ReMedy – nowe rozwiązania w diagnostyce i terapii chorób cywilizacyjnych

Żyjemy w ciągłym stresie. Podobnie komórki naszego ciała nieustannie narażane na różne czynniki stresogenne. Stres komórkowy to jednak zupełnie coś innego niż stres psychologiczny. To stan, w którym na komórkę oddziałują różne niekorzystne czynniki: atak wolnych rodników, wysoka temperatura, promieniowanie, patogeny, obecność pewnych substancji, czy po prostu starzenie się. W takiej sytuacji komórka albo ulega śmierci albo uruchamia ciąg wewnętrznych procesów, których efektem jest adaptacja komórki do nowych warunków. Co ciekawe, poprzez te procesy komórki często zyskują większą odporność na stres i większą żywotność. Czy te wewnątrzkomórkowe, naturalne procesy adaptacyjne można wykorzystać przy opracowywaniu nowych leków?

Prof. Agnieszka Chacińska i prof. Maria Magda Konarska, laureatki drugiego konkursu w programie Międzynarodowe Agendy Badawcze (MAB) finansowanego ze środków pochodzących z Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój, są przekonane, że tak. Właśnie w tym celu, opracowania bardziej efektywnych niż dotychczasowe form i metod terapii współczesnych chorób cywilizacyjnych w oparciu o komórkowe mechanizmy adaptacyjne, obie badaczki otworzą nowy interdyscyplinarny ośrodek naukowy – ReMedy przy Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego, na co pozyskały środki w wysokości ponad 35 mln zł od FNP. Ośrodkiem partnerskim będzie Uniwersytet Medyczny w Getyndze. Niemieccy partnerzy nie tylko udzielą wsparcia w zakresie badawczym, ale także – a może przede wszystkim – dostarczą wzorców organizacyjnych i pomogą w budowaniu sieci kontaktów z przemysłem, co jest niezbędne do wprowadzania produktów na rynek. „Nowa jednostka, która powstanie w ramach projektu ReMedy będzie skupiała wysokiej klasy badaczy i będzie dedykowana kompleksowym i komplementarnym ze sobą badaniom nad żywymi organizmami, których celem jest zrozumienie wywoływanej przez stres adaptacji komórkowej na poziomie molekularnym i biochemicznym oraz wykorzystanie jej do walki z chorobami występującymi u ludzi” – mówi prof. Magda Konarska, wice-dyrektor instytutu ReMedy.

„Nasza obecna wiedza na temat żywych komórek i organizmów jest fragmentaryczna. W związku z tym wiele wyniszczających chorób pozostaje nieuleczalnych. W programie ReMedy stawiamy sobie za cel całościowe zrozumienie funkcji komórek, skupiając się na molekularnych i komórkowych procesach oraz ich przebudowie w warunkach stresu lub patologii, by móc zaproponować nowe terapie. Powołując nowy instytut, chcemy stworzyć tętniące życiem miejsce dla badaczy i naukowców, promujące kreatywność, innowacyjność i współpracę z zachowaniem najwyższych standardów naukowych i organizacyjnych, a także zapewniające produktywność. Uważamy, że kluczem do sukcesu jest współpraca i zjednoczenie wysiłków różnych ludzi o różnorodnych zainteresowaniach i ekspertyzie” – dodaje prof. Agnieszka Chacińska, dyrektor ReMedy.

Według przewidywań, rezultaty prac badawczych prowadzonych w instytucie ReMedy znajdą praktyczne zastosowanie w dwóch obszarach zdrowia publicznego, stanowiących obecnie największe wyzwania medyczne i społeczne w krajach wysoko rozwiniętych. Pierwszym obszarem są nieuleczalne dziś choroby neurodegeneracyjne i stany patologiczne związane z wiekiem; drugim – choroby nowotworowe. Jeśli chodzi o choroby neurodegeneracyjne i te związane z wiekiem, u ich podłoża leży załamanie homeostazy (równowagi) białkowej w komórkach i uszkodzenie mitochondriów. Zdobyta w instytucie ReMedy wiedza umożliwi aktywację wewnętrznych regeneracyjnych szlaków molekularnych i biochemicznych w komórkach, co będzie zapobiegać związanej z wiekiem neurodegneracji i/lub ją odwracać. W przypadku nowotworów mamy sytuację odwrotną – komórki nowotworowe mają niezwykle dużą odporność na stres, dzięki czemu cechują się ogromną żywotnością. Ta cecha jest niszcząca dla organizmu i często prowadzi do śmierci. Wiedza zdobyta w wyniku badań prowadzonych w ReMedy będzie mogła zaowocować nowymi strategiami leczenia, polegającymi na blokowaniu szlaków adaptacyjnych uruchomionych w komórkach nowotworowych.

