Biotechnologia pl: Znamy już sekwencje genomu człowieka, czy można zatem powiedzieć, że wiedza ta ułatwi Nam dobranie indywidualnej terapii dla pacjenta?

Prof. dr hab. Monika Puzianowska-Kuźnicka: Każdy z nas, z wyjątkiem bliźniąt monozygotycznych, posiada bardzo liczne odmiany genetyczne i to one decydują o naszej osobniczej odmienności. Choć jesteśmy genetycznie bardzo podobni, to nie jesteśmy tacy sami i, na przykład, jedni z nas mają odmiany danego genu zwiększające, a inni – zmniejszające ryzyko zachorowania na jakąś chorobę. W związku z tym możemy wymagać różnych działań profilaktycznych i terapeutycznych. Mamy też odmiany genów, które kodują białka bardzo aktywnie rozkładające leki, a inni – wręcz przeciwnie, mają takie odmiany tych genów, które kojarzą się z bardzo powolnym rozkładaniem tychże leków. Indywidualizacja działań terapeutycznych wydaje się więc konieczna. Ponadto, porównanie sekwencji genu/grupy genów osoby chorej na jakieś schorzenie z genomem „wzorcowym” może ułatwić diagnostykę, planowanie i monitorowanie leczenia oraz uczynić rokowanie bardziej wiarygodnym. Może też ułatwić identyfikację genów i ich odmian sprzyjających występowaniu chorób jedno- a zwłaszcza – wielogenowych, itd.

Czyli można powiedzieć że różnice osobnicze wynikające z odmiennego profilu genetycznego chorych, przekładają się na niejednorodną reakcję ich ustroju podczas stosowania chemioterapii?

Jak najbardziej tak i właśnie dlatego, tak różnie leki tolerujemy i na nie reagujemy, a przy okazji wymagamy ich różnych dawek. W przypadku wielu terapii problemem jest to, są one skuteczne tylko u części chorych, a u pewnych osób wywołują one poważne skutki uboczne. Personalizacja medycyny, również w odniesieniu do najnowocześniejszych leków chemioterapeutycznych, pozwoliłaby uniknąć takich sytuacji; z góry wiedzielibyśmy, którzy pacjenci na terapię nie zareagują i u których efekty uboczne przeważą nad korzyściami terapeutycznymi. To samo dotyczy leczenia wszystkich innych chorób. Personalizacja w medycynie umożliwi nam wybór najskuteczniejszej, nie obarczonej skutkami ubocznymi i możliwie najtańszej terapii. Nie do pominięcia jest również fakt, że personalizacja pozwoli na uniknięcie czasami długotrwałego dobierania leków metodą prób i błędów.

Aby uzyskać dostateczną wiedzę dotyczącą populacji Naszego kraju o różnych odmianach fenotypowych chorób genetycznych, konieczne jest zapewne dostarczenie pokaźnych ilości materiału badawczego?

Celem naszego projektu jest stworzenie wzorcowej sekwencji genomu osoby zamieszkującej naszą część Europy, z którą porównywane będą sekwencje pacjentów w ramach diagnostyki genetycznej i genomowej. Obecnie na świecie dostępne są bazy danych zawierające sekwencje lub kompilacje sekwencji osób z różnych grup etnicznych, z różnych kontynentów. Można byłoby, teoretycznie, porównywać sekwencje polskich pacjentów z tymi „wzorcami”. Należy jednak pamiętać, że poszczególne grupy etniczne znacząco się od siebie różnią pod względem obecności i częstości występowania odmian genetycznych. Porównując więc genom Polaka z „wzorcem” stworzonym dla mieszkańców Azji można uzyskać fałszywe wyniki. Dlatego do stworzenia „wzorca” na użytek naszych pacjentów planujemy sekwencjonowanie genomów osób tutaj mieszkających. Oczywiście, im więcej genomów jest zsekwencjonowanych i poddanych obróbce informatycznej, tym lepiej. Ale od czegoś trzeba zacząć – w ramach tego pionierskiego projektu, który ma trwać jedynie trzy lata, włączając w to rekrutację zdrowych, długowiecznych osób (a jest to, zapewniam, bardzo żmudny proces), planujemy zsekwencjonować i zanalizować genomy 125 takich osób. Rozszerzenie tej grupy w przyszłości jest bardzo wskazane. Przy okazji chcę przypomnieć, że samo odczytanie sekwencji nic jeszcze nie znaczy – musimy rozumieć, jakie są skutki obecności danej odmiany genetycznej. Nasza wiedza na ten temat, choć wydaje się niezwykle obszerna, jest w rzeczywistości jeszcze bardzo skąpa i minie wiele lat, zanim każdej odmianie będziemy mogli przypisać konkretne skutki lub udowodnić, że nie ma ona żadnych konsekwencji.

