Biotechnologia pl: Bakterie są wszędzie, a ze względu na swój prokariotyczny genom mogą ulegać ciągłym zmianom, czy ze względu na zmienność tych mikroorganizmów, poznanie mechanizmów ich oporności jest w ogóle możliwe?

Dr hab. Magdalena Popowska: Głównym celem w naszych badaniach jest określenie poziomu oporności oraz jej molekularnych mechanizmów u bakterii, które żyją w oczyszczalniach ścieków, w glebie czy też w wodzie. Częścią aplikacyjną projektu jest jak najbardziej zdobyta wiedza na temat mechanizmów oporności jakie istnieją w środowisku na antybiotyki oraz genów odpowiedzialnych za zdolność do życia w obecności toksycznych związków i metali ciężkich stanowiących poważne zagrożenie dla naszego środowiska. Geny te mogą być później przeniesione do innych szczepów bakterii, co w przyszłości może znaleźć zastosowanie nawet na skalę przemysłową. Nas szczególnie interesują te związki, produkowane przez bakterie, które działają hamująco na wzrost innych bakterii.

Czy to w jakikolwiek sposób może przełożyć się na ich aplikacyjne zastosowanie?

Jak najbardziej tak, ponieważ, gdy wykryjemy, że dany związek X powoduje zahamowanie wzrostu innych bakterii to od razu jest to dla nas przesłanka, że może on w przyszłości zostać wykorzystany w sektorze badań life sciene. Obecnie doszło do takiej sytuacji, że nagminne stosowanie antybiotyków, spowodowało wytworzenie i rozprzestrzenienie się oporności wielolekowej u mikroorganizmów, m.in. chorobotwórczych. Ostatnim nowym lekiem wprowadzonym do terapii medycznej w roku 2000 był linezoid, stosowany w zakażeniach bakteriami Gram-dodatnimi, jednak już w 2001 zidentyfikowano pierwsze szczepy Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty) oporne na ten lek. W większości przypadków oporność na dany antybiotyk wśród bakterii pojawia się w okresie: pół roku - rok od momentu wprowadzenia danego leku. W ciągu ostatnich lat nie udało się Nam naukowcom pozyskać żadnego, nowego antybiotyku, który wyprodukowała natura, pojawiło się jedynie kilka „nowych” leków będących modyfikacją już istniejących antybiotyków o działaniu przeciwdrobnoustrojowym.

Czy należy zatem rozumieć, że Państwo poszukują nowych substancji terapeutycznych, które można sklasyfikować jako antybiotyki?

Poniekąd tak. W naszych badaniach szczególnie interesują nas te bakterie, które są oporne na antybiotyki, a które jednocześnie, w nieznany dla nas jeszcze sposób, hamują wzrost innych szczepów bakteryjnych.

Domyślam się, że badania nad szczepami, które Państwo prowadzą, wymagają ogromnego nakładu pracy?

Środki finansowe jakie zostały przeznaczone na zrealizowanie sformułowanych przez nas celów badawczych pochodzą z Narodowego Centrum Nauki. Jednakże nasze badania prowadzone tutaj w Polsce są wykonywane we współpracy z innymi ośrodkami europejskimi w ramach akcji COST.

Czy może Pani powiedzieć coś więcej o tym przedsięwzięciu?

Akcja COST skupia naukowców, zrzeszając ich pod określonym tematem lub pomysłem badawczym. Naukowcy spotykają się ze sobą i ustalają zadania badawcze, tak aby jak najtrafniej zweryfikować postawioną sobie na początku hipotezę badawczą. Wszystkie te działania, związane są również z uzyskaniem określonych funduszy badawczych. COST jest pomocny przy tworzeniu swego rodzaju konsorcjum, a będąc w takim konsorcjum, łatwiej jest z pewnością starać się o uzyskanie finansowania w ramach projektów międzynarodowych. Ja jestem koordynatorem Akcji COST: TD0803 „Detecting evolutionary hot spots of antibiotic resistances in Europe (DARE)" (http://www.cost-dare.eu/), dotyczącej Oporności bakterii na antybiotyki w środowisku, na terenie Polski  w okresie 2009-2013. W tym zadaniu badawczym, w ramach COST uczestniczy w sumie 20 krajów. My współpracujemy bliżej ze Szwajcarią, Niemcami, Francją i Portugalią.

