Innowacje tworzą się tu i teraz: z dokonań polskich naukowców możemy być dumni

Innowacje tworzą się tu i teraz: z dokonań polskich naukowców możemy być dumni

Naukowcy w laboratorium
Naukowcy w laboratoriumŹródło:Shutterstock / Matej Kastelic
Materiał do odbudowy ubytków kostnych, który może pełnić rolę nośnika leków na osteoporozę, białka pomocne w nowych terapiach genowych, nowe metody obrazowania glejaków: to tylko niektóre z odkryć polskich naukowców, które mogą zmienić oblicze medycyny.

Badania polskich naukowców są doceniane nie tylko przez środowiska w Polsce, ale też zagranicą. Dają nadzieję pacjentom na zdrowie i dłuższe życie.

Przełom w leczeniu osteoporozy

Osteoporoza to choroba metaboliczna kości, polegająca na stopniowym zaniku masy kostnej, co może być przyczyną częstych złamań. Na zachorowanie narażone są przede wszystkim osoby starsze, zwłaszcza kobiety w wieku okołomenopauzalnym. W Polsce na osteoporozę choruje około 2,1 mln osób, z czego 1,7 mln to kobiety.

Zespół naukowców z Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie pod kierunkiem prof. dr hab. Marii Nowakowskiej opracował materiał pomocny w odbudowie niewielkich ubytków kostnych. Może on też pełnić rolę precyzyjnego nośnika leków na osteoporozę.

Jak wyjaśnia w komunikacie Uniwersytetu Jagiellońskiego dr hab. Joanna Lewandowska-Łańcucka, współtwórczyni wynalazku, komponenty materiału w postaci hydrożelu (m.in. kolagen, kwas hialuronowy, chitozan, hydroksyapatyt) naśladują naturalny skład tkanki kostnej. Hydroksyapatyt, który w organizmach żywych stanowi główny, nieorganiczny budulec tkanki kostnej wpływający na jej wytrzymałość, pełni taką samą rolę w opracowanym materiale. Minerał ten zagęszcza hydrożel, który przywiera do tkanki kostnej w miejscu ubytku i stanowi podłoże dla osteoblastów, odbudowujących kość.

Opracowany przez naukowców z UJ hydrożel ma dodatkową zaletę: może wiązać w sobie alendorian sodu (lek na osteporozę). Obecnie ten lek jest stosowany doustnie. Ze względu na działania niepożądane nie można go podawać w dużych dawkach. Skład chemiczny hydrożelu umożliwia natomiast dostarczanie tego leku w okolice chorych tkanek. Dzięki temu może być on aplikowany w większych dawkach, co zwiększy efektywność terapii.

Naukowcy z UJ testowali swój materiał na myszach. Wykazali, że hydrożel jest biokompatybilny w warunkach in vivo, nie wywołuje efektu toksycznego. Dowiedli również, że w miejscu jego podania zachodzi naturalna angiogeneza (proces tworzenia się naczyń włosowatych). To oznacza, że materiał może być wykorzystany jako baza dla odbudowujących się tkanek kostnych.

Krok milowy w leczeniu dziedzicznych chorób siatkówki

Dziedziczne dystrofie siatkówki to grupa chorób związana z nieprawidłową funkcją komórek siatkówki i zwyrodnieniem tkanek. Choroby siatkówki mogą powodować m.in. uszkodzenie pręcików, odpowiedzialnych za widzenie w nocy i widzenie obwodowe. Choroba dotyka około 2,5 mln osób na świecie. Chorują dzieci, ale przede wszystkim dorośli, już po 30. roku życia.

Międzynarodowy zespół specjalistów z Uniwersytetu w Helsinkach, Śląskiego Uniwersytetu Medycznego oraz Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego im. prof. K. Gibińskiego SUM w Katowicach podsumował projekt badawczy „ProteoRetina”. Celem tego badania było odkrycie nowych opcji terapeutycznych w leczeniu dziedzicznych chorób siatkówki. Naukowcom udało się zidentyfikować dziewięć białek, które mogą być pomocne w nowych, skutecznych terapiach genowych. Dostępne do tej pory terapie były ograniczone i kosztowne.

