Czym jest mikrobiom jelitowy i dlaczego jest taki ważny?

Mikrobiom jelitowy to wszystko to, co współżyje z nami w naszym przewodzie pokarmowym. To bardzo złożony układ, który ma ogromny wpływ na funkcjonowanie organizmu. Mikroorganizmy żyjące w naszym przewodzie pokarmowym wpływają nie tylko na trawienie i przyswajanie substancji odżywczych, ale też produkują dla nas bardzo wiele substancji i związków determinujących działanie organizmu. Rośnie świadomość, jak ważna jest struktura mikrobiomu, szczególnie w przypadkach, kiedy zaczynamy mieć problemy ze zdrowiem. Chodzi tu nie tylko o choroby przewodu pokarmowego, ale również choroby neurodegeneracyjne czy np. autyzm. Ogromne znaczenie ma tu nie tyle skład gatunkowy, ile właściwości funkcjonalne – a więc to, co te mikroorganizmy produkują i jak to na nas wpływa. Zajmujemy się mikrobiomem, ponieważ wierzymy, że mamy w rękach technologię, która umożliwia zajrzenie w niego znacznie głębiej i dokładniej niż było to do tej pory możliwe. Możemy to robić dzięki sekwencjonowaniu nanoporowemu.

W jaki konkretny sposób dogłębniejsze poznanie mikrobiomu może przysłużyć się ludzkości? Co z wiedzą, którą zdobędziecie, chcecie zrobić w praktyce?

Jesteśmy biotechnologami, więc wiedzę, którą zdobędziemy, chcemy oczywiście przekuć w praktykę. Naszym pierwszym celem jest próba zrozumienia mechanizmów działania i rozwoju chorób, które związane są z mikroflorą jelitową. Warunkiem powodzenia dobrego projektu jest posiadanie dobrych referencji. To coś, czego bardzo brakuje w dzisiejszym świecie. Badania naukowe przeprowadzane w ostatniej dekadzie skupiały się w ogromnej większości na taksonomii i wykorzystaniu genu 16S do identyfikacji gatunkowej bakterii, które żyją w naszym przewodzie pokarmowym. Uważamy, że to jest za mało. Wiemy, że 16S jest metodą niedoskonałą, która nie do końca pozwala nam opisać zgodnie z rzeczywistością skład gatunkowy mikrobiomu. Wciąż brakuje informacji o tym, jak obecne w nim bakterie funkcjonują, jakie mają właściwości, co syntetyzują, co produkują i w jaki sposób mogą na nas pośrednio lub bezpośrednio wpływać. Wychodzimy więc od potrzeby dokładnego poznania mikroflory prawidłowej, czyli takiej, która funkcjonuje u zdrowych osób, by w przyszłości móc lepiej zrozumieć dysbiozy. Wiemy jednak, że ta mikroflora nie ma jednego wzorca.

Jeśli nie ma jednego wzorca, jak duża grupa badawcza będzie w stanie zapewnić wiarygodne wyniki? Można się domyślać, że nieprawidłowości w mikroflorze – ze względu na różnice między ludźmi – mogą pojawiać się w różnych konfiguracjach…

No właśnie, to jest pewna trudność. Nasza mikroflora jest trochę jak odcisk palca. Może być indywidualna dla pojedynczych osób. Nie należy zapominać, że mikroflora, do pewnego schematu, kształtuje się w pierwszych kilku latach życia. Potem z tym schematem funkcjonujemy już przez kolejne lata. Te pierwsze lata mają więc decydujące znaczenie dla jej struktury. Wpływ mają tu nie tylko dieta, ale też poziom stresu, intensywność życia i dbanie o jego jakość.

Stąd projekt Nanobiome.

Tak. W ramach tego projektu rozpoczęliśmy budowę bazy referencyjnej, opartej o całogenomowe sekwencjonowanie mikroflory jelitowej osób zdrowych.