Co było powodem wyboru przez Państwa takiej tematyki badań?

Tematyką zainteresowaliśmy się dlatego, że głęboko wierzymy, że przyszłością medycyny jest jej personalizacja. Kiedy rozpoczęliśmy rozmowy z firmą Genomed, która planowała od jakiegoś czasu stworzenie „wzorca” genetycznego, z którym porównywane mogłyby być sekwencje genetyczne pacjentów, doszliśmy do wniosku, że „najoptymalniejsze” zestawy genów mają zdrowe, długowieczne osoby. Oczywiście, na tempo i przebieg starzenia mają wpływ nie tylko geny, ale i, nawet w przeważającej części, czynniki środowiskowe i przypadkowe. Niemniej jednak długowieczność częściej osiągają osoby „lepiej” wyposażone genetycznie. Dlatego, szukając w genomie pacjenta na przykład ryzykownych odmian pewnych genów, czy możemy znaleźć lepszy punkt odniesienia niż odmiany tych genów u zdrowych, długowiecznych osób?

Ale państwa działania jeżeli chodzi o poszukiwanie partnera i źródeł finansowania zakończyły się sukcesem?

W projekcje "Polski genom referencyjny dla diagnostyki genomowej i medycyny spersonalizowanej", złożonym do NCBR w ramach programu INNOTECH (ścieżka In-Tech), Nasza grupa, Zespół Kliniczno-Badawczy Epigenetyki Czlowieka, jest konsorcjantem. Projekt powstał w ramach współpracy z firmą Genomed (liderem projektu) i spełnia warunki zakwalifikowania badań jako badania stosowane. Warto zaznaczyć, że głównym celem naszego projektu było szybkie wdrożenie wyników jego do praktyki. Stąd też wymagania dotyczące dużych nakładów finansowych. Całkowita kwota dofinansowania to 4 648 937 zl. Kwota przypadająca na IMDiK PAN to 503 100 zl.

Czy trudno było pozyskać źródło finansowania z NCBiR?

Projekt został zaakceptowany już w pierwszym podejściu, z czego bardzo się cieszymy. Program INNOTECH, pod którego patronatem wykonujemy nasz projekt, ma służyć zachęceniu przedsiębiorców do inwestowania w sferę B+R oraz wzmocnieniu współpracy pomiędzy nauką i biznesem. W pierwszej kolejności środki z budżetu nauki kierowane będą do przedsiębiorców posiadających zdolność do zastosowania uzyskanych wyników badań w gospodarce, jakm również do jednostek naukowych. Zamierzeniem Programu INNOTECH jest zwiększenie udziału produktów zaawansowanych technologii w strukturze przychodów przedsiębiorstw biorących udział w Programie, co w szerszej perspektywie przekłada się na wzrost udziału produktów zaawansowanych technologii w Produkcie Narodowym Brutto polskiej gospodarki.

Czy przeciętny Kowalski ma możliwość doświadczenia profitów wynikających z efektu końcowego projektu?