Dr hab. n. med. Adrian Smędowski, profesor Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, koordynator projektu „ProteoRetina”, podczas konferencji prasowej zapowiedział, że dzięki tym badaniom lekarze jednym lekiem będą mogli leczyć zwyrodnienie barwnikowe siatkówki bez względu na to, jaki gen jest uszkodzony u danego pacjenta.

To niewątpliwy przełom, który zwiększy dostępność chorych do nowej terapii oraz zmniejszy potencjalne koszty leczenia. Lek jest jeszcze testowany na zwierzętach transgenicznych, które chorują na zwyrodnienie barwnikowe siatkówki. Proces tworzenia nowego leku może potrwać około 10 lat.

Nadzieja dla pacjentów z chorobą Parkinsona

Choroba Parkinsona to nieuleczalna choroba neurodegeneracyjna, która objawia się m.in. drżeniem kończyn, sztywnością mięśni i spowolnieniem ruchowym. Zachorowalność z jej powodu stale się zwiększa, szczególnie wśród osób starszych. Szacuje się, że w Polsce na chorobę Parkinsona cierpi obecnie ok. 90 tys. osób.

Badania naukowców z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie mają na celu opracowanie nowej metody leczenia choroby Parkinsona. Prace prowadzą prof. Gracjan Michlewski, kierownik Laboratorium Oddziaływań RNA-Białko – Centrum Dioscuri oraz prof. Jacek Kuźnicki, kierownik Laboratorium Neurodegeneracji. W komunikacie instytutu prof. Michlewski tłumaczy, że główną przyczyną choroby Parkinsona jest zanik neuronów w mózgu, szczególnie neuronów dopaminergicznych, które odpowiadają za produkcję neuroprzekaźnika – dopaminy. Ich utrata jest związana z gromadzeniem się białka, zwanego alfa-synukleiną. Badania prowadzone przez zespół wykazały, że rolę w regulacji alfa-synukleiny ogrywają wybrane niekodujące RNA, jak również wewnątrzkomórkowe białka. – Celowanie w konkretne RNA i białka może obniżyć poziom alfa-synukleiny. Naszym celem jest lepsze poznanie i opracowanie metod modulacji tych mechanizmów, które wpływają na ekspresję alfa-synukleiny – wyjaśnia prof. Gracjan Michlewski.

Wyniki badań laboratoryjnych na ludzkich komórkach dopaminergicznych oraz na modelu choroby Parkinsona u nicieni C. elegans umożliwią zrozumienie procesów regulacyjnych związanych z tą chorobą i pomogą opracować innowacyjne terapie bazujące na kontrolowaniu ekspresji alfa-synukleiny.

Prof. Jacek Kuźnicki prowadzi natomiast badania na komórkach pobranych od pacjentów oraz na modelu choroby Parkinsona danio pręgowanego. Mają one doprowadzić do identyfikacji genów, których zmiana aktywności odbywa się, gdy zahamowany jest zanik neuronów dopaminergicznych (komórek nerwowych w mózgu wytwarzających dopaminę). – Te geny oraz kodowane przez nie białka mogą mieć wartość diagnostyczną przed pojawieniem się objawów choroby Parkinsona i stać się podstawą do opracowania nowych terapii – wyjaśnia prof. Kuźnicki.

Nowa metoda precyzyjnego diagnozowania glejaka

Co roku w Polsce rozpoznaje się ok. 3000 nowotworów ośrodkowego układu nerwowego. Glejaki stanowią ok. 70 proc. wszystkich nowotworów wewnątrzczaszkowych. Są one trudne do leczenia i operowania. Ze względu na ograniczone możliwości obrazowania mózgu za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) nie można jednak precyzyjnie określić wielkości guza.

Specjaliści z Centrum Onkologii i 10. Wojskowego Szpitala Klinicznego w Bydgoszczy oraz Collegium Medicum Uniwersytetu Mikołaja Kopernika i Politechniki Bydgoskiej są autorami nowej metody polegającej na wykorzystaniu zmodyfikowanego obrazowania pozytonowej tomografii komputerowej (PET). Prof. Maciej Harat z Politechniki Bydgoskiej wyjaśniał w komunikacie prasowym, że nowa metoda obrazowania potrafi wyznaczyć naciek glejaka poza obszarem uwidocznionym w rezonansie magnetycznym. Okazuje się, że nawet najbardziej radykalna resekcja guza z zastosowaniem obrazowania MRI w rzeczywistości pozostawiała znaczną część nowotworu, co skutkowało nawrotem choroby. Odkrycie naukowców wynika z ich głównego osiągniecia, czyli weryfikacji innej techniki obrazowania mózgu: badania PET z użyciem tyrozyny znakowanej fluorem.