Podejrzewam, że dziś znalezienie osób całkowicie zdrowych do udziału w badaniu nie jest łatwym zdaniem.

Rzeczywiście nie jest to najłatwiejsza sprawa. W Polsce bardzo powszechnie przyjmowane są antybiotyki, a jednym z kryteriów włączenia do projektu jest nieprzyjmowanie ich przez co najmniej 6 miesięcy. Powszechne są też problemy jelitowo-żołądkowe, na które przyjmowane są suplementy diety czy probiotyki. Naszym celem jest natomiast poznanie niezaburzonej lekami flory. Takiej, która modyfikowana jest jedynie dietą i trybem życia.

Jak dużą bazę referencyjną chcielibyście Państwo na początek zbudować?

Idealnie, jeśli będzie w niej kilka tysięcy wyników, ale nie będziemy na nie czekać. Zaczniemy od kilkuset próbek, z założeniem, że baza będzie cały czas rozbudowywana. W tym roku chcielibyśmy przekroczyć 1 tys. próbek w bazie. Żeby wziąć udział w projekcie, należy wejść na jego stronę, wypełnić krótką ankietę weryfikującą i przesłać próbkę. Kiedy tylko gotowa będzie pierwsza wersja bazy, uczestnik badania będzie mógł zalogować się i zobaczyć szczegółowy raport z podsumowaniem informacji o swojej mikroflorze jelitowej. Chcemy, żeby w przyszłości nasi badani mogli też weryfikować ważne wydarzenia w swoim życiu, np. długotrwałe leczenie, podróże zagraniczne i sprawdzać, jaki wpływ mają one na ich mikrobiom.

W przypadku Nanobiome zdecydowali się Państwo na niecodzienną w tej branży formę poszukiwania inwestorów – crowdfunding? Co pchnęło Państwa do takiej decyzji biznesowej?

To jedna z dróg, którą wybraliśmy. Mamy również uruchomioną emisję prywatną. Jesteśmy innowacyjną firmą, korzystającą z nowych technologii. Chcieliśmy więc spróbować innowacyjnego sposobu zbierania funduszy i proponowania oferty. Wydaje nam się, że crowdfunding jest ciekawym i wygodnym rozwiązaniem z punktu widzenia inwestorów, choć w Polsce jeszcze mało popularnym.

Czy takie rozwiązanie sprawdza się w Państwa przypadku?

Został tydzień do końca zbiórki. Emisja dojdzie do skutku, jeśli osiągniemy próg minimalny – 2 mln zł. W warunkach polskich jest to dość innowacyjna i odważna forma szukania inwestorów. Na Zachodzie natomiast jest sporo platform, jak chociażby Kickstarter, na których firmy biotechnologiczne również poszukują finansowania.

Nie kusiło Państwa, żeby szukać finansowania szerzej, poza granicami Polski?

Na razie chcielibyśmy się skupić na polskim rynku i polskich inwestorach. GenXone jest polską firmą z polskimi inwestorami.

Jak chcecie przekonać do siebie inwestorów i jak oceniacie ryzyko w tym przedsięwzięciu?

Każda inwestycja jest obarczona ryzykiem. Z pewnością to ryzyko jest większe w przypadku start-upów biotechnologicznych, które dopiero zaczynają działalność. My mamy już wśród akcjonariuszy poważnych inwestorów, którzy mocno wspierają nasz rozwój. Początkowo były to fundusze inwestycyjne. Obecnie mamy pierwszego inwestora branżowego w postaci spółki Diagnostyka. To mocno uwiarygadnia nasze przedsięwzięcie i nieco zmniejsza ryzyko niepowodzenia. Szczególnie że akurat ten inwestor jest bardzo zainteresowany tworzeniem nowych produktów, które mogą być wprowadzane nie tylko na rynku polskim. Diagnostyka dostrzega w nas ogromny potencjał, który może dać przewagę konkurencyjną.

