Wikamp


Fb

 

 

Politechnika Łódzka

 

Nauka movi(e): izotopy rozpoznają nowotwory – rozmowa z prof. Piotrem Panethem

A+ / A-


Naukowiec jest uznanym na świecie ekspertem w zakresie efektów izotopowych. Profesor Piotr Paneth prowadzi innowacyjne badania nad szerokim ich wykorzystaniem w różnych obszarach – od autentykacji produktów spożywczych, po medycynę. 

Szczególnie oczekiwane są teraz wyniki zastosowania efektów izotopowych w diagnostyce nowotworów wątroby. Jak mówi uczony:

(...) patrząc na izotopy, będziemy w stanie określić etap choroby oraz prognozę jej rozwoju. Na to czekają lekarze i pacjenci.

 

 

Prowadzi Pan badania nad zastosowaniem efektów izotopowych w diagnostyce nowotworów wątroby u dzieci. Skąd wyniknęło zainteresowanie tym tematem?
Jest to innowacyjny projekt, który Politechnika Łódzka realizuje wspólnie z Uniwersytetem Medycznym w Łodzi. Zrodził się on w odpowiedzi na trudności w pracy histopatologów dziecięcych podczas rozpoznawania morfologicznego tkanek nowotworowych. Dowiedzieliśmy się, że mają oni problem z rozróżnieniem dwóch typów nowotworów wątroby u dzieci. Postanowiliśmy pomóc i spróbować badać je, wykorzystując frakcjonowanie izotopowe, które jest wynikiem efektów izotopowych. Przy tej chorobie, na poziomie dziś dostępnych narzędzi, analityka medyczna nie jest w stanie odróżnić, która tkanka nowotworowa wymaga natychmiastowej ingerencji, a której nie należy "drażnić" zbyt silnym leczeniem.
Z dotychczasowych badań wynika, że zmieniający się metabolizm powinien zostawić ślad izotopowy, zmienić przebieg reakcji, ich mechanizm, a więc zmienić same efekty izotopowe. Zmiana składu izotopowego wynikająca z efektów izotopowych powinna być różna. Jeżeli nie są to te same nowotwory, jest szansa, że tkanki będą miały inny skład izotopowy. Po dwóch latach badań wydaje się, że możemy patrzeć z nadzieją w przyszłość, ponieważ zauważamy różnice w tkankach – czego na poziomie dostępnych metod diagnostycznych nie udawało się do dziś zrobić.

 

Na czym polega innowacyjność tej metody?
Miesiąc temu opublikowaliśmy w czasopiśmie "Oncotarget" pierwszy artykuł na ten temat. Równocześnie niemal z nami swoje wyniki, podobnych badań na tkankach nowotworów piersi, opublikowali naukowcy z Nantes. Rezultaty ich pracy są zbieżne z naszymi. To są dwa pionierskie badania na tkankach - dotąd podobne wykonywano na osoczu, uzyskując pośrednie wyniki, które nie były miarodajne. Jak do tej pory, wyników tych badań również opublikowano zaledwie kilka. Nasz zespół, tak jak zespół francuski, bada tkankę nowowytworzoną, co daje wyniki bezpośrednie. Udało nam się skorelować zmianę składu izotopowego azotu z postępem choroby. To daje nadzieję, że patrząc na izotopy, będziemy w stanie określić etap choroby oraz prognozę jej rozwoju. Na to czekają lekarze i pacjenci.

 


W jaki jeszcze sposób efekty izotopowe mogą pomóc w leczeniu?
Medycyna wykorzystuje w szerokim zakresie efekty izotopowe. Jednym z wyspecjalizowanych obszarów ich wykorzystania są prowadzone na Politechnice Łódzkiej badania nad przeciwdziałaniem wirusowi HIV. Zajmujemy się badaniami podstawowymi, których celem jest znalezienie inhibitorów zapobiegających jego rozwojowi przez blokowanie jednego z enzymów, ważnego dla jego rozwoju. Staramy się zsyntetyzować związki, które byłyby dobrymi lekami właśnie dzięki temu, że blokowałyby działanie tego enzymu. Chcemy poznać, za pomocą efektów izotopowych, mechanizm oddziaływania tych związków z enzymem. Na tej podstawie próbujemy zsyntetyzować lepsze związki, które będą podstawą skutecznych leków.
Trzeba podkreślić, że projektowanie leków jest bardzo trudne, ponieważ wirus ciągle mutuje. Opracowanie  inhibitorów jest czasochłonne i często okazuje się, że zaproponowany związek, który wydawał się dobrym rozwiązaniem, po badaniach jest już nieadekwatny do poziomu rozwoju wirusa. Poza ciężką pracą, trzeba mieć jeszcze łut szczęścia.
Drugą trudnością jest opracowanie takiego leku, który nie będzie toksyczny dla organizmu. To, że zahamuje rozwój choroby musi być równie ważne jak ograniczenie skutków ubocznych.

