgenowskie, dlatego kobiety, które mają mutację w tym genie, nie powinny być eksponowane na promienie RTG. Z kolei rak piersi z mutacją w genie PALB2 charakteryzuje się tym, że jest wyjątkowo złośliwy: jeśli przegapimy moment jego jak najwcześniejszego wykrycia (do 2 cm), to prawdopodobieństwo przeżycia 10 lat wynosi tylko 30 proc.

Są też geny predysponujące do raka jelita grubego: MSH2, MLH1, MSH6, APC. Są one odpowiedzialne za predyspozycje dziedziczne, powodujące wczesne zachorowanie ? zwykle w wieku ok. 45 lat. Wykrycie mutacji genetycznych jest ważne, bo na tej podstawie decydujemy, kiedy trzeba zacząć wykonywać kolonoskopię. Może to być konieczne już od 25. roku życia. Czasem wskazane są też zabiegi profilaktyczne.

Mamy dobrze rozpoznane geny dla raka prostaty: CHEK2, NBS1, Hox, BRCA2. W tych przypadkach nowotwory muszą być inaczej diagnozowane i leczone. Są również znane geny odpowiedzialne za wysokie ryzyko rozwoju raka tarczycy, przytarczyc, nerki, żołądka. Występują one rzadziej, jednak ich wykrycie jest kluczowe dla zdrowia i życia pacjenta.

Skoro znamy już geny predysponujące do nowotworów, to znaczy, że jest możliwa profilaktyka. Kto powinien sobie te geny sprawdzić?

Gdyby to ode mnie zależało, to wszystkie kobiety miałyby przebadane przynajmniej geny BRCA1, BRCA2. Ale to są ogromne koszty, dlatego na razie jest to niewykonalne. Na pewno powinny przebadać się te osoby, u których w rodzinie występowały nowotwory. Te osoby powinny być skierowane do onkologicznych poradni genetycznych, a tam ? na podstawie dokładnie zebranych danych ? powinno się wykonywać badania genetyczne.

Panie Profesorze, a jaką rolę w powstawaniu nowotworów odgrywają takie składniki mineralne jak selen, cynk, arsen?

Od wielu lat pracowaliśmy nad tym, by wychwycić markery związane z żywieniem i ryzykiem raka. Te badania osiągają powoli ważny pułap. Już dziś potrafimy wykorzystać markery żywieniowe jako czynniki prognostyczne. Wiemy, że u osób, które mają optymalny poziom selenu, cynku, arsenu, występuje bardzo niskie ryzyko nowotworu. W zależności od tego, czy jest to mężczyzna, czy kobieta, osoba młodsza czy starsza, czy jest nosicielką mutacji w genach BRCA1, BRCA2, poziom tych składników mineralnych powinien być nieco inny. Najważniejsze dziś do zbadania są: arsen, selen, cynk, kadm. Ich poziomy warto znać, by można było wskazywać, jak należy się odżywiać, by poziom tych składników był jak najbliższy niskiego ryzyka raka.

Prowadziliśmy przez kilka lat badania na ponad 2 tys. kobiet, wyjściowo zdrowych. Badaliśmy zależności, od jakich poziomów tych składników rozwinęły się nowotwory. Na podstawie tych badań możemy np. stwierdzić, że optymalny poziom selenu dla kobiety, która nie ma mutacji w genie BRCA1 to 98-108 mcg/l krwi, zaś arsenu ? poniżej 0,6.

Czy można iść do laboratorium i samemu sprawdzić sobie poziom selenu, arsenu?

Nie jest to takie proste. To rzeczy zupełnie nowe, mało opracowane, brakuje wiarygodnych laboratoriów, które potrafią dobrze oznaczyć poziom tych składników. A jeśli nawet go oznaczą, nie potrafią zinterpretować.

Nikt wcześniej nie badał poziomu arsenu we krwi. My ustaliliśmy, że jest potężna korelacja między poziomem arsenu a zachorowaniem na raka. Jednak jedną rzeczą jest umiejętność badania, a drugą ? sprawdzenie, jaki poziom odpowiada za pojawienie się raka. Nad techniką badania selenu pracowaliśmy pięć lat.

Dziś NFZ płaci za badania tych składników mineralnych. Zachęcamy wszystkie placówki, by podpisywały z nami umowy i przysyłały krew do badania.

Każdy może przyjść na takie badanie? Jest bezpłatne?

Osoby ze Szczecina i okolic mogą przyjechać do naszej pracowni genetycznej i wykonać takie badania za darmo. W innych miastach mamy podpisane umowy z laboratoriami sieci Diagnostyka: przysyłają do nas badania. Wynik wysyłamy wraz z interpretacją.

Każdy powinien sobie takie badanie wykonać?

Nie mam co do tego żadnych wątpliwości. Najsilniejszym czynnikiem związanym z występowaniem nowotworu jest poziom arsenu. Większość Polek jest zatruta arsenem.

Co robić, jeśli okaże się, że jesteśmy zatruci arsenem? Można jego poziom obniżyć?

