Subiektywny przegląd najciekawszych dokonań
Rok 2019 się kończy. Świętując literackiego Nobla dla Olgi Tokarczuk, warto wiedzieć również co nieco o innych tegorocznych polskich sukcesach, tym razem w różnych dziedzinach nauki. Tu też mamy z czego się cieszyć, bo przynajmniej niektóre dokonania są dość znaczące. Które? Sprawdźmy.
Przełomowa terapia dla dzieci z cukrzycą typu 1
Naukowcy z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego opracowali nową terapię dla cukrzyków, oznaczoną skrótem TREG – ogłosiła PAP na początku grudnia. Terapia opiera się na modulowaniu komórek układu odpornościowego, a jej skutkiem jest mniejsze ryzyko powikłań oraz możliwość bezpiecznego zmniejszenia dawek insuliny podawanej pacjentom.
TREG, choć niewątpliwie stanowi przełom w leczeniu cukrzycy, nie jest przeznaczona dla każdego pacjenta cierpiącego na cukrzycę typu 1.
– Stosujemy ją u dzieci i nastolatków ze świeżo rozpoznaną cukrzycą typu 1, mniej więcej w ciągu dwóch miesięcy od rozpoznania choroby. Ci pacjenci mają zachowane jeszcze ok. 20-30% wysp trzustkowych, które produkują insulinę. Stosując naszą terapię, walczymy o to, by nie doszło do ich zniszczenia – powiedział w rozmowie z PAP prof. Piotr Trzonkowski, kierownik Katedry i Zakładu Immunologii Medycznej Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego.
Jak działa TREG? Aby to wyjaśnić, trzeba znać mechanizm powstawania cukrzycy typu 1. W tej chorobie autoimmunologicznej komórki układu odpornościowego zamiast chronić organizm przed infekcjami, atakują jego własne tkanki. W przypadku cukrzycy są to tkanki trzustki, ważnego gruczołu produkującego insulinę. Chorzy, u których doszło do całkowitego zniszczenia trzustki, muszą przyjmować insulinę do końca życia, m.in. poprzez specjalne pompy insulinowe lub peny – małe urządzenia podające insulinę podskórnie.
Terapia TREG polega na pobieraniu pewnej ilości komórek regulatorowych, a więc działających naprawczo na układ odpornościowy, namnożeniu ich i ponownym wstrzyknięciu pacjentowi.
Terapia nie cofa zniszczeń w obrębie trzustki, ale zachowanie choćby części wysp trzustkowych ma ogromne znaczenie dla zdrowia pacjenta. Jeśli jego trzustka jest w stanie produkować nawet niewielką ilość insuliny, lekarzom znacznie łatwiej dobrać jej dawkę i zapobiec powikłaniom cukrzycowym, wynikającym z wahań poziomu cukru.
TREG to również nadzieja dla profilaktyki przeciwcukrzycowej. – Problem w cukrzycy typu 1 stanowi to, że w momencie jej wykrycia najwyżej jedna trzecia wysp trzustkowych jest jeszcze zachowana. To bardzo późno. Dlatego planujemy wdrożyć nowy program, który pomoże nam poszukiwać pacjentów mających bardzo wysokie, graniczące niemal z pewnością, ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1, ale jeszcze bez objawów choroby. U nich odsetek zachowanych wysp trzustkowych jest znacznie większy – wyjaśnił prof. Trzonkowski.
Sztuczna inteligencja pomoże wykryć nowotwory
Czy nadchodzi nowa epoka w działaniu systemu opieki zdrowotnej, w której ogromną część pracy przy analizie danych o pacjencie wykona za lekarzy sztuczna inteligencja?
Może za wcześnie mówić o wielkim przełomie, ale pierwsze kroki mamy za sobą. Jak poinformował w październiku portal MamStartup.pl, polscy lekarze onkolodzy oraz specjaliści od zaawansowanych technologii informatycznych stworzyli w ramach start-upu Saventic Health platformę SARAH, bazującą na sztucznej inteligencji. Jej działanie opiera się na przygotowanych przez naukowców algorytmach, służących do przetwarzania ogromnej liczby danych medycznych.
Jak wszyscy wiemy, wczesne wykrycie nowotworu zwiększa szansę pokonania choroby. Tymczasem proces diagnostyczny często jest opóźniany przez niewydolny system, na co składają się kolejki do lekarzy i brak sprawnego przepływu informacji między placówkami. System ten ma jeszcze jedną wadę –
lekarze często są zbyt zajęci lub zmęczeni, by brać pod uwagę drobne sygnały, że coś jest nie tak, zgłaszane przez pacjenta, albo w krótkim czasie przeanalizować np. jego wyniki badań z kilku lat. Łatwo więc mogą przegapić coś ważnego, szczególnie jeśli na jedną wizytę muszą przeznaczyć raptem kilkanaście minut. Remedium na te bolączki mają być takie platformy jak SARAH.