Badania prof. Macieja Harata, przeprowadzone z prof. Bogdanem Małkowskim z CM UMK wykazały, że gdy badanie przeprowadzano od razu po podaniu znacznika, obraz guza był inny: wychwyt tyrozyny był intensywny w najbardziej agresywnych komórkach nowotworu. Taki obraz glejaka różnił się od otrzymanego za pomocą MRI czy dotychczasowych metod obrazowania PET.

Przydatność nowej metody obrazowania glejaków potwierdziły biopsje mózgu przeprowadzone u pacjentów.

– Zebrane dowody pozwolą nam lepiej zaplanować dalsze badania kliniczne i z nadzieją oczekiwać, że po wprowadzeniu do praktyki klinicznej wreszcie uzyskamy poprawę wyników leczenia tych jednych z najgorzej rokujących nowotworów – uważa prof. Maciej Harat.

Badania naukowców z Bydgoszczy mogą więc stanowić podstawę do zmiany standardów postępowania w leczeniu glejaków.

Prebiotyki na łuszczycę?

Łuszczyca plackowata to przewlekłe zapalenie skóry o podłożu immunologicznym. Objawia się łuszczeniem, świądem i zaczerwienieniem skóry. Jest to choroba niezakaźna, występująca u około 2-3 proc. światowej populacji, niezależnie od płci i wieku. Naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności Polskiej Akademii Nauk (IRZiBŻ PAN) w Olsztynie sprawdzają, jak suplementacja prebiotykiem pochodzącym z cykorii wpływa na poprawę zdrowia pacjentów z łuszczycą.

Dr hab. inż. Urszula Krupa-Kozak, prof. IRZiBŻ PAN w Olsztynie, w komunikacie instytutu wyraziła przypuszczenie, że przywrócenie równowagi mikrobioty jelitowej i prawidłowego funkcjonowania bariery jelitowej u osób z łuszczycą może złagodzić objawy stanu zapalnego i nasilenie zmian skórnych.

Mikrobiota jelitowa to zróżnicowany zespół mikroorganizmów bytujących w przewodzie pokarmowym człowieka. Pełni ona istotne funkcje m.in: umożliwia trawienie pokarmów, wspiera prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego, chroni przed patogenami chorobotwórczymi. Zaburzenie równowagi mikrobioty jelitowej (dysbioza) może powodować zwiększenie przepuszczalności bariery jelitowej i przyczynić się do rozwoju stanu zapalnego. Patogeneza łuszczycy nie jest jeszcze dokładnie poznana. Według dr hab. inż. Urszuli Krupy-Kozak najnowsze badania naukowe wskazują, że wzmożona odpowiedź immunologiczna odpowiedzialna za ogólnoustrojowy stan zapalny obserwowany w łuszczycy może być konsekwencją dysbiozy jelitowej.

Naukowcy sprawdzą prebiotyk pochodzący z cykorii: β-fruktany typu inuliny, który naturalnie występuje również w cebuli, czosnku, bananach. Dotychczasowe badania naukowe wykazały, że ten prebiotyk korzystnie zmienia skład i aktywność drobnoustrojów jelitowych oraz łagodzi stan zapalny jelit. Jeśli się okaże, że suplementacja diety β-fruktanami typu inuliny pochodzącymi z cykorii przynosi wymierne korzyści zdrowotne osobom z łuszczycą, wyniki badań naukowców z Olsztyna będą mogły przyczynić się do opracowania zaleceń dietetycznych dla pacjentów.


Polska nauka
dla rozwoju medycyny i zdrowia Polaków

Przeczytaj inne artykuły poświęcone polskiej nauce



Projekt współfinansowany ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Społeczna Odpowiedzialność Nauki”