Projekt ma charakter aplikacyjny – jego celem jest stworzenie „wzorcowego” genomu współczesnego Polaka, z którym porównywane będą sekwencje poszczególnych genów lub, w co głęboko wierzę, w niedalekiej przyszłości – sekwencje pełnych genomów polskich pacjentów. Tak więc wyniki tego projektu z założenia mają przynieść bezpośrednią korzyść pacjentom poddawanym diagnostyce polegającej na analizie sekwencji DNA. Chciałabym tutaj wspomnieć, że niejako przy okazji zbieramy materiał do badań podstawowych – badań starzenia i najbardziej nas interesującego – zdrowego starzenia. Wierzymy, że w odleglejszej perspektywie te badania również przyniosą korzyść każdemu człowiekowi, który będzie zainteresowany zdrowym życiem i opóźnianiem starzenia.

Kiedy Pani Profesor tak opowiada o projekcie, to nasuwa się myśl, że aby postawione przez Państwa cele uległy pełnej realizacji konieczne są nie tylko potężne środki finansowe, ale i duży nakład pracy ludzi?

To prawda. Nasz projekt jest zdecydowanie interdyscyplinarny i wymaga ścisłej współpracy lekarzy i pielęgniarek, naukowców zajmujących się biomedycyną oraz specjalistów od informatyki i bioinformatyki. Aby móc go zrealizować, zawiązano konsorcjum, którego liderem, jak wspomniałam wcześniej, jest firma Genomed zajmująca się m.in. testami genetycznymi, a współwykonawcami – Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN, Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej oraz firma informatyczna 24godziny.

Państwa projekt realizowany jest dopiero od kilku miesięcy, ale czy mają Państwo już jakieś sukcesy, którymi warto by było się pochwalić?

Do wstępnych analiz przekazaliśmy Liderowi projektu, firmie Genomed, kilkadziesiąt próbek DNA najzdrowszych uczestników zakończonych już projektów naukowych PolStu (polskich stulatków) oraz PolSenior (osób w wieku ponad 95 lat) koordynowanych przez Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, który jest instytutem również biorącym udział w realizacji aktualnego projektu. Rozpoczęliśmy już rekrutację nowych osób długowiecznych (ponad 95 lat). W oparciu o rozbudowany kwestionariusz medyczny, wyniki badania lekarskiego oraz wyniki licznych badań krwi z grupy 300 zrekrutowanych osób wybierzemy około 100 najzdrowszych osób, których genomowe DNA będzie również przekazane do sekwencjonowania. Inni wykonawcy projektu, którzy zajmują się sekwencjonowaniem i obróbką informatyczną danych, również są ze swoimi pracami, jak na tę fazę projektu, dość zaawansowani.

Żyjemy w dobie komercjalizacji, czy jest szansa na zastrzeżenia patentowe, które Państwo złożą w przyszłości ?

Jak najbardziej – planujemy objęcie wyników naszych działań zastrzeżeniem patentowym.

Dziękuję za rozmowę.

Prof. dr hab. Monika Puzianowska-Kuźnicka - kierownik Zespołu Kliniczno-Badawczego Epigenetyki Człowieka z Instytutu Medycyny Doświadczalnej
i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN. Uzyskała tytuł lekarza medycyny (dyplom z wyróżnieniem) na Akademii Medycznej w Warszawie w 1989 roku, a później odbyła 4-letni staż w Institute of Child Health and Human Development, National Institutes of Health, Bethesda, USA. W 2002 roku otrzymała tytuł doktora habilitowanego za rozprawę „Molekularne mechanizmy działania receptorów trijodotyroniny in vivo oraz ich udział w rozwoju embrionalnym kręgowców i w procesie neogenezy tkanek ludzkich”, a w 2011 roku tytuł profesora zwyczajnego. Jest laureatką wielu prestiżowych nagród i wyróżnień oraz wykonawcą i kierownikiem łącznie ośmiu grantów naukowo-badawczych. Obecnie jest współautorką 50 pełnotekstowych publikacji, 75 doniesień zjazdowych oraz 7 prac wysłanych do druku.

Rozmawiała dr Marzena Szwed, redaktor naukowy portalu biotechnologia.pl