Pięć odkryć w polskiej medycynie

Polski model leczenia zawałów serca jest chwalony na całym świecie. Kardiolodzy idą za ciosem: opracowali nowatorski w skali świata system opieki nad chorymi z niewydolnością serca. Onkolodzy – choć nie dysponują takim arsenałem leków jak ich koledzy w krajach zachodnich – starają się, by rezultaty ich leczenia były nie gorsze niż tam. Jednak warto wspomnieć też o kilku mniejszych – choć nie mniej znaczących – odkryciach w ostatnim czasie w polskiej medycynie, które niosą nadzieję chorym.

Sztuczne serce w plecaku

Trzeba zacząć od serca, bo mamy oto sztuczne serce, które polscy lekarze przeszczepili choremu. Wiele lat temu pierwsze polskie sztuczne serce przeszczepił wprawdzie prof. Zbigniew Religa, ale w tym roku dokonano w Polsce pierwszego przeszczepu całkowicie sztucznego serca, które jest o wiele mniejsze. Wydarzenie rozegrało się w Śląskim Centrum Chorób Serca w Zabrzu, tym samym, gdzie Religa w 1985 r. przeprowadził swój słynny zabieg. Teraz doszło do implantacji sztucznego serca – total artificial heart (TAH) – choremu cierpiącemu z powodu krańcowej niewydolności krążenia.

W ten sposób zabrzański ośrodek dołączył do wąskiego światowego grona szpitali oferujących wszystkie możliwe sposoby terapii chorych z niewydolnością krążenia, poczynając od zaawansowanej farmakoterapii, leczenia przezskórnego, LVAD, transplantacji serca i TAH. Jak twierdzi doc. dr Michał Zembala, koordynator kardiochirurgii na Oddziale Kardiochirurgii i Transplantologii, po miesiącu terapii pooperacyjnej (a zabieg odbył się 4 lipca) pacjent – pan Mieczysław, któremu wszczepiono sztuczne serce – czuje się bardzo dobrze. „To dzięki ogromnej pracy zespołu kardiochirurgów, kardiologów, anestezjologów oraz pielęgniarek i specjalistów fizjoterapii osiągnęliśmy powodzenie. Dziękuję wszystkim zaangażowanym za ten wspólny sukces” – napisał na FB doc. dr Zembala.

Serce, które przeszczepili lekarze, waży 6 kg i można je nosić w plecaku. W nocy trzeba tylko ładować baterię. A poza tym pan Mieczysław może żyć normalnie. Do tej pory pacjenci ze sztucznym sercem mogli tylko pospacerować wokół szpitala, bo zasilacz na kółkach ważył 100 kg i trzeba go było pchać. Teraz to o wiele prostsze. Pan Mieczysław wrócił do domu i będzie teraz czekał na przeszczep normalnego serca.

Samobójstwo komórek szpiczaka

Nową metodę leczenia szpiczaka wynalazła prof. Dominika Nowis, kierująca Laboratorium Medycyny Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego. Badaczka udowodniła, że przeciwko komórkom nowotworowym można wykorzystać ich własny intensywny metabolizm. Gdy w komórce nowotworowej gromadzą się nieprawidłowe białka, należy zahamować mechanizm ich usuwania. Wtedy komórka zapycha się i ginie. Metoda ta ma jeszcze ten plus, że nie uszkadza zdrowych tkanek ani organów, dlatego wydaje się tak atrakcyjna.

Profesor Nowis już od dawna prowadzi badania nad szpiczakiem plazmocytowym, nowotworem złośliwym, który charakteryzuje się zwiększonym wytwarzaniem nieprawidłowych białek przez chore komórki. Można długo nie wiedzieć, że ma się raka, albowiem ten nowotwór bywa mylony np. z przeziębieniem lub chorobami stawów. Dopiero nagłe chudnięcie i złamania kości mogą doprowadzić do właściwej diagnozy. Przy szpiczaku procesy metaboliczne są bardzo intensywne, komórki szybko się namnażają, a dodatkowo gromadzą się w nich ogromne ilości nieprawidłowych białek. Nowotwór usuwa je, korzystając z naturalnych mechanizmów sprzątających. I tu właśnie wkraczają naukowcy, podając chorym leki. Hamują one naturalny sposób usuwania „śmieci” z komórki, która zapycha się uszkodzonymi białkami i sama umiera. Profesor Nowis szuka też innych sposobów na niszczenie nowotworów np. za pomocą światła. Badania trwają.