Tak, wystarczy zmiana diety. Głównym źródłem arsenu w diecie są owoce morza, ryby morskie, ryż i kakao. Odkryliśmy również, że suplementy, takie jak tran czy kwasy omega-3, które kobiety masowo przyjmują, potrafią doprowadzić do tego, że poziom arsenu jest za duży. Miałem pacjentki, które mówiły, że nie jedzą żadnych morskich ryb, owoców morza, ale łykały suplementy z ryb. Polki mają taki układ genetyczny, że nie tolerują zbyt wysokiego poziomu arsenu. Przeprowadzaliśmy badania na ponad 1500 kobietach, obserwacje trwały przez cztery lata. U blisko 100 kobiet rozwinął się rak. U nich wszystkich poziom arsenu przy przystąpieniu do badania wynosił powyżej 0,6 mcg/l krwi. Poniżej tego poziomu nie było ani jednego nowotworu. Przy zbyt wysokim poziomie arsenu ryzyko raka jest 20-30 razy wyższe.

Jestem zwolennikiem różnorodności w jedzeniu. Morskie ryby też można jeść, chodzi tylko o to, żeby tych poziomów arsenu nie przekraczać. To jest najsilniejszy czynnik ryzyka raków, który udało nam się zidentyfikować. Korzystne jest to, że już po trzech miesiącach zmiany diety i po odstawieniu suplementów poziom arsenu może być o połowę niższy. Szybko się z niego oczyszczamy.

Jednak nie musi to być jedyny czynnik rakotwórczy. O innych możemy jeszcze nawet nie wiedzieć. Potrzebny jest czas, na dalsze badania i obserwacje.

Ryby morskie, tran, kwasy omega-3 są zalecane przez dietetyków i kardiologów…

Tylko proszę ich zapytać, jakie mają dowody naukowe na ich skuteczne działanie! Żeby mówić o wiarygodnych wynikach, trzeba np. przebadać 2 tys. zdrowych kobiet, pobrać im krew, zbadać ją na obecność kwasów omega-3, jednej grupie podać suplementy, a drugiej nie, potem zaś przez kilka lat obserwować. Czy są badania, które potwierdzają, że osoby, które przez trzy lata dostawały omega-3, nie zachorowały na nowotwory, a te, którym nie podawano omega-3, zachorowały? Nie ma takich badań. Rozumiem, że ich przeprowadzenie jest trudne, trwa kilka lat, zajmuje czas. Ale dopiero wtedy możemy mówić o wiarygodności.

Kolejna sprawa to kwestia cynku. Większość kobiet w Polsce ma za duży poziom arsenu i za niski cynku, czego powodem jest niejedzenie mięsa. Jeśli chodzi o selen, to ok. 30 proc. osób ma za niski poziom, 30 proc. ? za wysoki, a ok. 30 proc. w normie. Prowadzimy teraz badania na ok. 7 tys. kobiet; część z nich ma niedobory selenu, a część ? zbyt wysoki jego poziom. Połowie z nich regulujemy poziom selenu do normy, a drugiej połowie ? nie. Za pięć lat powinno być widać różnicę, o której będzie można powiedzieć.

A jaki jest wpływ zanieczyszczeń powietrza na pojawienie się raka?

To też trzeba zbadać. Spodziewam się, że w rejonach, gdzie jest zbyt wysoki poziom arsenu w powietrzu, będzie go też więcej w ziemi, a potem w żywności i w organizmie. Z drugiej strony nie jest to takie proste, ponieważ jemy żywość z całego kraju czy nawet ze świata. Nie jest więc to prosto zbadać. Stężenie arsenu w powietrzu w okolicach Głogowa na pewno jest kilkakrotnie wyższe niż w innych okolicach. Czy jednak to przełoży się na wyższą zachorowalność? Chcielibyśmy to zmierzyć.

Na dziś nie można jednak powiedzieć, jaki ma wpływ zanieczyszczenie powietrza na zachorowanie na raka?

W dzisiejszych czasach, gdy uprzemysłowienie w Europie jest mniejsze niż kiedyś, bo zakładów jest mniej, to ryzyko też jest mniejsze niż kiedyś. Jednak powietrze, którym oddychamy, ma być czyste, a nie zanieczyszczone pyłami, metalami ciężkimi. Jak jednak poziom zanieczyszczeń przekłada się na ryzyko zachorowania: to dopiero musimy monitorować.

Wiem, że to, co mówię, to są rzeczy nieoczywiste. Ludzie tego nie oczekują. To jest dodatkowa trudność, jaka na mnie spada. Jednak nasze myślenie trzeba przewartościować. Myślę, że dziś najważniejszą rolę w zapobieganiu nowotworom odgrywa żywienie. Jednak jaki faktycznie jest wpływ sposobu żywienia na raka, to dopiero trzeba dobrze zbadać.

