Badania naukowe

Organizmy patogenne stale atakują, a organizm człowieka broni się, 
wspomagany przez coraz to nowe preparaty lecznicze. 
Wydaje się, że nie widać kresu tej walki.

Halina Bykowska

Rzeczywistość przeraża. Bakterie, wirusy, grzyby, pasożyty oraz inne chorobotwórcze mikroorganizmy ulegają tak częstym mutacjom, że ciągle trzeba doskonalić lekarstwa, by ratować życie chorym. Co gorsza, patogenne organizmy stają się coraz bardziej przebiegłe. Zaczynają stawiać opór wielu preparatom terapeutycznym. Zespoły naukowców z Gdańska oraz z kilku renomowanych ośrodków naukowo-badawczych w Europie wkrótce podejmą walkę z przebiegłymi drobnoustrojami grzybowymi, opornymi na działanie leków.

STARANIA O GRANT

– W Biurze Projektów Badawczych Unii Europejskiej czeka na rozpatrzenie wniosek o grant, którego realizacja wymagać będzie półtora miliona dolarów w związku z tematem badawczym, dotyczącym rozwoju podstaw molekularnych dla racjonalnego projektowania związków przeciwgrzybowych o niskiej toksyczności, zdolnych do pokonania wielolekowej oporności drobnoustrojów grzybowych – informuje prof. Edward Borowski, kierownik Katedry Technologii Leków i Biochemii Politechniki Gdańskiej. Zespół naukowo-badawczy chemioterapii molekularnej, kierowany przez profesora, nie tylko będzie uczestniczyć w realizacji wspomnianego projektu badawczego, ale również zajmie się koordynacją całości prac, w których uczestniczyć będą mikrobiolodzy z Akademii Medycznej w Gdańsku, a także uczeni z Uniwersytetu Piotra i Marii Curie oraz Instytutu Pasteura w Paryżu, Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej w Hamburgu oraz Uniwersytetu Aberdeen w Wielkiej Brytanii.

– Trzeba podjąć to niezwykle poważne wyzwanie dla ludzkości, postawione przez patogenne organizmy oporne na działanie wielu leków – powiada prof. Borowski. – Temat jest fascynujący i nie przerasta naszych możliwości. Świadczą o tym nasze liczne publikacje w światowym piśmiennictwie naukowym, poświęcone problemom lekooporności organizmów patogennych.

BEZ KOMPLEKSÓW

Szef zespołu badawczego, zajmującego się teoretycznymi podstawami tworzenia nowych preparatów do zwalczania patogennych organizmów, z dumą oprowadza po nowoczesnych laboratoriach, usytuowanych na dwóch kondygnacjach Wydziału Chemicznego PG. Niemałe wrażenie robi świetna pracownia magnetycznego rezonansu jądrowego, kierowana przez dr. inż. Pawła Sowińskiego, której wyposażenie kosztowało kilkaset tysięcy złotych. Jest to efekt wspólnego przedsięwzięcia inwestycyjnego trzech największych trójmiejskich ośrodków akademickich – PG, Akademii Medycznej i Uniwersytetu Gdańskiego. – Rezonans magnetyczny jądrowy pozwala poznać, w jaki sposób powiązane są atomy, tworzące strukturę związku chemicznego – tłumaczy prof. Borowski.
Jednym z nowszych nabytków jest też aparat do rozdzielania mieszaniny białek metodą chromatograficzną, zakupiony za pieniądze, jakie zespół prof. Borowskiego uzyskał w nagrodę za udział w konkursie zorganizowanym przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej. Znakomicie prezentują się także nieźle wyposażone pracownie komputerowe.

– Zajmujemy się rozwojem teoretycznych, molekularnych podstaw projektowania nowych leków – wyjaśnia prof. Borowski. – Naszą specyfiką jest szeroka multidyscyplinarność. Niezbędna jest wiedza z zakresu chemii organicznej, by można było badać określoną strukturę i dokonywać syntezy związków. Nieodzowna jest też znajomość biochemii, by możliwe było badanie mechanizmów zachodzących w komórce. Nie da się obejść bez opanowania zasad biofizyki, wyjaśniającej szczególne zjawiska, jakie zachodzą w trakcie działania związku chemicznego na komórkę. Potrzebna jest również wiedza z zakresu genetyki, mikrobiologii, biologii komórki i modelowania molekularnego przy pomocy komputera. Kierowany przeze mnie zespół, w którego skład wchodzą najlepsi absolwenci Politechniki Gdańskiej, tę multidyscyplinarną wiedzę posiada. To naprawdę znakomity zespół – przekonuje prof. Borowski. – Nie mamy powodów do kompleksów – oznajmia.

Ale nawet tak świetnie przygotowany pod względem merytorycznym zespół, mający do dyspozycji dobrze wyposażone pracownie, nie poradzi sobie sam z projektowaniem podstaw teoretycznych do tworzenia nowych preparatów terapeutycznych, które przechytrzyłyby sprytne, patogenne organizmy. Niezbędna będzie współpraca z pracownikami naukowo-badawczymi innych, doskonale wyposażonych, wiodących ośrodków kilku państw europejskich. W obecnych czasach uczeni na całym świecie nie działają w pojedynkę. Autorami cennych wynalazków i patentów są zespoły uczonych.