Zajmujecie się Państwo sekwencjonowaniem nanoporowym. Dlaczego akurat ta technologia?

To nowa technologia sekwencjonowania Next Generation Sequencing, czyli technologia sekwencjonowania następnej generacji. Jedną z jej przewag nad klasycznym NGS-em jest to, że dzięki bardzo długim odczytom, daje możliwość – nawet bez referencji pozyskanych z baz danych – składania całych genomów. Przy odpowiedniej głębokości sekwencjonowania możemy składać genomy bakterii i charakteryzować je nie tylko pod względem taksonomicznym, ale też funkcjonalnym.

Czy ta metoda jest tańsza od klasycznego NGS-a?

Tak, zdecydowanie. W tym zastosowaniu rzeczywiście umożliwia mocną redukcję kosztów. Jeśli mówimy o klasycznym NGS-ie i dostępnych badaniach na mikroflorę jelitową w ujęciu shotgun metagenomic, to naszym zdaniem wydatki, które trzeba ponieść (powyżej 1 tys. USD) mocno ograniczają możliwości stworzenia produktu komercyjnego i to nie tylko w warunkach polskich.

Jak to się stało, że akurat Państwo zostaliście posiadaczami licencji od Oxford Nanopore Technologies?

Obserwowaliśmy tę technologię przez kilka lat. Jesteśmy zafascynowani sekwencjonowaniem nanoporowym, ponieważ jest to pierwsza cyfrowa technologia sekwencjonowania DNA, w której nie trzeba korzystać z reakcji PCR. Wydaje nam się, że aby wykonać skok technologiczny i zmienić coś na rynku dotychczasowych badań molekularnych, potrzebna jest technologia, która oderwie się od reakcji PCR, jako złotego standardu. Nanopory dają właśnie taką możliwość. Możemy sekwencjonować natywne cząsteczki DNA pochodzące bezpośrednio z komórek. To naszym zdaniem ogromna przewaga. W 2015 r. doszliśmy do wniosku, że ta technologia ma szansę osiągnąć poziom, który umożliwia jej wykorzystanie. Dlatego przekonaliśmy inwestorów finansowych, żeby powołać genXone. Z perspektywy czasu myślę, że się nie pomyliliśmy. Jestem przekonany, że w najbliższych kilku latach nanopory są w stanie przejąć znaczną część rynku sekwencjonowania kwasów nukleinowych.

Współpraca z Diagnostyką to tylko Nanobiome, czy planujecie wspólnie również inne przedsięwzięcia?

Rzeczywiście chcemy razem rozwijać i promować Nanobiome. Dziś to głównie działania, które polegają na budowaniu referencji, podwalin do biznesu. Mamy nadzieję, że jeszcze w tym roku zaczniemy ten produkt komercjalizować. Bardzo pomoże nam sieć współpracujących z Diagnostyką specjalistów – dietetyków czy gastroenterologów. Chcemy personalizować ten produkt pod kątem zaleceń medycznych. Szukamy też możliwości zastosowania tej technologii w innych obszarach diagnostycznych i nie tylko diagnostycznych, np. jeśli chodzi o panele onkologiczne. Ta technologia umożliwia szeroki screening. Sekwencjonowanie nanoporowe daje możliwość stworzenia narzędzi, które mogą być używane poza laboratorium. Możemy sobie wyobrazić, że niektóre aplikacje, jak związane z identyfikacją mikroorganizmów, mogą być używane przez klientów niekoniecznie posiadających laboratorium molekularne. Mamy projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, związany z diagnostyką infekcji ran pooperacyjnych. Myślimy o wykorzystaniu nanoporów w diagnostyce sepsy i pracujemy nad prototypem narzędzia, które umożliwi takie badania np. w szpitalu czy laboratorium mikrobiologicznym.

Firm zajmujących się genetyką mamy na naszym polskim podwórku wciąż dość mało. Dostrzega Pan jakieś pozytywne zmiany na przestrzeni lat?