Czy cele, które Państwo sobie założyli, zostały zrealizowane ?

W 70% tak. Określiliśmy poziom oraz molekularne mechanizmy oporności na antybiotyki należące do 6 różnych klas wśród bakterii opornych wyizolowanych z różnych środowisk: gleba, woda, stawy rybne i oczyszczalnie ścieków. Obecnie czekają nas badania dotyczące ustalania nowych mechanizmów oporności, ponieważ w wielu szczepach bakterii nie udało Nam się zidentyfikować molekularnych podstaw tych procesów. Są to szczepy oporne, mimo, że znane Nam geny oporności nie zostały znalezione w genomie tych bakterii. Założyliśmy, że ostatnim etapem naszych badań będzie poszukiwanie takich szczepów bakteryjnych, które produkują związki działające przeciwbakteryjnie - bakteriocyny. Postulujemy, że te związki w przyszłości mogą mieć niebywałe zastosowanie aplikacyjne.

Czy myślą Państwo o tym, żeby w przyszłości profil Państwa badań się zmienił, to znaczy aby badania podstawowe mogły się stać stosowanymi?

Obecnie zastanawiamy się nad kolejnymi działaniami badawczymi w ramach niedawno ogłoszonych nowych Akcji COST. Jednakże najważniejsze dla nas w tej chwili, głównie ze względu na wydźwięk aplikacyjny naszych badań,  jest złożenie wniosku do Narodowego Centrum Badań i rozwoju (NCBiR), tak, aby mogły się rozpocząć bardzo kosztowne badania aplikacyjne. Mam nadzieję, że wynikiem tych badań będzie produkt, który znajdzie w przyszłości zastosowanie.

Teraz jest moda na komercjalizację wyników badań, tworzone są inkubatory przedsiębiorczości, a naukowcy składają zastrzeżenia patentowe, czy na tym polu działań mogą się Państwo już czymś pochwalić?

W tej chwili, grupa badawcza którą reprezentuje, ma jedno zgłoszenie patentowe, zarówno polskie jak i międzynarodowe. Dotyczy ono tzw. szczepionki bioremediacyjnej, czyli jest związane z oczyszczaniem gleby. Mówiąc wprost są to bakterie, które „zjadają” substancje toksyczne. Szczepy te udało nam się pozyskać z bardzo zanieczyszczonych środowisk. Fenomenem naszego wynalazku, jest fakt, że nasza szczepionka bioremediacyjna to taka mieszanka bakteryjna, która zapodana w jakieś inne miejsce, będzie w stanie w bardzo krótkim czasie oczyścić nasze środowisko z różnych substancji toksycznych, nawet w obecności wysokich stężeń metali ciężkich, które normalnie hamują proces bioremediacji.

Życzymy zatem powodzenia w poszukiwaniu partnera biznesowego i sukcesów w aplikowaniu o środki finansowe pozyskiwane w ramach projektów współtworzonych z NCBiR.

Dr hab. Magdalena Popowska jest współautorką 19 publikacji naukowych w czasopismach z JCR oraz 14 publikacji w recenzowanych materiałach konferencyjnych o zasięgu międzynarodowym, a także zgłoszenia patentowe, nr P399388. W swojej działalności naukowej zajmuje się funkcją białek powierzchniowych w komórkach Listeria monocytogenes, mechanizmami oporności na antybiotyki, detergenty oraz metale ciężkie i ostatnio szeroko rozumianą bioremediacją. Obecnie jest opiekunem naukowym 1 grantu NCN, kierownikiem 1 grantu NCN (międzynarodowy- niewspółfinasowany), oraz wykonawcą 2 grantów NCN. W poprzednich latach kierowałam i byłam wykonawcą 4 projektów badawczych MNISW. W ramach uzyskanych stypendiów naukowych, uczestniczyłam w 5 stażach naukowych w zagranicznych ośrodkach naukowych w Niemczech, Belgii i Francji. Jestem laureatem 3 nagród J.M. Rektora UW za wybitne osiągnięcia naukowe oraz 2 nagród za pracę dydaktyczną.