W Gdańsku powstaje następca antybiotyków? Trwa wyścig z czasem – mówi prof. Grzegorz Węgrzyn z EAM

Prof. Grzegorz Węgrzyn w Europejskiej Akademii Mikrobiologii

Zaproszenie do członkostwa w Europejskiej Akademii Mikrobiologii jest dużym wyróżnieniem. Instytucja, zrzeszająca około 150 znamienitych mikrobiologów z naszego kontynentu, to instytucja elitarna.

– Nie każdy tam może wejść – przyznaje prof. Grzegorz Węgrzyn z UG, będący zarazem prezesem gdańskiego oddziału Polskiej Akademii Nauk. – Nie są przyjmowane osoby, które same zgłaszają się do Akademii, trzeba być nominowanym przez któregoś z aktualnych członków. A ponieważ nominacji zwykle jest dużo więcej niż miejsc, później odbywa się głosowanie.

Prof. Grzegorz Węgrzyn jest autorem ponad 500 publikacji naukowych z zakresu biologii molekularnej, genetyki, biochemii i mikrobiologii. Ma 12 patentów, a kierowany przez niego zespół opracował – po raz pierwszy na świecie – metodę leczenia rzadkiej choroby Sanfilippo. 

Wcześniej członkiem Europejskiej Akademii Mikrobiologii została dr hab. Anna Karnkowska z Uniwersytetu Warszawskiego.

Kryzys antybiotykooporności. Tylko 25 lat na znalezienie następców

Mikrobiologia, zajmująca się badaniem mikroorganizmów (m.in. bakterii, wirusów, grzybów, pierwotniaków), niejednokrotnie już doprowadziła do rewolucji w badaniach medycznych. Obecnie jednym z najpilniejszych wyzwań stojących przed naukowcami jest opracowanie leków, które będą w stanie pokonać bakterie oporne na antybiotyki.

– Mamy w tej chwili duży kryzys antybiotykooporności – przyznaje prof. Grzegorz Węgrzyn. – To skutek nadużywania antybiotyków nie tyle w medycynie, co w hodowli zwierząt, gdzie specyfiki te były – i są do tej pory, mimo ograniczeń – używane tonami. To spowodowało, że wyselekcjonowaliśmy szczepy bakterii opornych, także takich, które są oporne na wszystkie znane antybiotyki. 

– Jeśli w ciągu 25 lat nie znajdziemy „zastępców” obecnych leków, to, według WHO, w 2050 roku liczba zgonów spowodowanych infekcjami bakteryjnymi wyprzedzi przypadki śmiertelne spowodowane przez inne choroby, z nowotworami włącznie! A każdy, nawet drobny, zabieg chirurgiczny będzie ryzykiem dla życia pacjenta – podkreśla prof. Grzegorz Węgrzyn.

Trwa więc wyścig z czasem. Z jednej strony naukowcy szukają nowych antybiotyków, penetrując m.in. oceany czy gorące źródła, a z drugiej, nadzieją jest terapia bakteriofagowa, czyli próba wykorzystania wirusów, które atakują komórki bakteryjne.

Terapia fagowa. Wirusy jako wrogowie naszych wrogów 

– Co ciekawe, wirusy te, zwane bakteriofagami, nie potrafią się namnażać w komórkach ludzkich czy zwierzęcych – mówi gdański naukowiec. – One tylko potrafią atakować bakterie, więc jako wrogowie naszych wrogów są naszymi przyjaciółmi. Próbowano je wykorzystać do walki z bakteriami już na początku XX wieku, ale po wykryciu antybiotyków prace zostały w dużej mierze zaniechane. Teraz musieliśmy powrócić do poprzedniej metody.

W Gdańsku także się nad tym pracuje, m.in. w Centrum Terapii Fagowych – jednostce UG kierowanej przez żonę prof. Grzegorza Węgrzyna, prof. Alicję Węgrzyn.

Jak działa leczenie bakteriofagami?

Mikrobiolodzy już wiedzą, że nie ma jednego wirusa, który mógłby zabić wszystkie lub większość bakterii, tak jak to mogą zrobić antybiotyki (niszczące zresztą zarówno bakterie chorobotwórcze, jak i żyjące z nami w zgodzie).

– Jeśli wybierzemy bakteriofaga na chorobotwórczy szczep bakterii, to on tylko ten jeden szczep zniszczy – tłumaczy prof. Węgrzyn. – Z drugiej strony jednak, dla każdego szczepu chorobotwórczego musimy mieć innego wojownika – innego bakteriofaga. Stąd, aby bakteriofagoterapia była skuteczna, trzeba mieć ogromną kolekcję bakteriofagów. Następnie izolujemy bakterie od chorego pacjenta, patrzymy, na którego z fagów z kolekcji jest wrażliwy, i wtedy go stosujemy. Cały proces może trwać kilka dni.

Mikrobiom jelitowy a choroby neurodegeneracyjne

Kolejnym wyzwaniem stojącym przed mikrobiologami są badania mikrobiomu.

– Okazało się, że w jelitach i na skórze mamy tyle bakterii, że liczba ich komórek w naszym organizmie przewyższa liczbę naszych własnych komórek – mówi szef Katedry Biologii Molekularnej UG. – Mają one ogromny wpływ na nasze funkcjonowanie i zdrowie. Wydaje się, że zaburzenia tego mikrobiomu mogą wpłynąć na rozwój wielu chorób, i to nie tylko infekcyjnych. Znane są prace, które pokazują, że niektóre z tych bakterii mogą produkować, np., substancje stymulujące choroby neurodegeneracyjne, z chorobą Alzheimera włącznie.

Z tego wynika, jak ważne są zmiany mikrobiomu i utrzymywanie go w dobrej kondycji. 

Stres a bakterie. Sprytne reakcje organizmu

Co ciekawe, bakterie potrafią bardzo sprytnie reagować na to, co się w naszym organizmie dzieje.

– Wyczuwają nasze hormony, ich receptory potrafią wyczuć choćby adrenalinę – tłumaczy profesor. – To jest dla nich sygnał, że organizm, w którym przebywają, jest w stanie stresu. A to znaczy, że dużo łatwiej go zaatakować. Wcześniej już było wiadomo, że, np., szczególnie długotrwały stres bardzo osłabia wydajność układu immunologicznego, czyli tego układu odpornościowego, który trzyma w ryzach te wszystkie bakterie. Teraz już wiemy znacznie więcej, co pomaga nam odpowiedzieć dokładniej na pytanie, dlaczego tak się dzieje.