AMBITNE WYZWANIE

Obce, patogenne mikroorganizmy, jak również nowotwory bywają powodem dolegliwości, które od lat nękają człowieka. W leczeniu pomagają chemoterapeutyki. Z bakteriami nieźle radzą sobie antybiotyki, czyli chemoterapeutyki wytwarzane przez bakterie.

– Przeciwbakteryjne chemoterapeutyki są bardzo skutecznymi preparatami leczniczymi – stwierdza prof. Borowski. – Dosyć łatwo jest tworzyć tego rodzaju związki chemiczne, ponieważ bakterie bardzo różnią się biologicznie i biochemicznie od chorego, którego atakują. Przeciwbakteryjny chemoterapeutyk potrafi zabić bakterię, uszkodzić ją albo zahamować jej rozwój, nie czyniąc jednocześnie zbyt dużej szkody człowiekowi.
Projektowaniem wspomnianej grupy leków zespół prof. Borowskiego nie zajmuje się. Jest to bowiem zadanie stosunkowo łatwe. Podniesiono poprzeczkę znacznie wyżej, koncentrując się na tworzeniu teorii projektowania chemoterapeutyków skomplikowanych, a zatem takich, które byłyby pomocne w zwalczaniu chorób powodowanych przez organizmy patogenne, bardzo zbliżone pod względem biologicznym i biochemicznym do człowieka. Chodzi przede wszystkim o pierwotniaki, pasożyty, grzyby i nowotwory. Te dwa ostatnie chorobotwórcze czynniki są najbliższe człowiekowi. Ich zwalczanie jest najtrudniejsze. Obecnie stosuje się chemoterapeutyki, które są w stanie zwalczać nowotwór albo chorobotwórczy grzyb, a równocześnie są bardzo toksyczne także dla człowieka. Innymi słowy uboczne, szkodliwe działanie takiego preparatu leczniczego jest duże.
– Zadaniem niezwykle ważnym i trudnym zarazem jest opracowanie teorii, która wskaże, w jaki sposób uszkodzić nowotwór lub grzyb, nie czyniąc szkody człowiekowi – powiada prof. Borowski.

PRZEŁAMAĆ LEKOODPORNOŚĆ

Wiemy już, że stosowane obecnie chemoterapeutyki przeciwgrzybowe i przeciwnowotworowe są toksyczne dla człowieka i nie zawsze skutecznie zwalczają chorobę.

– Dodatkowym, poważnym problemem jest rozwój oporności wielolekowej – podkreśla prof. Borowski. – Obce patogenne organizmy coraz bardziej uodporniają się na działanie chemoterapeutyków. Penicylina była w pełni skutecznym, cudownym lekiem zaledwie przez kilkanaście lat. Trzeba było opracować nową wersję tego preparatu, by terapia stała się ponownie skuteczna. Trwa ustawiczna walka obcych organizmów patogennych przeciwko stale ulepszanym chemoterapeutykom.

Organizmy patogenne stale atakują, a organizm człowieka broni się, wspomagany przez coraz to nowe preparaty lecznicze. Wydaje się, że nie widać kresu tej walki.

Ostatnio pojawił się zupełnie nowy rodzaj oporności patogennych organizmów. Radzą one sobie coraz lepiej ze stawianiem oporu kilku chemoterapeutykom. – Mamy obecnie do czynienia z bardzo groźną dla człowieka opornością wielolekową – tłumaczy prof. Borowski. – Patogenne organizmy zaczęły wytwarzać białko, które lokuje się w błonie cytoplazmatycznej komórki. Potrafi ono rozpoznać wszystkie składniki komórki jako swoje, a każdą inną cząsteczkę chemiczną, która dostaje się do niej, a chodzi tu o substancję leczniczą, rozpoznaje jako obcą. W związku z czym niszczy ją i wyrzuca na zewnątrz. Ten zupełnie nowy rodzaj oporności jest zjawiskiem przerażającym. Istnieje duża liczba bakterii, drobnoustrojów grzybowych i nowotworów, które rozwinęły wielolekooporność. W tej sytuacji sens traci poszukiwanie zupełnie nowych, coraz to skuteczniejszych chemoterapeutyków – podkreśla prof. Borowski. – Należałoby przechytrzyć organizmy patogenne. Trzeba znaleźć sposób na oszukanie białka opornego na działanie leków. Jest to problem najważniejszy.

Interdyscyplinarne zespoły naukowców z Gdańska oraz kilku ośrodków zagranicznych zajmą się rozwiązaniem tej niełatwej kwestii. Ale droga od opracowania nowej teorii naukowej na temat zwalczania wielolekooporności do pojawienia się nowych metod terapii jest bardzo długa, a koszty, jakie się wiążą z tym przedsięwzięciem – ogromne. Pozostaje więc cierpliwie czekać na pomyślne wyniki badań teoretycznych, które mogą dać podstawy do radykalnych zmian w procesie walki przeciw patogennym organizmom.

Komentarze