Reasumując, uzyskanie holistycznego i systemowego poglądu na skutki stresu na poziomie komórkowym przełoży się na ważne odkrycia, umożliwi ubieganie się o ochronę patentową i pozwoli na wprowadzenie na rynek nowych, skutecznych terapii.

Kim są założycielki ośrodka ReMedy?

17Prof. Agnieszka Chacińska – jest profesorem zwyczajnym w dziedzinie nauk biologicznych, kierownikiem Laboratorium Biogenezy Mitochondriów w Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego. W swojej pracy badawczej interesuje się przede wszystkim biogenezą mitochondriów oraz rolą tego procesu w zdrowiu i chorobie na poziomie komórek. Studia biologiczne na Uniwersytecie Warszawskim ukończyła ze specjalizacją z biologii molekularnej. Pracę doktorską i habilitacyjną obroniła w Instytucie Biochemii i Biofizyki PAN. Pracowała m.in. na Uniwersytecie w Bazylei w Szwajcarii, w Ośrodku Naukowym Maxa Plancka w Halle w Niemczech i na Uniwersytecie we Freiburgu w Niemczech. Od 2009 do 2017 związana z Międzynarodowym Insytutem Biologii Molekularnej i Komórkowej. Jest członkiem korespondencyjnym Polskiej Akademii Nauk, laureatką kilku prestiżowych stypendiów i nagród naukowych, w tym: Nagrody Prezesa Rady Ministrów, Nagrody Naukowej im. Mikołaja Kopernika, Nagrody Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Nagrody Prezesa Polskiej Akademii Nauk. Autorka ponad 70 publikacji w międzynarodowych czasopismach naukowych z liczbą cytowań powyżej 4000.


16Prof. Maria Magda Konarska 
– prof. UW, od 2015 roku jest kierownikiem Laboratorium Biologii RNA w Centrum Nowych Technologii UW i emerytowanym profesorem Uniwersytetu Rockefellera w Nowym Jorku w USA, gdzie przez 26 lat kierowała Laboratorium Biologii Molekularnej i Biochemii. Zajmuje się badaniem funkcji RNA w procesach komórkowych, w szczególności badaniem mechanizmu splicingu pre-mRNA. Ukończyła studia z zakresu genetyki na Uniwersytecie Warszawskim, a następnie uzyskała stopień doktora i doktora habilitowanego w Instytucie Biochemii i Biofizyki PAN. W trakcie swojej pracy naukowej związana była m.in. z Centrum Badań nad Rakiem na MIT (Center for Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology) w Cambridge w USA i Uniwersytetem Rockefellera w Nowym Jorku. Członek korespondencyjny Polskiej Akademii Nauk, zdobywczyni licznych krajowych i międzynarodowych stypendiów, grantów i nagród naukowych. Autorka 59 publikacji w międzynarodowych czasopismach naukowych z liczbą cytowań powyżej 5800.

 

Międzynarodowe Centrum Badań nad Szczepionkami Przeciwnowotworowymi

Immunoterapia w leczeniu nowotworów, choć wciąż jest na początkowym etapie rozwoju, już została okrzyknięta rewolucją w medycynie. Wydaje się być tym dla onkologii, czym w leczeniu chorób zakaźnych było wprowadzenie antybiotyków i szczepień ochronnych. Dzięki tym wynalazkom nauki pożegnaliśmy wiele, wcześniej śmiertelnych, chorób. Czy tak samo stanie się z rakiem, dzięki immunoterapii i wprowadzeniu do szerokiego użycia spersonalizowanych przeciwnowotworowych szczepionek terapeutycznych?