– Systemy oparte na sztucznej inteligencji będą w stanie wychwycić nowotwór we wczesnych stadiach, wtedy gdy widoczne są tylko niewielkie odchylenia w morfologii krwi, wychwytywalne właśnie przez sztuczną inteligencję, często oficjalnie będące jeszcze w granicach normy, ale już ulegające zmianie w czasie
– wyjaśnia prof. Grzegorz Basak, kierownik Katedry i Kliniki Hematologii, Onkologii i Chorób Wewnętrznych w Centralnym Szpitalu Klinicznym WUM, współtwórca start-upu Saventic Health.
Dane, na których pracuje SARAH, mają pochodzić ze szpitali i przychodni, które zgromadziły informacje o pacjentach, wynikach badań i metodach leczenia, wprowadzane przez lata do ich systemów. Algorytmy opracowane przez polskich naukowców pozwolą je wykorzystać szybko i efektywnie. Może to o wiele miesięcy skrócić czas rozpoczęcia leczenia, gdyż pozwoli na – jak mówi prof. Basak – „jak największą czułość wychwytywania określonych przypadków, w tym wczesnego wykrywania nowotworów”.
Naukowcy sądzą, że platforma może mieć duże znaczenie szczególnie w zwiększeniu wykrywalności nowotworów trudnych do odkrycia, które dają objawy dopiero w późnych stadiach choroby. Obecnie rozwiązanie jest testowane w sieci prywatnych przychodni podstawowej opieki zdrowotnej.
Rak jak wirus komputerowy – znamy już mechanizm
I jeszcze jedna potencjalnie dobra wiadomość z pola walki z nowotworami. Zespół polskich naukowców z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego odkrył mechanizm, za pomocą którego komórki nowotworowe blokują odpowiedź immunologiczną organizmu – o czym w lipcu mogliśmy przeczytać w „Nature”.
Badania zespołu prof. Janusza Gołąba wykazały, że nowotwory potrafią sterować naszym układem odpornościowym. Robią to za pomocą małych pęcherzyków zawierających enzym arginazę-1, który wysyłają niczym hakerzy wirusa do węzłów chłonnych, pełniących ważne funkcje w zwalczaniu chorób, również nowotworowych. Arginaza znacząco hamuje stamtąd nasz układ odpornościowy. Co istotne, pęcherzyki ze szkodliwą przesyłką mogą się przemieszczać na duże odległości w obrębie organizmu i przekraczać bariery tkankowe, przez co obrona nowotworu przed zniszczeniem jest jeszcze silniejsza.
Odkrycie jest bardzo istotne dla poszukiwań skutecznej terapii nowotworowej. Trwają już badania nad lekiem zawierającym inhibitor arginazy, czyli substancję blokującą działanie tego enzymu.
Sztuczne wielościany białkowe – to może być rewolucja
W maju czasopismo „Nature” opisało odkrycie, które może być wstępem do nowej ery w medycynie. Zespołowi naukowców (w tym polskich) pracującemu w ramach projektu prowadzonego w Małopolskim Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego pod kierownictwem brytyjskiego profesora Jonathana Heddle’a udało się wykazać możliwość tworzenia sztucznych białkowych sfer, czy raczej wielościanów, mają one bowiem taki kształt jak piłka nożna, składająca się ze zszytych wieloboków.
Białkowe sfery są puste w środku, dlatego naukowcy nazywają je klatkami. W naturze białka odpowiadają za niemal każdą reakcję biochemiczną w naszym ciele, a te w postaci pustych wielościanów, czyli klatek, są szczególnie przydatne. Taką strukturę mają np. otoczki wirusów, co pozwala im wnikać do wnętrza komórki zaatakowanego organizmu, gdzie uwalniają materiał genetyczny, zmieniając jej DNA.
Międzynarodowy zespół naukowy wykazał, że teoretycznie jest możliwe, byśmy sami tworzyli tego rodzaju syntetyczne konstrukcje, wykorzystując do tego klastry złota, czyli jego drobinki o średnicy zaledwie 1,4 nm. Miałyby one łączyć wieloboki, co pozwoliłoby tworzyć stabilne syntetyczne klatki, które następnie rozpadałyby się we wnętrzu komórki.
