16 kwietnia 2021

Nadchodzi rewolucja w leczeniu białaczki

Obecnie szacuje się, że zaraz po chorobach sercowo-naczyniowych, choroby nowotworowe są główną przyczyną śmierci. Prof. dr hab. Urszula Wojda z Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego kieruje innowacyjnym na skalę światową projektem.

Nowotwór to grupa chorób, w których komórki organizmu dzielą się w sposób niekontrolowany. Nowo powstałe komórki nowotworowe nie różnicują się w typowe komórki, tkanki. Utrata kontroli nad podziałami jest związana z mutacjami genów kodujących białka uczestniczące w cyklu komórkowym: protoonkogenów i antyonkogenów. Owe mutacje powodują, że komórka wcale lub niewłaściwie reaguje na sygnały z organizmu. Powstanie nowotworu złośliwego jest procesem złożonym i wieloetapowym, stąd długi (ale najczęściej bezobjawowy) okres rozwoju choroby.

Proszę powiedzieć na czym skupia się projekt: „Nowe leki przeciwbiałaczkowe – zaawansowane badania przedkliniczne” (OPUS 2014/15/B/NZ7/00966)?

Projekt skupia się na przeprowadzeniu badań przedklinicznych grupy związków o bardzo istotnych właściwościach, które zostały oryginalnie zsyntetyzowane i zbadane wstępnie in vitro w dwóch pracowniach, z którymi współpracujemy przy projekcie.

Grupa Pani dr Marioli Napiórkowskiej z Katedry i Zakładu Chemii Medycznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego dokonała syntezy pochodnych związków z dwóch grup: dikarboksyimidów oraz benzofuranów, a grupa Pani Prof. dr hab. Barbary Nawrot z Laboratorium PrzesiewowegoZwiązków Przeciwnowotworowych w Centrum Badań Molekularnych i Makromolekulanch PAN w Łodzi wykazała wstępnie ich właściwości przeciwnowotworowe w badaniach in vitro.

Pochodne testowano i sprawdzano w kilku liniach nowotworowych od pacjentów z białaczkami w porównaniu do tkanek zdrowych. Niektóre z tych związków charakteryzowały się ciekawymi właściwościami. Były bardzo cytotoksyczne dla komórek linii białaczkowych kilku typów białaczek, m.in. chronicznej białaczki szpikowej i ostrej białaczki szpikowej, natomiast nietoksyczne np. dla linii nienowotworowych komórek nabłonkowych. Rokowania były pomyślne, ponieważ szukamy leków przeciwnowotworowych, które powodując unicestwienie komórek nowotworowych, nie niszczą tych zdrowych. Leki stosowane obecnie w leczeniu nowotworów wywołują poważne efekty uboczne. Dlatego zajęliśmy się tym tematem i badaniem przedklinicznym tych związków i mechanizmów molekularnych ich aktywności przeciwnowotworowej.

W Laboratorium Badań Przedklinicznych o Podwyższonym Standardzie, w niedawno utworzonym Centrum Neurobiologii Instytutu Nenckiego, mamy możliwość prowadzenia badań na bardzo wysokim poziomie. To unikatowa placówka, w której zostało powołane laboratorium badawczo-usługowe działające w oparciu o profesjonalizm i dokonania naukowe osób w nim zatrudnionych.

Misją laboratorium jest translacja odkryć z zakresu badań podstawowych do kliniki. Laboratorium prowadzi własne badania oraz wykonuje usługowo testy przedkliniczne potencjalnych nowych terapii chorób układu nerwowego i chorób nowotworowych oferując wiedzę, wsparcie merytoryczne i eksperymentalne naszym kolegom z Instytutu Nenckiego oraz badaczom z innych instytucji naukowych i klientom komercyjnym z firm biotechnologicznych i farmakologicznych. Laboratorium nasze powstało w odpowiedzi na zapotrzebowania rynku badań biomedycznych, który w Polsce w ostatnich latach ewoluuje. Wykonanie badań przedklinicznych wymaga odpowiedniej infrastruktury, metodologicznego know-how i znajomości regulacji prawnych w zakresie rozwoju innowacyjnych terapii.

Badania przedkliniczne mają na celu wstępną ocenę bezpieczeństwa stosowania i efektywności potencjalnego leku, zanim zostanie on po raz pierwszy zastosowany w leczeniu ludzi.