Zakrojone na szeroką skalę, kompleksowe badania nad takimi immunoterapeutykami, a następnie ich komercjalizacja i wprowadzenie do praktyki klinicznej będą celem działalności nowego ośrodka naukowego, który powstaje w Gdańsku – Międzynarodowego Centrum Badań nad Szczepionkami Przeciwnowotworowymi (International Centre for Cancer Vaccine Science). Założycielami centrum będą doświadczeni naukowcy: Theodore Hupp z Wielkiej Brytanii i Robin Fahraeus z Francji – laureaci drugiego konkursu w programie Międzynarodowe Agendy Badawcze (MAB), realizowanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej (FNP) ze środków pochodzących z Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój. Projekt uzyskał finansowanie w wysokości 41 mln zł. Nowe centrum powstanie w Uniwersytecie Gdańskim, we współpracy z Uniwersytetem w Edynburgu.

Podstawowe założenie immunoterapii onkologicznej jest proste – chodzi o pobudzenie układu odpornościowego osoby chorej na raka, tak aby mógł on zwalczyć nowotwór. Każdego dnia w ciele człowieka powstają komórki nowotworowe. Przyczyną przekształcenia się zdrowej komórki w komórkę nowotworową są uszkodzenia DNA. Za mutacje odpowiadają m.in. stany zapalne, infekcje, promieniowanie słoneczne, dym tytoniowy, zanieczyszczenia środowiska, czy wolne rodniki dostające się do organizmu wraz z pożywieniem. Zazwyczaj układ odpornościowy szybko rozpoznaje taką zmutowaną komórkę i ją eliminuje. Zdarza się jednak, że system immunologiczny przegapi zagrożenie, a wówczas niebezpieczna komórka zaczyna się namnażać. Rozwijający się nowotwór stosuje bardzo wiele różnych strategii, które pozwalają mu wymknąć się spod kontroli układu odpornościowego. Ucieczka komórek nowotworowych spod nadzoru immunologicznego stanowi jeden z najważniejszych mechanizmów umożliwiających progresję nowotworów. A przywrócenie tego nadzoru to z kolei ogromna szansa na pokonanie raka. Z tego powodu, redakcja prestiżowego czasopisma „Science”, a także Amerykańskie Towarzystwo Onkologii Klinicznej (ASCO) uznały terapie immunologiczne nowotworów za największy przełom, jaki dokonał się w ostatnich latach nie tylko w medycynie, ale w całej nauce. Eksperci ASCO uważają także, że immunoterapia wkrótce wyprze inne metody leczenia raka i już w 2020 roku za pomocą terapii immunologicznych będzie leczony co drugi przypadek raka. Wydaje się, że dzięki terapiom immunologicznym możliwe stanie się całkowite wyleczenie nawet nowotworów zaawansowanych, przerzutowych i opornych na chemioterapię.

Immunoterapię nowotworów dzieli się obecnie na nieswoistą i swoistą. O immunoterapii nieswoistej mówimy wówczas, gdy układ odpornościowy aktywowany jest do walki z konkretnym nowotworem, ale w sposób identyczny dla wszystkich pacjentów chorujących na ten nowotwór – tak działają inhibitory tzw. punktów kontroli układu immunologicznego (np. ipilimumab, pembrolizumab i niwolumab), już z powodzeniem stosowane w leczeniu czerniaka i nowotworów płuca. Obecnie toczy się szereg badań oceniających zastosowanie tych leków w leczeniu także raka nerki, raka jelita grubego, raka gruczołu krokowego, raka piersi, nowotworów głowy i szyi i innych.