Koniem trojańskim w guza

Fizjolog z SGGW prof. Magdalena Król opracowała metodę, która pozwala dotrzeć z lekiem do nieukrwionych guzów nowotworowych. Jej metoda oparta jest na zdolnościach makrofagów – komórek układu odpornościowego – do wędrowania w głąb niedostępnych rejonów guza nowotworowego. Takie miejsca to guzy lite, pozbawione naczyń krwionośnych, przez które można by było dostarczyć leki.

Makrofagi mają tzw. klatki białkowe, których badacze użyli do przenoszenia leków. Zamknęli w nich lek, a następnie klatkę zapakowali do makrofaga, który przekazał lek na teren guza, by zlikwidować nowotwór. Profesor Magdalena Król odkryła, że makrofagi przekazują klatki białkowe bezpośrednio komórkom rakowym. Nowy wynalazek nazwano TRAIN. – Staramy się nasze odkrycie wykorzystać w terapii guzów litych, chcemy stworzyć takiego konia trojańskiego – mówi Magdalena Król.

Nie bezpieczne skaczące geny

Jedni nazywają je „genetycznymi pasożytami”, inni – „skaczącymi genami”, a są to po prostu fragmenty DNA. Nie robią nic dobrego dla organizmu, lecz jedynie wytwarzają maszynerię do kopiowania siebie samych. Ich celem jest wklejanie własnych kopii do DNA. W ten sposób ich geny mogą skakać po całym DNA. Fachowo nazywa się je także retrotranspozonami. Mnożą się w DNA tej samej komórki, z której pochodzą. Przenoszą się z pokolenia na pokolenie – m.in. dlatego, że obecne są także w komórkach rozrodczych.

Naukowcy z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN rozszyfrowali sposób, w jaki komórka może blokować retrotranspozony przed dalszym namnażaniem.

Każdy z nas ma w swoich komórkach między 80 a 100 aktywnych skaczących genów, które – jak twierdzą uczeni – nie są nam potrzebne. Raczej są szkodliwe, gdyż wklejając się do DNA, prowadzą do powstawania mutacji, często towarzyszą nowotworzeniu lub leżą u jego podstaw.

Do tej pory znano mechanizmy, które nie dopuszczają, aby retrotranspozon zaczął się kopiować. Teraz polscy uczeni wyjaśnili, jak komórka może bronić się przed genetycznymi pasożytami na dalszym etapie – kiedy retrotranspozon już się uaktywni. Polscy naukowcy odkryli także, że aby zastopować inwazję genetycznego pasożyta, w komórce musi zajść tzw. urydylacja RNA retrotranspozonu. Polega ona na dołączeniu do końca RNA dodatkowych nukleotydów urydylowych, które działają jak kula u nogi. Z tym obciążeniem retrotranspozon nie może skakać po genomie i wklejać do niego nowych fragmentów DNA – twierdzą naukowcy. A z czasem jest usuwany przez komórkę.

Sztuczna krew

Jeszcze tylko sztucznej krwi nam brakuje... Nad substytutem ludzkiej krwi pracują właśnie naukowcy z Politechniki Warszawskiej. Syntetyczna krew jest przezroczysta, ale przenosi tlen tak samo jak czerwona. W przyszłości mogłaby rozwiązać problem braku tej substancji w szpitalach i krótkiego terminu przechowywania organów do przeszczepów. Zespół dr. hab. Tomasza Ciacha z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej podjął się opracowania sztucznej krwi. – „Pragniemy wytworzyć substytut, który będzie przenosił tlen tak samo dobrze jak krew naturalna, ale będzie to pozbawione wszelkich niebezpieczeństw” – wyjaśnia dr Ciach. Takich jak np. ryzyko przeniesienia zakażeń.

Syntetyczna krew powstaje z polisacharydów, czyli złożonych cukrów, na drodze syntezy chemicznej. Wpuszczona do krwiobiegu dotrze do płuc, gdzie zwiąże się z tlenem, a potem przeniesie go do poszczególnych tkanek. – „Ludzkie erytrocyty przenoszące tlen mają średnicę sięgającą siedmiu–ośmiu mikrometrów i kształt płaskich guziczków. Te sztuczne byłyby nieco mniejsze i miałyby kulisty kształt” – wyjaśnia różnicę uczony. Syntetyczną krew można będzie przechowywać rok, a nawet dłużej.