Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Bakteriofagi w proszku już za kilka lat w sklepach rolniczych
Bakteriofagi w proszku już za kilka lat w sklepach rolniczych
Terapia fagowa w swoim założeniu wykorzystuje wirusy atakujące bakterie – bakteriofagi – do specyficznego zwalczania różnego rodzaju infekcji. Oprócz chorób człowieka bakteriofagi mogą być stosowane także w ochronie roślin. Dr Robert Czajkowski przekonuje, dlaczego warto o nich przypominać oraz prezentuje innowacyjny preparat łączący bakteriofagi i pożyteczne bakterie w ochronie ziemniaka.

 

Mimo, iż potencjał terapii fagowych znany jest od dłuższego czasu, badania nad wykorzystaniem bakteriofagów, szczególnie w ochronie roślin, wciąż są tematem dość niszowym. Z czego to według Pana wynika?

R. C.: Bakteriofagi zostały odkryte na początku XX wieku. Mam wrażenie, że podobnie jak wszystkie ważne odkrycia - trochę przypadkowo. W największym skrócie, zaobserwowano, że czasami bakterie w kulturach płynnych giną po dodaniu do nich pozbawionego bakterii przesączu ze ścieków. Założono wtedy, że przesącz taki musi zawierać coś co zabija bakterie, a co jest od tych bakterii mniejsze. Teraz, po latach badań wiemy, że istnieją wirusy, które mogą zakażać bakterie i je niszczyć – wirusy te nazwano bakteriofagami – „zjadaczami bakterii”. Tak, ma Pani rację, bakteriofagii w ochronie roślin są tematem niszowym. Myślę, że bardzo trudno jest jednoznacznie odpowiedzieć dlaczego tak się dzieje, bo przyczyn tego stanu rzeczy jest wiele. Bakteriofagi historycznie nie zyskały popularności, głównie z powodu odkrycia pierwszych antybiotyków i rozwinięcia się antybiotykoterapii na początku XX wieku. W tamtych powojennych czasach antybiotyki były zbawieniem i uratowały wiele istnień, ich produkcja była względnie tania a aktywność duża – zyskały zatem szybko status cudownych leków. O bakteriofagach prawie całkowicie zapomniano. Badania nad tymi wirusami trwały jednak nadal w Europie Wschodniej i Rosji, także z uwagi na trudną sytuację powojenną, mały dostąp do antybiotyków i słaby przepływ informacji ze świata zachodniego do Europy Wschodniej. Do tej pory w Rosji, na Białorusi i Ukrainie można w aptekach zakupić preparaty zawierające bakteriofagi i pomagające leczyć zakażenia skórne u ludzi. W drogeriach w tych krajach można kupić także kremy do twarzy z bakteriofagami – sam taki otrzymałem kiedy moja doktorantka wróciła z wizyty na Białorusi (śmiech smiley). Tymczasem tak naprawdę pomysł zastosowania bakteriofagów w ochronie roślin ma prawie tyle samo lat co pomysł ich zastosowania w terapiach chorób ludzi i zwierząt.

Czy taki scenariusz może powtórzyć się w Europie Zachodniej? Szczególnie w momencie, gdy mówi się o schyłku epoki antybiotykoterapii.

R. C.: Bakteriofagi od jakiegoś czasu zyskują popularność także w Europie Zachodniej. Stosuje się je na przykład w produkcji żywności, ochronie drobiu, uzdatnianiu wody w takich krajach jak np. Holandia. Myślę jednocześnie, że społeczeństwu zachodniemu może być trochę trudno zaakceptować wykorzystywanie wirusów (a bakteriofagi to przecież wirusy infekujące bakterie) w ochronie roślin. Konsumenci mogą podejść dosyć sceptycznie i ostrożnie do preparatów, które zawierają „żywe” organizmy. Opór związany z wykorzystaniem bakteriofagów w rolnictwie jest duży, co wynika też z małej znajomości tego zagadnienia. Większość potencjalnych odbiorców uważa, że te wirusy są niebezpieczne, mogą ich zakazić, a więc stanowią poważne zagrożenie dla ich zdrowia. To oczywiście nieprawda. Podkreślę to jeszcze raz: bakteriofagi to wirusy, które zakażają tylko i wyłącznie bakterie. Są całkowicie bezpieczne, bo infekują tylko specyficzne bakterie, a nie wszystkie znajdujące się w danym środowisku. Są przez to bezpieczniejsze w stosowaniu od antybiotyków. Antybiotyki zabijają wszystkie bakterie bez wyjątku - chociaż wielu ludzi o tym nie wie. Fagi są bardzo selektywne.