Wyjaśniamy mechanizmy działania nowo opracowanych związków. Badamy je w hodowlach in vitro komórek nowotworowych w porównaniu do chemioterapeutyków stosowanych obecnie w leczeniu nowotworów. Nowe leki testujemy także w modelach zwierzęcych. W przypadku projektu badawczego, o którym mówimy, nowe związki testujemy w białaczkowych liniach komórkowych oraz w mysim modelu białaczki, który powstał przez wprowadzenie do organizmu zwierząt komórek białaczki ludzkiej. Dzięki temu dowiedzieliśmy się, jak badane związki wpływają na organizm, jaką drogą powinny być podawane orazjakie zakresy stężeń tych związków umożliwiają ich skuteczne zastosowanie w terapii białaczek. Wykonaliśmy analizę hematologiczną, histologiczną i ocenę morfologiczną wszystkich narządów zwierzęcia po podaniu związków i określiliśmy nietoksyczną, a zarazem efektywną ich dawkę i sposób podawania.

W wyniku badań wyłoniliśmy dwa wiodące związki, które prowadzą do zniszczenia komórek białaczki bez efektów ubocznych. Poznaliśmy także mechanizm działania tych związków, wiemy, że blokują główny szlak sygnałowy w komórce, który prowadzi do nieograniczonej proliferacji i rozwoju komórek nowotworowych w przewlekłej białaczce szpikowej. Ponadto stwierdziliśmy, że nasze związki mają unikatowe właściwości, ponieważ przełamują oporność wielolekową, która jest częstą przyczyną niepowodzenia istniejących terapii przeciwbiałaczkowych. Wykazaliśmy, iż nasze związki działają cytotoksycznie niszcząc komórki nowotworowe z opornością wielolekową. Unikatową i niezwykle obiecującą cechą jednego z tych związków jest też zdolność niszczenia komórek macierzystych, które są źródłem nowotworu.

Jak długo potrwa wdrożenie leku, kiedy pierwsi pacjenci będą mogli z niego skorzystać?

Proces badawczo-rozwojowy nowego produktu leczniczego składa się z kilku etapów, które ogólnie można podzielić na etap badań podstawowych, etap badań przedklinicznych oraz etap badań klinicznych. Na badania nad nowymi lekami wydawane są ogromne sumy pieniędzy. Cały proces może trwać nawet dziesięć lat. Nasze nowoopracowane związki są już objęte ochroną patentową i znajdują się na zaawansowanym etapie badań przedklinicznych.

Prof. dr hab. Urszula Wojda

Jakie są Pani plany na przyszłość?

Chciałabym doprowadzić badania nad naszymi związkami o potencjale innowacyjnych leków przeciwbiałaczkowych do etapu klinicznego. Jednakże to nie wszystko. Moja pracownia prowadzi badania w dwóch obszarach, poszukujemy nowych leków przeciwnowotworowych i neuroprotekcyjnych. Nasza działalność skupia się wokół nowatorskich terapii i metod diagnostycznych chorób neurodegeneracyjnych, głównie choroby Alzheimera. Chciałabym kontynuować te badania, a w bliższej perspektywie z sukcesem ukończyć grant Unii Europejskiej, który prowadzę wraz z partnerami z zagranicy. Planuję też rozwijać potencjał mojego zespołu, ucząc kolejne pokolenia polskich badaczy sztuki stawiania istotnych pytań i prowadzenia badań naukowych, w tym nawiązywania współpracy badawczej w kraju i na arenie międzynarodowej, a także zdobywania funduszy na te badania. Pamiętajmy jednak, że w każdym projekcie naukowym odkrywamy nowe horyzonty i przecieramy szlaki poznania. To inspirująca, choć trudna praca twórcza, w której nie wszystko da się zaplanować. Jednym z uroków tej pracy jest właśnie wyjście poza rutynę i stereotyp, to podróż w świat nieprzewidywalny i pełen niespodzianek.

Jak udaje się Pani łączyć życie zawodowe z prywatnym?

To jest zawsze balansowanie na linie. Praca naukowa jest zazdrosna o czas, ja jestem szczęśliwą matką dwójki dzieci, już obecnie dorosłych. Natomiast na wczesnych etapach mojej kariery musiałam pogodzić te dwa światy. Rodzina daje mi siłę i motywację do pracy. Znam wartość czasu i umiejętnie nim gospodaruję, umiem wykorzystać każdą wolną chwilę. Rola kobiety w nauce to nadal bardzo wymagająca droga dla matek i żon. Oczywiście jest źródłem satysfakcji, zwłaszcza jeśli udaje się połączyć te różne aspekty życia. Rodzina od zawsze mi bardzo pomagała i stanowiła oparcie.

Co stanowiło dla Pani inspirację do obrania takiej kariery zawodowej?

Nauka fascynowała mnie już od wczesnych lat życia. Na tej drodze największą radość sprawia rozumienie skomplikowanych i złożonych systemów biologicznych. Wgląd w ten świat jest unikalną szansą, przygodą intelektualną. Dzięki wiedzy mogę też działać dla dobra człowieka, poprawiając metody leczenia i ochrony zdrowia. Nauka jest moją pasją i nie zamieniłabym tej pracy na nic innego.

-Augustyna Szczepańczyk