Prof. dr hab. Andrzej Gamian, kierownik Zakładu Immunologii Chorób Zakaźnych w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu jest po stronie polskiej osobą odpowiedzialną za realizację międzynarodowego projektu „Alergia pyłkowa i pokarmowa nie znają granic! Współpraca w badaniach i edukacji”. Część badawcza przedsięwzięcia realizowanego we współpracy z Zakładem Immunologii,Gnotobiologii i Mikrobiologii Instytutu Akademii Nauk Republiki Czeskiej w NovymHradku obejmuje wpływ wybranych bakterii probiotycznych (Lactobacillus i Bifidobacterium) na rozwój chorób, których pochodzenie jest obecnie związane z negatywnymi zmianami w składzie mikroflory jelitowej.  Prof. Gamian oraz dr Sabina Górska w rozmowie z naszym portalem opowiadają o szczegółach polsko-czeskiej współpracy.

Prof. dr hab. Andrzej Gamian, kierownik Zakładu Immunologii Chorób Zakaźnych w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu

Czego dotyczy projekt „Alergia pyłkowa i pokarmowa nie znają granic! Współpraca w badaniach i edukacji”?

Prof. Andrzej Gamian: To już drugi projekt, który realizujemy we współpracy z partnerami z Republiki Czeskiej. Dotyczy on probiotyków i ich aktywności biologicznej w szeroko pojętej terapii alergii oraz chorób układu pokarmowego. Pierwszy projekt skupił się przede wszystkim na badaniu struktury powierzchniowych antygenów występujących u probiotyków – głównie cząsteczek węglowodanowych. Problem badawczy i wszelkie rezultaty zostały opracowane przez dr Sabinę Górską. W oparciu o pozyskaną wiedzę, biorąc pod uwagę wyniki najbardziej obiecujące, mogliśmy wspólnie zaproponować jak w efektywny sposób wykorzystać struktury składników probiotycznych w leczeniu alergii. Dzięki wynikom badań pani dr Górskiej dziś możemy realizować drugi projekt.

Jak wygląda podział obowiązków w projekcie?

Prof. Andrzej Gamian: W ramach projektu „Alergia pyłkowa i pokarmowa nie znają granic! Współpraca w badaniach i edukacji” współpracujemy z Zakładem Immunologii, Gnotobiologii i Mikrobiologii Instytutu Akademii Nauk Republiki Czeskiej w Novym Hradku. Jest to jedno z trzech europejskich laboratoriów z długoletnią tradycją w zakresie nabywania, hodowli i przeprowadzania długoterminowych eksperymentów na zwierzętach gnotobiotycznych (pozbawionych mikroflory jelitowej - przyp. red.)

Dr Sabina Górska: Liderem grupy czeskiej i jednocześnie osobą odpowiedzialną za zarządzanie całym projektem jest dr Hanna Kozakova. Nasza strona odpowiada za izolację poszczególnych składników cukrowych i białkowych z probiotyków oraz za określenie ich struktury. Strona czeska realizuje zadania wymagające badań biologicznych in vitro i in vivo na zwierzętach.

Prof. Andrzej Gamian: Jesteśmy jedynym instytutem naukowym reprezentującym Polskę w ramach projektu polsko-czeskiego. Jednakże w zakresie badań nad probiotykami, antygenami, strukturą i funkcją poszczególnych składników tych probiotyków współpracujemy z różnymi instytutami w Polsce i za granicą.

Czy projekt skupia się tylko na pracy naukowej?

Dr Sabina Górska: Projekt „Alergia pyłkowa i pokarmowa nie znają granic! Współpraca w badaniach i edukacji” składa się z dwóch części –naukowej i edukacyjno-społecznej. Do zadań realizowanych w ramach współpracy transgranicznej należy organizowanie kampanii edukacyjno-społecznej oraz warsztatów dla szkół podstawowych gimnazjalnych i średnich.  „Letnia bądź zimowa szkoła immunologii i mikrobiologii” to miejsce spotkań dzieci i młodzieży, zarówno z Polski, jak i z Czech, na których młodzi ludzie mają możliwość przeprowadzania różnych prostych chemicznych i biochemicznych doświadczeń wprowadzających ich w świat badań biologicznych. Przedstawiciele dwóch państw mają możliwość wymiany doświadczeń i uczą się na przykładach podstaw biologii, mikrobiologii, biochemii i immunologii. Integralną część wpisującą się w zadania edukacyjno-społeczne projektu jest międzynarodowa konferencja. Jedna z nich odbyła się w Kudowie w 2013 roku.  Była to pierwsza polsko-czeska konferencja dotycząca probiotyków. Przybyło na nią ponad 100 osób z 8 różnych państw, co uważamy za duży sukces. W przyszłym roku planujemy zorganizować kolejną konferencję, tym razem poświęconą zagadnieniom wykorzystania probiotyków w leczeniu alergii.