O terapii fagowej mówi się najczęściej w kontekście chorób człowieka. Tymczasem Pański projekt dotyczy zastosowania bakteriofagów w ochronie roślin.

R. C.: Kilka lat po opisaniu pierwszych bakteriofagów infekujących ludzkie bakterie, poddano pod rozwagę ich zastosowanie w kontroli zakażeń roślin. Wtedy ten pomysł, chociaż innowacyjny i  interesujący, został porzucony na rzecz wykorzystania środków chemicznych, antybiotyków i metod fizycznych, na przykład zabijanie bakterii poprzez inkubację nasion w gorącej  wodzie  albo gorącym powietrzu. Te metody były wtedy o wiele tańsze, sprawdzone i cechowały się bardzo dobrą powtarzalnością  wyników. Dzisiaj sytuacja wygląda  inaczej.  Co ważne, antybiotyków w rolnictwie stosować nie można. Polskie i europejskie regulacje prawne zabraniają stosowania antybiotyków w produkcji rolnej, poza niektórymi bardzo szczególnymi i lokalnymi sytuacjami szczególnej ważności, o których nie będę tutaj wspominać. Co więcej, Polska i Unia Europejska wymagają  żeby stosować przyjazne dla środowiska środki biologiczne i naturalne – takie, które nie będą szkodzić ani człowiekowi ani środowisku.  Dlatego rynek preparatów wykorzystujących środki biologiczne, jak na przykład nasz preparat, będzie się rozwijać. Oczywiście także obecnie istnieją doniesienia literaturowe o eksperymentalnym wykorzystaniu tych wirusów w testach laboratoryjnych na roślinach. Większość  wyników takich  prac pokazuje, że  to interesujący i wart rozważenia pomysł – natomiast większość prac na tym etapie ulega zawieszeniu. My założyliśmy coś innego – chcemy preparat oparty o bakteriofagii i przyjazne bakterie wprowadzić na rynek.

Na czym polega wyjątkowość produktu, który planujecie Państwo otrzymać? W jaki sposób będzie wyglądało jego zastosowanie?

R. C.: O szczegółach nie mogę za dużo powiedzieć, dlatego że założeniem projektu jest jego komercjalizacja. W ramach tej komercjalizacji będziemy starać się oczywiście o ochronę patentową i patent ogólnoświatowy na wykorzystywanie bakteriofagów w połączeniu - i to jest chyba największym novum - z bakteriami pożytecznymi i innymi związkami, które będą zwiększać dobroczynne działanie preparatu na bulwach ziemniaka. Powstanie preparat wieloskładnikowy o bardzo szerokim mechanizmie działania, a jednocześnie bardzo specyficzny i bezpieczny w stosowaniu. Myślę, że takie kompleksowe i synergistyczne podejście do problemu ochrony ziemniaka jest bardzo nowatorskie. Zastosowanie będzie w dużej mierze zależało od tego, jak ostateczny produkt będzie wyglądać – możemy przygotować produkt w postaci płynnej albo proszkowej – każda z tych postaci będzie oczywiście aplikowana w inny sposób. Oczywiście nie zmieni to działania preparatu ani jego aktywności, natomiast ułatwi aplikacje w różnych warunkach środowiska.   

Komercjalizacja wyników to obecnie ważny element strategii uczelni wyższych w Polsce. Jak Pan ocenia istniejące mechanizmy transferu technologii w środowisku uniwersyteckim? Czy otrzymuje Pan pomoc jakiej oczekuje?

R. C.: Musiałbym skłamać, gdybym powiedział, że oceniam je bardzo dobrze. Komercjalizacja badań naukowych w Polsce jest trudna, a w zasadzie bardzo trudna. Na ten stan rzeczy składa się wiele elementów: skomplikowane przepisy  i stan prawny w Polsce, niejasne procedury i koszty, różny na różnych uczelniach mechanizm działania centrów transferu technologii. To wszystko w Polsce przeszkadza w transferze wyników badan do przemysłu. Sytuacja na Uniwersytecie Gdańskim wygląda lepiej niż w wielu innych ośrodkach naukowych w Polsce. Jakiś czas temu powstało tutaj Centrum Transferu Technologii UG, którego założeniem jest pomoc naukowcom takim ja jak w  komercjalizacji wyników ich pracy. Pracownicy Centrum to ludzie z pogranicza biznesu i nauki – fachowcy, którzy z jednej strony bardzo dobrze orientują się w realiach biznesowych, a z drugiej strony, przez swoje wcześniejsze wykształcenie naukowe, mają także pojęcie o tym, czym naukowiec się zajmuje i czego potrzebuje. Mam przeświadczenie, że ich pomoc bardzo ułatwi nam wprowadzenie produktu  na rynek w końcowej fazie projektu.