Rozmawiała Katarzyna Pinkosz

Artykuł Mówię rzeczy nieoczekiwane pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Dr hab. n. med. Małgorzata Dorobek | Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN w Warszawie, Centralny Szpital Kliniczny MSWiA w Warszawie

Udar mózgu jest schorzeniem, które pozostawia duży odsetek pacjentów w różnym stanie niepełnosprawności. Tromboliza i trombektomia to są metody stosowane w ostrej fazie leczenia udaru, jednak okno terapeutyczne i czas, w którym można zastosować te metody, jest krótki: między 4,5 do maksymalnie 6 godzin. Liczba pacjentów, którzy mogą z tej metody skorzystać, jest więc nieduża. Obecne metody leczenia nie są wystarczające.

Nadzieją może być medycyna regeneracyjna, oferująca terapie, które stymulują naprawę tkanek i komórek. Ostatnio wiele badań przedklinicznych i klinicznych z użyciem komórek macierzystych było skupionych na udarze mózgu. Medycyna regeneracyjna może stworzyć szanse na zwiększenie okna terapeutycznego, a tym samym zwiększenie liczby pacjentów. Od lat próbowano zamienić tkankę martwiczą i podać w to miejsce przeszczep, który by się przyjął. Te metody nie przyniosły dotychczas spodziewanych efektów. Jednak naukowcy i badacze nie ustają w staraniach i podają różne komórki macierzyste, w tym również grafty komórkowe. Wykorzystują mezenchymalne komórki macierzyste, z którymi wiąże się ogromne nadzieje. Te komórki macierzyste to multipotencjalne komórki, których działanie w ośrodkowym układzie nerwowym w miejscu niedokrwienia ma polegać m.in. na hamowaniu procesu zapalnego, ograniczaniu lokalnego zapalenia, stymulowaniu i wydzielaniu różnych czynników troficznych, które mogą stymulować naprawę komórek i tkanek. Niektórzy badacze uważają, że komórki macierzyste mogą ulec różnicowaniu w neurony. Dowodzą tego poprzez wykazanie ekspresji różnych markerów neuronalnych, np. nestyny. Inni badacze z kolei uważają, że nie ma na to wystarczających dowodów. Sprawdzają również, czy zastąpienie sieci połączeń jest możliwe, bo to jest znacznie trudniejsze niż zabezpieczenie jakiejś tkanki, która została uszkodzona.

Regeneracja wymaga wytworzenia na nowo różnych elementów komórkowych, w tym komórek nerwowych, komórek glejowych, stymulacji synaptogenezy i stymulacji angiogenezy. Muszą zostać przywrócone połączenia między komórkami i prawidłowa ich funkcja ? a to jest bardzo trudne, przynajmniej na razie. Komórki macierzyste do mózgu podawane są w różny sposób, najczęściej stosowana jest droga dożylna. Znacznie rzadziej stosowane jest podanie wewnątrznaczyniowe, choć ostatnio wykorzystywane coraz częściej, ponieważ stało się szczególnie przydatne w sytuacji, kiedy trombektomia została wprowadzona do leczenia udaru mózgu w ostrej fazie. Beneficjentami tej metody może być przynajmniej 1,5 tysiąca pacjentów w skali roku w naszym kraju. Pojawiają się doniesienia, że okres zastosowania trombektomii może być nawet dłuższy niż 6 godzin.

Komórki macierzyste mogą być podane dotętniczo w różnych sytuacjach: w trakcie samego zabiegu trombektomii; kilka, kilkanaście dni po zabiegu; kiedy pacjent nie spełnia kryteriów do trombektomii, bo nie ma skrzepliny w dużym naczyniu, ale jest w fazie ostrej (bo jest ognisko) i istnieje możliwość dojścia przez tętnicę do tego ogniska. Pozostają trzy ważne warunki podania dotętniczego: bezpieczeństwo, gwarancja przemieszczenia się komórek macierzystych do tkanek mózgu i monitorowanie samego procesu podania w celu precyzyjnego ustalenia miejsca, w którym komórki mają być podane. Badania w początkowym okresie skupiają się na bezpieczeństwie. Jakkolwiek mezenchymalne komórki macierzyste są bezpieczne, to mogą powodować powikłania przy podaniu. Mogą tworzyć się mikrozakrzepy czy nawet mikroudary, a dzieje się tak, gdy komórki są podane zbyt szybko, w zbyt dużej dawce lub w nieodpowiednim momencie. Dotętnicze podanie komórek macierzystych miało miejsce w kilku badaniach. Zwykle podawano małe komórki, których bezpieczeństwo wykazano bezsprzecznie, natomiast skuteczność jest trudna do oceny ze względu na małe próby. Wiele lat temu opracowano model podania mezenchymalnych komórek macierzystych zwierzętom i wykazano jego bezpieczeństwo, po czym badania powtórzono na drugim gatunku, również potwierdzając jego bezpieczeństwo. Obecnie nasz zespół przygotowuje się do pierwszego autonomicznego podania komórek macierzystych.

Artykuł Medycyna regeneracyjna nadzieją w leczeniu udaru mózgu pochodzi z serwisu Świat Lekarza.