Jak to wszystko się zaczęło?

Prof. Andrzej Gamian: Począwszy od 2000 roku w ramach współpracy z profesorem Piotrem Heczko z Collegium Medicum UJ realizowaliśmy pewne zadania charakterystyki ludzkich szczepów probiotycznych, również dla firm biotechnologicznych, szczepów znajdujących się w jogurtach. Z racji, że nasz zakład zajmuje się głównie węglowodanami, a mówiąc dokładniej glikokoniugatami i całą unikalną metodologią związaną z tym obszarem badawczym, postanowiliśmy pójść krok dalej. Najpierw zaczęliśmy od izolacji antygenów z probiotyków – glikokoniugatów powierzchniowych. Następnie ustalaliśmy ich strukturę. Wówczas takich badań probiotyków pochodzenia ludzkiego nie robił praktycznie nikt na świecie. Kolejnym krokiem były badania na zwierzętach, z wyizolowanymi szczepami mysimi. Było to osiągnięcie zupełnie nowatorskie. Nikomu  nie przyszło wówczas do głowy aby zajmować się strukturą polisacharydów szczepów bakteryjnych izolowanych od myszy. Okazało się, że myszy mogą stanowić doskonały model do badań nad niektórymi chorobami przewodu pokarmowego, przede wszystkim choroby Leśniowskiego-Crohna. Praca doktorska dr Sabiny Górskiej polegała na porównaniu szczepów probiotyków wyizolowanych od myszy zdrowych i od myszy z wywołanym eksperymentalnie nieswoistym zapaleniem jelit. Badania te wyprzedzały znacząco całą grupę pracowni światowych, zajmujących się probiotykami, ponieważ od razu dysponowaliśmy ustaloną strukturą wyizolowanych polisacharydów. W ten sposób można było porównać struktury polisacharydów pochodzących od chorych zwierząt, z tymi, które były wyizolowane od zwierząt zdrowych. Badania strukturalne i immunologiczne z użyciem izolowanych przez dr Sabinę Górską komórek dendrytycznychwykazały bardzo interesujące relacje i dały obiecujące na przyszłość wyniki, które rozwinęły się w dalsze projekty.

Dlaczego probiotyki to ważny obszar badawczy?

Prof. Andrzej Gamian:  Do tej pory badacze zajmowali się przede wszystkim patogenami, mikroorganizmami chorobotwórczymi, a probiotykami wyłącznie w produktach spożywczych. Prawie nikt nie zwracał uwagi na bakterie probiotyczne ludzkie, zwłaszcza w aspekcie ich otoczki polisacharydowej. Teraz gdyokazuje się, że są one integralnym składnikiem mikrobiomu człowieka ściśle powiązanym z patogenami, stają się centrum zainteresowania. Istnieją np. szczepy bakterii Escherichia coli, które są patogenne, ale gatunek ten obejmuje również komensale żyjące w harmonii z człowiekiem oraz szczepy probiotyczne. Kilkanaście lat temu problematyka probiotyków to było coś nowego.

Flora bakteryjna przykuwa coraz większą uwagę naukowców. Zwłaszcza stosunek ilości poszczególnych grup bakterii do probiotyków i efekty związane z zaburzeniem tych proporcji. Te zależności probiotyków, patogenów i komensali jelitowych są szalenie interesujące, a wyniki prowadzonych badań są coraz ciekawsze. Rola probiotyków w całym układzie immunologicznym i mikrobiologicznym jest jednak mało poznana. Poza chorobami układu pokarmowego, takimi jak Leśniowskiego-Crohna, flora bakteryjna może odgrywać istotną rolę także w chorobach metabolicznych. To jest zupełna nowość, a pierwsza praca w tym temacie ukazała się całkiem niedawno, w 2010 r., jednak ciągle brak spojrzenia od strony glikobiologii. Choroby metaboliczne mogą być uzależnione od składu mikroflory jelitowej. Dlatego spojrzenie na choroby alergiczne od strony ilości i składu probiotyków jest absolutną nowością.

Jakie wyniki projektu będą dla państwa satysfakcjonujące?

Prof. Andrzej Gamian: Przede wszystkim spodziewamy się uzyskać szereg patentów i ciekawych publikacji z wysokimi współczynnikami wpływu. Nie możemy na razie mówić o zbyt wielu szczegółach w momencie, kiedy chcemy uzyskać patenty. Ponadto nasze badania zapewne będą przedmiotem kolejnych projektów.

Nasze badania mieszczą się w obrębie zainteresowania immunologii chorób zakaźnych. W oparciu o nasze wyniki możemy konstruować szczepionki przeciwzakaźne oraz leki na bazie probiotyków. Jeden z pomysłów przewiduje możliwość opracowania leku przeciwgruźliczego wykorzystującego probiotyki. To jest ogromna wiedza, ogromna dziedzina, która się intensywnie rozwija .

Dr Sabina Górska: Spodziewamy się opracowania grupy probiotyków nowej generacji i leków, które będą dedykowane konkretnym schorzeniom, w tym wypadku alergiom lub wrzodziejącym zapaleniom jelit. Liczymy także na efekt prowadzonej kampanii społecznej. Chcemy objąć nią około 1000 osób zarówno na terenie Polski jak i Czech. Nasi czescy partnerzy często przyjeżdżają, uczą się np. jakichś nowych technik, nowych metod badawczych. W podobnych celach my odwiedzamy Novy Hradek. Transfer wiedzy między ośrodkami jest ciągły i bardzo owocny.

Prof. Andrzej Gamian:  Od kolegów z Czech nauczyliśmy się zupełnie nowego spojrzenia na zwierzęta gnotobiotyczne, czyli pozbawione flory jelitowej. Zwierzęta takie nigdy nie miały żadnego kontaktu z bakteriami. Nauczyliśmy się odpowiedniego podejścia do tych zwierząt i prowadzenia na nich doświadczeń w laboratoriach. Praca ze zwierzętami gnotobiotycznymi to wciąż rzadkość, a laboratoriów specjalizujących się w tym temacie na świecie jest mało. To jest wielka rzecz współpracować w takiej dziedzinie.

Dr Sabina Górska: Zatem podsumowując, efektami projektu powinny być patenty, publikacje i zacieśnienie współpracy z instytutami biorącymi udział w projekcie. Istotne będą także rezultaty działalności edukacyjno-społecznej i prowadzonej przez nas kampanii. Chcemy aby społeczeństwo było świadome czym są probiotyki, gdzie i jak można je stosować. Ta świadomość w społeczeństwie jest wciąż niska.

Jaki jest czas na realizację projektu?

Dr Sabina Górska: Projekt rozpoczął się w listopadzie 2013 i rozpisany jest na 2 lata. Z racji, że jest to kontynuacja poprzednich badań, to projekt znajduje się już w zaawansowanym stadium.

Czy po zakończeniu projektu przewidywana jest jego kontynuacja?

Prof. Andrzej Gamian: Nasi partnerzy z Czech są zainteresowani dalszą współpracą i kontynuacją wspólnych badań jeżeli będą się rozwijać w takim tempie jak teraz, a w to nie wątpię.

Jak wygląda aspekt komercjalizacji opracowanych w ramach projektu wyników?

Jednym z aspektów w trwającym projekcie jest nawiązanie współpracy z przedsiębiorstwami. W czerwcu planujemy spotkanie z izbami gospodarczymi oraz przedstawicielami przedsiębiorstw z Dolnego Śląska, województwa opolskiego i śląskiego, którzy działają w branży farmaceutycznej i spożywczej. Chcemy nawiązać realny kontakt z firmami.

Dziękuję za rozmowę