Jak realnie ocenia Pan czas pojawienia się preparatu na rynku? Czy są Państwo nastawieni na rynek lokalny czy także na sprzedaż poza granicami kraju?

R. C.: Projekt Narodowego Centrum Badań  i Rozwoju LIDER jest przeznaczony dla młodych badaczy i w swoim założeniu jest projektem wdrożeniowym, zatem od samego rozpoczęcia mamy plan komercjalizacji jego wyników. Nie mogę obiecać, że za 3 lata, kiedy zakończy się projekt, znajdzie Pani i Czytelnicy produkt na półkach sklepowych, ale z całym moim zespołem będziemy się starać, żeby preparat pojawił się jak najszybciej i był dostępny dla jak największej rzeszy odbiorców. Rynek polski jest dla nas bardzo ważny z kilku powodów. Po pierwsze, te badania są finansowane przez polskiego podatnika, zatem uważamy za kluczowe, żeby przede wszystkim to polski podatnik czerpał korzyści z realizacji tego projektu. Co oczywiście nie oznacza, że chcemy żeby nasz preparat był dostępny tylko tutaj w Polsce. Po drugie, Polska jest jednym z największych producentów ziemniaka, i taki działający preparat może pomóc wielu polskim rolnikom w osiągnięciu większych zysków – co jednoznacznie przyczyni się do dalszego rozwoju naszego rolnictwa. Marzy nam się sytuacja, w której odbiorcy z dużych europejskich krajów produkujących ziemniaki takich jak np. Niemcy, Holandia, Finlandia i Ukraina mogli także preparat ten kupić u siebie w kraju. Będziemy promować  projekt między innymi poprzez staranie się o godło jakościowe Teraz Polska, zorganizujemy spotkania informacyjne z odbiorcami końcowymi, czyli rolnikami, zaprosimy producentów do współpracy – mamy dobry pomysł także na komercjalizację naszego  produktu. Wprowadzenie produktu na rynek międzynarodowy jest kosztowne i długotrwałe, ale oczywiście będziemy się starać, żeby to także się udało. Nasza grupa badawcza to zespół ambitnych i oddanych nauce ludzi – myślę zatem, że mamy duże szanse na sukces, ale proszę też trzymać kciuki za powodzenie naszych starań.

Dziękuję za rozmowę.

 

Projekt „PATBIOCON - Wykorzystanie synergistycznego działania bakteriofagów litycznych i bakterii antagonistycznych w biologicznej ochronie ziemniaka (Solanum tuberosum L.) przed bakteriami pektynolitycznymi z rodzaju Pectobacterium spp. i Dickeya spp.” 450/L-6/2014 realizowany jest w ramach Programu LIDER VI Narodowego Centrum Badań i Rozwoju na Uniwersytecie Gdańskim.

 

Uczestnicy projektu (od lewej): dr Joanna Siwińska, mgr Tomasz Maciąg, dr Robert Czajkowski, dr Dorota Krzyżanowska, dr hab. Sylwia Jafra. (Fot. Katarzyna Maczyszyn)

 

Dr Robert Czajkowski

Absolwent Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. Obecnie adiunkt w Zakładzie Ochrony i Biotechnologii Roślin macierzystej uczelni w trakcie postępowania habilitacyjnego. Po ukończeniu studiów pracował w Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology (Niemcy) oraz Plant Research International (Holandia). Tytuł doktora matematyki i dyscyplin naturalnych zdobył  w Institute of Biology, University of Leiden (Holandia) w 2011 r. Specjalista w zakresie ekologii i kontroli pektynolitycznych patogenów ziemniaka z rodzaju Pectobacterium i Dickeya. Stypendysta stypendium Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla Wybitnych Młodych Naukowców i stypendium Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej programu Mentoring. Sekretarz Polskiego Towarzystwa Biologii Eksperymentalnej Roślin (2013-2015), obecnie Członek Rady Młodych Naukowców Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

 

Źródła

http://phages.org/

KOMENTARZE
Newsletter