Odkrycie istnienia nowych kształtów klatek białkowych i możliwości ich budowania z wykorzystaniem złota otwiera przed medycyną zupełnie nowe ścieżki. Naukowcy mogliby takie syntetyczne struktury białkowe wykorzystywać do wprowadzania leków do komórek organizmu, zupełnie tak jak dziś wirusy wprowadzają do komórek swoją informację genetyczną.
Nowe planety swobodne
Z mikroskopijnego świata komórek ludzkiego organizmu przenieśmy się w kosmos. Tych, których fascynują jego badania, ucieszyła w lutym wiadomość, że naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego UW odkryli dwie nowe planety. Wydaje się, że nie jest to odkrycie istotne, wszak ciągle dowiadujemy się o istnieniu nowych gwiazd i planet w nowej galaktyce. Tym razem osiągnięcie jest o tyle interesujące, że to planety swobodne, niekrążące wokół żadnej gwiazdy, lecz poruszające się w przestrzeni kosmicznej zupełnie niezależnie.
W jaki sposób astronomom udaje się wykryć planety, które nie emitują światła ani nie krążą wokół gwiazd? Służy temu metoda mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Jeśli taka nieodkryta planeta znajdzie się między Ziemią a jakąś gwiazdą, ziemskie teleskopy mogą zarejestrować zjawisko rozjaśnienia jej światła. Grawitacja planety działa bowiem jak soczewka i w odpowiednim położeniu skupia światło gwiazd, a my możemy dzięki temu zauważyć zwiększenie jego intensywności. W przypadku planet trwa to kilka godzin.
Z naszego punktu widzenia ważny jest udział polskich naukowców w obserwacji nieba. W obserwatorium UW jest ona prowadzona w ramach programu OGLE.
Nowy kolega smoka wawelskiego
W lipcu „National Geographic” doniósł o ciekawym odkryciu polskich paleontologów. W śląskich Lisowicach pod Lublińcem odkryto kości kolejnego gada sprzed nieco ponad 200 mln lat. Należał on do rzędu gadów ssakokształtnych, a konkretniej tzw. dicynodontów, i otrzymał nazwę Lisowicia bojani. Znalezienie kości było dla naukowców niemałą niespodzianką, ponieważ wcześniej sądzono, że w tym okresie gady te zostały już wyparte przez młodsze dinozaury. Co więcej, ten egzemplarz był wyjątkowo duży w porównaniu z innymi dicynodontami, prawdopodobnie ważył ok. 9 ton, a więc tyle, ile duży nosorożec.
Przy okazji trzeba przypomnieć inne, wcześniejsze ciekawe odkrycie w tej samej okolicy. W 2012 r. w pobliskim Pawonkowie znaleziono kości dużego mięsożernego dinozaura, który został od razu skojarzony ze… smokiem wawelskim – Kraków znajduje się w końcu zaledwie ok. 160 km od Lublińca.
Choć wiemy, że nawet pierwsi ludzie nie mogli pamiętać dinozaurów, więc identyfikowanie z tymi stworzeniami krakowskiego smoka jest absurdem z punktu widzenia nauki, paleontolodzy sami niejako potwierdzają smoczy status odkrytego przed kilkoma laty gada. – Znaleźliśmy kości L. bojani ogryzione przez drapieżnika, najpewniej smoka, ale był to młodociany osobnik – mówił o najnowszym znalezisku prof. Tomasz Sulej w „National Geographic”. To możliwe, ponieważ ów „smok” żył na tym obszarze mniej więcej w tym samym okresie co odnaleziony w tym roku L. bojani.
Gniezno pierwszą stolicą Polski?
Wrzesień z kolei przyniósł gratkę dla pasjonatów historii. Jak informował portal TwojaHistoria.pl, archeolodzy odkryli pozostałości przedromańskiej budowli na gnieźnieńskim Wzgórzu Lecha. Ocenia się, że mogła ona zostać zbudowana w X w. lub w pierwszej połowie XI w.
Badacze uważają, że odkryty kamienny element wskazuje, że była to budowla o dużym znaczeniu, tylko takie bowiem były budowane z kamienia, nie z drewna. Odkrycie zwiększa szanse Gniezna na uznanie go za pierwszą stałą siedzibę Piastów, inaczej pierwszą „stolicę” Polski. Konkurentem do tego miana jest np. Poznań – z jego niewątpliwie ważnym grodem na Ostrowie Tumskim. Pozostałości kamiennej budowli z przełomu X i XI w. znaleziono także – choć od tego odkrycia minął już wiek – na Wawelu.
Fot. PAP/Jacek Turczyk
Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy