Epigenetyka w walce z nowotworami. I nie tylko

Mechanizmy epigenetyczne pozwalają, aby komórki z identycznym materiałem genetycznym pełniły w organizmie różne funkcje. Co może zaburzyć ten schemat?

Środowisko. Ono oddziałuje na nasz organizm – np. palenie, ekspozycja na słońce, a przede wszystkim dieta, która staje się bardzo dużą częścią tak zwanej epigenetyki środowiskowej badającej wpływ czynników środowiskowych na zmiany mechanizmów epigenetycznych. Z upływem czasu, gdy się starzejemy, coraz więcej zmian epigenetycznych akumuluje się w komórkach, bo środowisko nie zawsze ma na nas dobry wpływ. Skutkiem są choroby, które po części są konsekwencją akumulacji zmian epigenetycznych w komórkach.

Pan bada te „zepsute” geny.

To może nie brzmi dobrze, ale poprawnie działające geny nie są w mojej dziedzinie badań interesujące. Te zepsute przez zmiany epigenetyczne są interesujące, bo takie zmiany można naprawić. Mutacji w medycynie nie jesteśmy jeszcze w stanie odwrócić i pewnie długo nie będziemy. A zmiany epigenetyczne możemy. I wiemy, jak to robić. Mamy już różne typy leków. W Szczecinie wkrótce będziemy nad tym pracować, ponieważ jeden ze studentów w mojej grupie badawczej został laureatem grantu diamentowego. Będzie zajmował się właśnie odwróceniem zmian epigenetycznych przez leczenie. To jest oczywiście o wiele bardziej skomplikowane, ale w dużym skrócie tego będzie dotyczyć ten projekt.

Pan mówi o leczeniu, ja wrócę jeszcze do diagnostyki, bo kluczowe jest jak najszybsze wykrycie nowotworu. W jaki sposób można to zrobić najwcześniej?

Największy projekt w epigenetyce i jeden z największych w historii ma na celu identyfikację zmian epigenetycznych w próbce krwi, a dokładnie w osoczu, które izolujemy z próbki krwi. Celem jest znalezienie zmian epigenetycznych specyficznych dla nowotworów w takiej próbce. Jeśli one się tam znajdują, to pacjent ma nowotwór. To jest ogromny amerykański projekt z wielkim budżetem. Mówię o nim tutaj, by pokazać potencjał, możliwości tej dziedziny, bo przez badanie zmian epigenetycznych możemy identyfikować choroby. Ten projekt jest akurat nacelowany na nowotwory, bo one są jednym z największych problemów. Najczęściej rozwijają się bezobjawowo do momentu, gdy są już bardzo trudne do wyleczenia. Ich identyfikacja z próbki krwi otwiera możliwość przetestowania ogromnej liczby ludzi i to co jakiś czas, aby sprawdzić, czy nowotwór nie powstaje.

A w ślinie i w moczu również można wykryć zmiany?

Tak. Ten typ materiału to tak zwana płynna biopsja, czyli płyn ustrojowy. Płyny te mają to do siebie, że można je pobrać praktycznie bezinwazyjnie. Nie narażamy pacjenta na żaden stres albo tylko na bardzo ograniczony. Możemy np. wysłać mu zestaw do pobrania śliny. Pacjent tylko, mówiąc wprost, napluje do probówki, wsadzi ją w kopertę i odeśle do diagnostyki. Tego typu testy z kału już są refundowane przez amerykańskie firmy ubezpieczeniowe. W tym przypadku wykrywany jest rak jelita grubego. Zmiany epigenetyczne są częścią tego testu.

Jest to alternatywa dla bolesnej kolonoskopii?

Tak. Firma, która opracowała ten test w USA, jest pionierem na rynku. To dopiero pierwszy taki test. Trzeba takie zrobić do każdego rodzaju raka, bo w różnych nowotworach i chorobach zachodzą odmienne zmiany epigenetyczne. To, co my teraz musimy zrobić, to zidentyfikować specyficzne zmiany epigenetyczne dla każdego z tych nowotworów. A następnie opracować testy diagnostyczne, najlepiej by były oparte na płynach ustrojowych, bo te – jak mówiłem – najłatwiej pobrać od pacjenta. Bezinwazyjnie, bez narażenia na stres i z możliwością częstych pobrań. Bo to, że dziś nie mamy raka, nie znaczy, że za pięć lat nie będziemy mieli.

Opracował pan technologię, która pozwala badać bardzo czułymi testami. Na jakim etapie jest wdrażanie tej diagnostyki?