 

 

Do czego zmierzają te badania?
Chcemy poznać odpowiedź na pytanie jak nasz inhibitor, potencjalny lek, gdyby wszystko poszło dobrze, wiąże się z enzymem, gdzie się wiąże, jak jeszcze możemy go udoskonalić. Pomagają nam w tym modelowanie molekularne i badanie efektów izotopowych. Nie ma związków, a tym samym leków, które nie szkodzą. Chodzi o to, by wyprodukować taką cząsteczkę, która w małym stężeniu będzie skuteczna i wywoła jak najmniej ubocznych skutków. Dążymy do tego, by tak wiązała się ona z enzymem, żeby nie trzeba było jej podawać w dużych ilościach.

 

 

Jak długo trwają prace w tym projekcie?
Badania te są prowadzone w ramach grantu MAESTRO. W kwietniu 2017 roku minie 5 lat od ich rozpoczęcia. Chcemy je przedłużyć o pół roku, aby osiągnąć bardziej zadowalające nas efekty.  Jak wspomniałem, projektowanie leków jest bardzo skomplikowaną dziedziną. My w laboratorium pracujemy na enzymie kluczowym dla rozwoju wirusa HIV, ale w naturze on mutuje i zmienia swoją strukturę. Zanim ogłosi się wyniki badań, trzeba mieć pewność, że związek działający na wyizolowany enzym, będzie działał tak samo na enzym w naturze. Do tej pory mieliśmy problem ze znalezieniem w kraju laboratorium do wspólnych badań. W ostatnim czasie nawiązaliśmy współpracę z laboratorium w uniwersytecie w Gent, w Belgii. Tam przekazaliśmy nasze pierwsze próbki do weryfikacji.

 

 

Kto wchodzi w skład zespołu pracującego nad badaniami wirusa HIV?
Realizowany na Politechnice Łódzkiej projekt powstał we współpracy z prof. Vicentem Moliner z Hiszpanii. On wskazał trzy podstawowe enzymy do badań nad wirusem HIV, a ja zaproponowałem metodę - wykorzystanie równowagowych efektów izotopowych. Zajęliśmy się związkami triazolowymi, które badała moja współpracownica z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. Łącznie w projekt jest zaangażowanych 10 osób, w tym 3 są spoza PŁ.

 

 

Do czego jeszcze można wykorzystać efekty izotopowe?
Różnice we właściwościach związanych z izotopią, o których mówimy, wykorzystujemy w badaniach podstawowych, takich jak kinetyka, do zrozumienia mechanizmów reakcji chemicznych, czy biochemicznych.  Poza farmacją i medycyną, są już wykorzystywane w takich dziedzinach, jak: ochrona środowiska, autentykacja produktów - głównie spożywczych, czy kryminalistyka.

 

 

Warto być naukowcem, ponieważ...
... to nie jest zawód, tylko pasja, potrzeba, ciekawość, która jednocześnie pozwala tworzyć nową jakość.

 

 

Profesor Piotr Paneth pracuje w Międzyresortowym Instytucie Techniki Radiacyjnej na Wydziale Chemicznym Politechniki Łódzkiej.

 

 

 

Zobacz także:

GUST   Prof. Leszek Podsędkowski   Prof. Piotr Borkowski  

 


Data dodania:2016-11-30
Data aktualizacji
Data zakończenia
Wprowadzone przez:
Agnieszka Garcarek-Sikorska,

Uczelnia

Nasze Media

/galeria

Wydziały I JEDNOSTKI UCZELNIANE