Immunoterapia swoista jest natomiast mobilizowaniem układu odpornościowego do walki z konkretnym nowotworem występującym u konkretnego pacjenta. Najprężniej rozwijającym się obszarem immunoterapii swoistej są spersonalizowane przeciwnowotworowe szczepionki terapeutyczne (w przeciwieństwie do chorób zakaźnych nie są to szczepionki profilaktyczne, zapobiegające zachorowaniu, lecz preparaty służące do aktywnego leczenia już chorych osób). Każdą taka szczepionkę wykonuje się dla pacjenta indywidualnie w oparciu o specyficzne neoantygeny – białka występujące tylko i wyłącznie w danym, narastającym guzie, zależne od unikalnej kombinacji mutacji genetycznych, jakie niosą komórki nowotworowe obecne u danego chorego. Do identyfikacji neoantygenów wykorzystuje się najnowsze osiągnięcia genetyki i biologii molekularnej (m.in. sekwencjonowanie), a także algorytmy bioinformatyczne i modelowanie komputerowe. Spersonalizowana szczepionka zaprojektowana i wyprodukowana przeciwko zidentyfikowanym w laboratorium neoantygenom, po wprowadzeniu do organizmu chorego, rozpoznaje te neoantygeny i uruchamia potężną kaskadę naturalnych mechanizmów obronnych ukierunkowanych na zwalczenie nowotworu. Co ważne, wstępne badania sugerują, że terapia za pomocą szczepionek dostosowanych do genetycznych cech nowotworu nie wiąże się z żadnymi niepokojącymi skutkami ubocznymi. To dlatego, że szczepionki takie są precyzyjnie skierowane na ognisko nowotworowe i nie uszkadzają sąsiednich zdrowych tkanek i narządów.

„Te ekscytujące postępy pokazały, że immunoterapeutyki mogą stać się precyzyjnymi i spersonalizowanymi lekami o szerokim zastosowaniu w leczeniu różnego typu nowotworów. Na Uniwersytecie Gdańskim chcemy zbudować interdyscyplinarne centrum specjalizujące się w badaniach naukowych nad szczepionkami przeciwko nowotworom. Zamierzamy rekrutować, inspirować i uczyć następne pokolenia badaczy i lekarzy pragnących pracować nad coraz lepszymi terapiami onkologicznymi. W nasze badania chcemy zaangażować wybitnych międzynarodowych doradców, partnerów z Uniwersytetu w Edynburgu, a także polskie instytuty naukowe” – mówi prof. Theodore Hupp, dyrektor nowego ośrodka. Nadrzędną ideą jest opracowywanie nowatorskich, opartych na neoantygenach celów i punktów kontrolnych dla immunoterapii, które – we współpracy z przemysłem – będą wykorzystywane do opracowywania szczepionek do stosowania w praktyce klinicznej.

Kim są założyciele Międzynarodowego Centrum Badań nad Szczepionkami Przeciwnowotworowym?

hupp

Theodore Hupp (lat 55) – jest Amerykaninem obecnie pracującym w Wielkiej Brytanii jako szef Centrum Badań Eksperymentalnych nad Rakiem (Experimental Cancer Research) przy Uniwersytecie w Edynburgu. Ukończył studia chemiczne na Uniwersytecie Stanowym Ohio, doktoryzował się z biochemii na Uniwersytecie Stanowym Michigan. W kolejnych latach w swojej pracy naukowej koncentrował się na proteomice i proteogenomice, zagadnieniach immunosupresji powodowanej przez nowotwory i roli różnych szlaków sygnałowych w onkogenezie. Jako główny wnioskodawca lub współbadacz brał udział w 25 grantach naukowych finansowanych m.in. przez takie organizacje jak Medical Research Council (MRC-UK), Biotechnology and Biological Science Research Council (BBSR-UK), Cancer Research UK i AICR (Association for International Cancer Research). Oprócz wysokich kwalifikacji naukowych ma szerokie doświadczenie w kwestiach własności intelektualnej i współpracy z przemysłem.

 

 

 

rf

Robin Fahraeus (lat 57) – jest Szwedem, obecnie pracującym jako szef grupy badawczej Francuskiego Narodowego Instytutu Zdrowia i Badań Medycznych (INSERM). Jest także doradcą naukowym Francuskiego Narodowego Instytutu Raka (INCa). Doktorat w dziedzinie biologii nowotworów uzyskał w Instytucie Karolinska w Szwecji. W ciągu swojej kariery naukowej pracował m.in. na Uniwersytecie w Dundee w Wielkiej Brytanii oraz w Instytucie Badań nad Rakiem im. Masaryka w Brnie w Czechach. Jest laureatem prestiżowych stypendiów i nagród.

 

 

 

 

 

 

 

Zdjęcia: prof. Agnieszka Chacińska: fot. Marcin Mizerski, prof. Maria Magda Konarska, Theodore Hupp i Robin Fahraeus: fot. One HD.

Cofnij