O stypendystach i laureatach - Przyzwoitki w komórce - artykuł o wynikach badań prof. Macieja Żylicza
01.01.1999
NUMER 51/1999 (2224)
Białka zidentyfikowane przez polskiego uczonego pomogą w walce z rakiem
Przyzwoitki w komórce
Znalezienie skutecznych terapii przeciwnowotworowych spędza sen z powiek tysiącom uczonych na całym świecie. Do drugiego etapu testów klinicznych dopuszczono w Stanach Zjednoczonych wielką nadzieję współczesnej medycyny - szczepionki wytworzone w oparciu o cząsteczki noszące wdzięczną nazwę przyzwoitek lub bardziej oficjalnie - białek opiekuńczych. Pionierem badań nad tymi białkami jest polski uczony - profesor Maciej Żylicz z Gdańska.
Profesor Żylicz zastrzega na samym początku, że gdy rozpoczynał badania bakterii 17 lat temu, w ogóle nie myślał, że ich wyniki kiedykolwiek znajdą praktyczne zastosowanie. Cel, jaki sobie przed laty postawił, miał wymiar czysto poznawczy - chodziło o wyjaśnienie mechanizmów kontrolujących zachowania komórki. Pytania o to, jak komórka reaguje na zmianę czynników zewnętrznych - podwyższenie temperatury lub obecność pewnych substancji chemicznych - nie zapowiadały, że odpowiedź może mieć tak ważkie konsekwencje medyczne.
Kluczem do rozwiązania łamigłówki było wykrycie i wyizolowanie nowych białek o niezwykłych, nieznanych wcześniej właściwościach. - Białka te nazywamy przyzwoitkami, gdyż ich zadanie polega na ochronie przed niewłaściwymi połączeniami cząsteczek chemicznych w sytuacji stresu, jakiego doznaje komórka - wyjaśnia profesor Żylicz. Okazało się w dalszych badaniach, że są to przyzwoitki bardzo aktywne, nie tylko chroniące przed złymi związkami, ale również rozrywające już zaistniałe złe połączenia.
Później wyszło na jaw, że białka-przyzwoitki odgrywają również ważną rolę w normalnym, bezstresowym funkcjonowaniu komórki. Profesor Żylicz mówi, że ich zadanie polega na sprzątaniu i rozstawianiu innych cząsteczek po kątach. Sprzątanie w warunkach komórkowych to nic innego jak proteoliza, czyli rozkładanie zbędnych cząsteczek białek na podstawowe cegiełki, z których organizm może ponownie zbudować inne proteiny. - To bardzo ekologiczny mechanizm - mówi gdański uczony. Cząsteczki, które nie zostaną sprzątnięte, są przez przyzwoitki zwijane i "zaganiane" w odpowiednie miejsca komórki - organelle.
Na tym jednak nie koniec. Białka przyzwoitki odgrywają również ważną rolę w tak fundamentalnych dla żywych organizmów procesach jak powielanie i odczytywanie informacji genetycznej.
Profesor Żylicz wykrył swoje przyzwoitki w komórkach bardzo prostych organizmów - lubianych przez biologów bakterii Escherichia coli. Okazało się jednak, że podobne cząsteczki występują w komórkach wszystkich organizmów. Co więcej, w trakcie ewolucji uległy one bardzo niewielkim zmianom. Przyzwoitki z bakterii E. coli bardzo przypominają przyzwoitki znajdujące się w komórkach ludzkich. Z jednej strony to duża zaleta, gdyż wnioski z badań nad bakteriami można wykorzystać w pracach nad organizmami wyższymi. Niestety, nic za darmo.
Za ten ewolucyjny konserwatyzm płacimy bardzo wysoką cenę. Duże podobieństwo przyzwoitek występujących w organizmie człowieka i w organizmach obcych powoduje, że system obronny - układ odpornościowy człowieka czasem się myli. Nie rozpoznaje własnych przyzwoitek jako "swoich" białek, lecz traktuje je jak intruzów. Są one niszczone, a w organizmie gromadzą się źle zwinięte białka, których nagromadzenie może być przyczyną choroby Alzheimera lub Parkinsona. Dojść może również do innych schorzeń autoimmunizacyjnych, jak reumatoidalne zapalenie stawów.
Wydawać by się mogło, że zdolność do uaktywniania układu odpornościowego to najmniej pożądana cecha przyzwoitek. Ale to właśnie ona stała się podstawą do poszukiwań terapeutycznych właściwości. Otóż okazuje się, że w zdrowych komórkach przyzwoitki znajdują się wewnątrz. W komórkach nowotworowych "wystają" na zewnątrz i są zatopione w błonie komórkowej. - Wystarczy teraz pobrać z chorej komórki przyzwoitki i wstrzyknąć je ponownie do organizmu. Układ odpornościowy aktywizuje się i rozpoczyna "polowanie" na komórki nowotworowe "naznaczone" przez przyzwoitki. Komórki zdrowe pozostają nienaruszone - wyjaśnia profesor Żylicz.
To właśnie to odkrycie legło u podstaw tworzenia szczepionek przeciwnowotworowych, które obecnie zostały w Stanach Zjednoczonych dopuszczone do drugiego etapu badań klinicznych. Nad medycznym wykorzystaniem przyzwoitek pracuje wiele amerykańskich firm biotechnologicznych. Profesor Żylicz myśląc o tym stwierdza, że nigdy nie wiadomo, kiedy badania podstawowe, pozbawione z założenia aspektów praktycznych, mogą przynieść bardzo konkretny rezultat.
Uroda nauki polega na tym, że porusza się po obszarach jeszcze nieznanych. Nie poddaje się sztywnemu planowaniu i programowaniu. Stwierdzenia polityków, że szkoda np. pieniędzy na badania podstawowe, gdyż gospodarka potrzebuje badań stosowanych, obliczonych na szybki, praktyczny efekt, są niemądre. Taki pogląd nie na wiele się zdaje, gdyż u podstaw większości zastosowań leży wiedza podstawowa, wyniki badań, które kiedyś jakiś uczony musiał uzyskać zaspokajając swą "próżną ciekawość".
Tak właśnie rozpoczął swe prace profesor Maciej Żylicz, kierowany pasją czystego poznania. Jest on uczonym wszechstronnym, studiował fizykę, chemię, biochemię i biologię molekularną. Wyniki jego prac nad przyzwoitkami szybko zyskały międzynarodowe uznanie - kolejne doniesienia publikowały najlepsze czasopisma naukowe. Dziś prace te są już klasyką. Dotychczasowa kariera naukowa profesora Żylicza związana była z Gdańskiem - tamtejszym uniwersytetem i akademią medyczną. Teraz przenosi się do Warszawy, gdzie przez najbliższe lata będzie profesorem w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej UNESCO-PAN. Nominacja na to stanowisko zbiegła się z otrzymaniem najwyższego wyróżnienia w polskiej nauce - tzw. Polskiego Nobla, czyli nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
EDWIN BENDYK
Źródło:
http://polityka.onet.pl/artykul.asp?DB=162&ITEM=1025117&MP=1