Sprawa jest trochę skomplikowana z legislacyjnego punktu widzenia. Jako naukowcy w naszych badaniach możemy używać wszystkich metod, bo nie decydują one o życiu ludzkim. W momencie użycia testu diagnostycznego zaczynamy decydować o pacjencie: jego chorobie i życiu. Taki test musi przejść próby kliniczne, które podlegają regulacjom prawnym. Próby te muszą wykazać, że test się nie myli. Musimy mieć pewność, że jeśli test da pozytywny wynik, to jest na pewno pozytywny. Jeśli negatywny – to on jest negatywny. To wszystko zajmuje dużo czasu. Przy wprowadzaniu takiego testu do użytku diagnostycznego niezbędny jest partner komercyjny, szczególnie jeśli myślimy o rynku międzynarodowym. To jest naturalne, to zawsze tak wyglądało i tak zawsze będzie wyglądać, że musimy mieć partnera, który będzie w stanie skomercjalizować test, czyli sfinansować jego opracowanie i potem marketing. Zajmuje to sporo czasu, ale ten czas jest potrzebny, bo nie możemy wypuścić na rynek czegoś, co może skrzywdzić pacjenta. Zdiagnozować raka i pomylić się, gdy pacjent wciąż będzie diagnozowany kolejnymi badaniami, które ostatecznie raka wykluczą, to mogłoby się zdarzyć. Ale nie stwierdzić raka u pacjenta, który go ma, to błąd, który miałby ogromne konsekwencje i nie możemy do tego dopuścić.

Cały czas mówimy o zmianach nowotworowych, o których naukowcy wiele już wiedzą. Czy teraz epigenetyka będzie zwracać się również w stronę innych chorób?

Ona już to robi. Większość jednostek chorobowych ma czynnik epigenetyczny. Takie, o których mówi się teraz najczęściej, to np. choroby układu nerwowego, cukrzyca, choroby metaboliczne. Jak mówiłem, jest różnica między praktyką kliniczną a badaniami naukowymi. Zaczynamy od badań naukowych, potem transferujemy je do badań klinicznych. Dla rosnącej liczby chorób, gdy zaczynamy je badać, okazuje się, że te choroby mają komponent epigenetyczny. A szczególnie schorzenia, które powstają z wiekiem, są skutkami niewłaściwej diety lub niezdrowego trybu życia. Historycznie wszystko zaczęło się od raka. Od lat 70. zauważyliśmy zmiany epigenetyczne w raku i badania w tej dziedzinie przyspieszyły. Teraz inne choroby doganiają raka.

Jest pan popularyzatorem modelu naukowca – biznesmena. Komercjalizacja nauki to jest ten kierunek, w którym powinni iść polscy badacze?

Mam konkretny sposób myślenia o tym, czym się zajmuję naukowo i można go nazwać myśleniem biznesowym. Większość mojej edukacji pobrałem w Danii, która jest jednym z najbardziej innowacyjnych krajów w Europie. Dodatkowo 3,5 roku pracowałem w Szwecji, która także jest w czołówce w dziedzinie innowacji badań. Już podczas studiów zaszczepiono we mnie pewien sposób myślenia o nauce. On sprowadza się do tego, że jeśli nam, naukowcom, pensję płaci podatnik, to my musimy oddać to, co w nas zainwestowało społeczeństwo. Jeśli musimy zwrócić inwestycję, to w medycynie translacyjnej, którą ja się zajmuję, najłatwiej jest to zrobić przez komercjalizację wyników badań, gdyż bezpośrednim właścicielem zastrzeżeń patentowych wynikających z naszych badań jest instytucja, dla której pracujemy. Niemalże wszystkie projekty, które piszę w swojej dziedzinie naukowej, mają pewne przełożenie na szpital, na pacjenta lub na społeczeństwo. Wszystko zaczyna się od publikacji, ale to, co w niej przedstawiamy, jest również analizowane pod kątem komercjalizacji. Instytucje fundujące badania naukowe w większości przypadków nie mogą skomercjalizować testu diagnostycznego czy nowego typu leczenia. To wymaga ogromnych nakładów finansowych. One są normalnie przenoszone na partnera biznesowego. I to partnerstwo akademia–biznes musi iść wspólną drogą, żeby finalnie test lub leczenie było używane w szpitalu.

Na Pomorskim Uniwersytecie Medycznym stworzył pan Samodzielną Pracownię Epigenetyki Klinicznej. Została ona utworzona z grantu „Polskie Powroty” Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej w styczniu ubiegłego roku. Oceniając z perspektywy niemal dwóch lat, co już udało się zrobić?

Żeby zmierzyć, ile udało się zrobić, najlepiej spojrzeć na liczbę publikacji. Jednak rozruch jednostki naukowej do momentu, gdy nastąpi znaczny ich wzrost, zajmuje najmniej dwa lata. Moja grupa, włączając osoby zatrudnione przez NAWA i studentów, to około 10 osób – to może być pewną miarą dotychczasowego sukcesu. To bardzo zdolni ludzie, którzy są wymagający i absorbują bardzo dużo mojego czasu. Ale praca z nimi to przyjemność. Współprace, które nawiązaliśmy, oraz finansowanie, które otrzymaliśmy na projekty, to kolejne wskaźniki naszej efektywności. Są wymiernymi efektami tego, co robimy. Jednak podkreślam, że badania dopiero są prowadzone i po nich publikujemy rezultaty. Wówczas sukcesy będą mierzalne. Grupa naukowa to długoterminowa inwestycja, która oprócz efektów medycznych i naukowych wykształci też zespół świetnych badaczy.

Partner