Od momentu, kiedy skończyłem studia biotechnologiczne w 2001 r., bardzo niewiele się zmieniło. Ubolewam nad tym ogromnie, bo jestem pewien, że mamy ogromny potencjał. Setki, jeśli nie tysiące absolwentów kierunków biotechnologicznych kończy studia co roku i nie ma dla nich rynku pracy. To potencjał, który tracimy jako kraj. Współpracuję z moją macierzystą uczelnią i namawiam moich studentów, by zastanowili się, czy założenie własnego biznesu nie jest dobrą alternatywą. Uważam, że firm biotechnologicznych jest w Polsce za mało. Jesteśmy mało konkurencyjni w Europie i przede wszystkim na świecie.

Co zatem robić, żeby zmieniać nasz rynek?

Z pewnością na potrzebę zmian odpowiadają narzędzia oferowane np. przez NCBR. Myślę jednak, że potrzebna jest większa aktywność ze strony uczelni. Powinniśmy wspierać młodych ludzi, ale też naukowców z dorobkiem i dobrymi pomysłami. Uczelnie powinny myśleć o transferze technologii do przyuczelnianych start-upów. Brakuje nam transferu z nauki do biznesu właśnie w skali mikro. Na rynku mamy do czynienia z bardzo dużymi obawami, że projekt nie wypali. Ja natomiast jestem zdania, że należy próbować. I nawet jeśli biznes nie wypali, zdobędziemy wiedzę i doświadczenie, które przy kolejnym podejściu pozwolą stworzyć firmę, która będzie konkurencyjna nie tylko na rynku polskim, ale i międzynarodowym. Porażka nie jest niczym złym.

W tym roku planujecie debiut na NewConnect. Co chcecie przez ten krok zakomunikować?

Jest to krok, który jest z jednej strony alternatywą na exit dla akcjonariuszy, z drugiej uwiarygadnia nas jako spółkę, choćby ze względu na wymagania dotyczące transparentności. Chcemy być transparentni i wiarygodni. W całej długoterminowej strategii rozwoju spółki to ważne przedsięwzięcie.

Początek roku to dobry moment na snucie planów. Z jakimi osiągnięciami chcecie zamknąć 2020?

Bardzo ważne jest dla nas dopięcie kilku projektów komercyjnych, m.in. Nanobiome. Mamy nadzieję, że uda nam się w wersji wstępnej rozpocząć komercjalizację tego produktu. W tym roku zamykamy projekt z NCBR dotyczący narzędzi możliwych do wykorzystania poza laboratorium. Będzie to ważny etap, ponieważ pozwoli na weryfikację, czy jesteśmy w stanie takie narzędzie stworzyć. Jeśli tak, otwiera nam to drzwi nie tylko do diagnostyki medycznej, ale i do diagnostyki przemysłowej. Ten rok jest dla nas kluczowy, jeśli chodzi o budowanie sprzedaży. Chcielibyśmy osiągnąć break-even na przełomie tego i przyszłego roku. To spore wyzwanie, na którym w najbliższych miesiącach chcemy się skupić.

--

Dr Michał Kaszuba

Prezes genXone, główny pomysłodawca i współzałożyciel firmy, innowator i przedsiębiorca, absolwent Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie (Wydział Biologii) oraz Instytutu Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN (doktor nauk rolniczych). Posiada bogate doświadczenie w realizacji projektów badawczo-rozwojowych w zakresie biologii oraz genetyki. Wielokrotnie wyróżniany i nagradzany za swoje osiągnięcia dr Michał Kaszuba jest laureatem Nagrody Marszałka Województwa Wielkopolskiego w kategorii Mikro Przyszłości (2007 r.), a także dwukrotnym finalistą znanego konkursu Ernst & Young w kategorii Nowy Biznes (2009 r. i 2010 r.).