Między odkryciem nowego mechanizmu choroby a lekiem, który trafia do pacjenta, zwykle mija wiele lat. Nowe Centrum Badań Translacyjnych Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN ma ten czas skrócić. W jednym miejscu połączono zaawansowaną aparaturę do bioobrazowania, laboratoria i zespoły badawcze. Dyrektor instytutu, prof. Agnieszka Dobrzyń, liczy, że dzięki temu odkrycia naukowe będą szybciej przekładać się na nowe terapie, metody diagnostyczne i rozwiązania dla gospodarki

Badania biomedyczne prowadzone są zwykle w wielu laboratoriach, a kolejne etapy realizują różne zespoły. Wyniki nie zawsze wychodzą poza publikacje naukowe. Centrum Badań Translacyjnych ma odwrócić ten schemat, umożliwiając przeprowadzenie całego procesu od badań podstawowych po rozwiązania, które będzie można rozwijać w kierunku nowych terapii i testów diagnostycznych. – Stworzyliśmy to centrum, by znaleźć bardzo krótką ścieżkę między molekułą i mechanizmem biologicznym a pacjentem – mówi prof. Dobrzyń.

Centrum, utworzone dzięki finansowaniu KPO, jest kolejnym etapem rozbudowy infrastruktury badawczej Instytutu Nenckiego. Placówka od ponad dwóch dekad rozwija technologie bioobrazowania. W 2019 roku została polskim węzłem europejskiej infrastruktury Euro-BioImaging ERIC, a cztery lata później uruchomiła Krajowe Centrum BioObrazowania Biopixel. Nowy ośrodek rozszerza te możliwości o laboratoria, które mają przyspieszyć prace nad diagnostyką i terapiamii chorób neurodegeneracyjnych, metabolicznych oraz nowotworowych.

Dla prof. Dobrzyń uruchomienie Centrum Badań Translacyjnych jest najważniejszym przedsięwzięciem od czasu objęcia funkcji dyrektora Instytutu Nenckiego. Mimo obowiązków administracyjnych nadal kieruje Pracownią Sygnałów Komórkowych i Zaburzeń Metabolicznych, choć – jak przyznaje – coraz rzadziej może poświęcać czas pracy laboratoryjnej. – Bycie dyrektorem to duża frajda, ale jako naukowiec cierpię, bo nie mam tak dużo czasu, jakbym chciała mieć na laboratorium i na swoją pracę i pracę z moją grupą badawczą – mówi.

Badania prowadzone przez jej zespół koncentrują się na zaburzeniach metabolicznych, przede wszystkim cukrzycy typu 2. Naukowcy opisali nowe mechanizmy regulujące wydzielanie insuliny i autofagię komórek beta trzustki, opracowali rozwiązania objęte patentami dotyczącymi diagnostyki insulinooporności oraz nowych terapii cukrzycy. Obecnie pracują m.in. nad testem pozwalającym wykrywać insulinooporność na bardzo wczesnym etapie oraz nad nowymi metodami leczenia raka trzustki.

Od laboratorium do pacjenta

Centrum wyposażono w mikroskopy konfokalne, mikroskopy elektronowe oraz aparaturę do bioobrazowania, która pozwala śledzić procesy zachodzące w komórkach i tkankach z dokładnością jeszcze kilka lat temu niedostępną. – Sam sprzęt nie stanowi o jakości badań. Mamy przede wszystkim ekspertyzę, czyli ludzi, którzy potrafią to zrobić – podkreśla prof. Dobrzyń.

Z infrastruktury będą korzystać nie tylko zespoły z Instytutu Nenckiego. Centrum ma być otwarte  dla naukowców z innych jednostek oraz partnerów przemysłowych. Pierwsze umowy z firmami zostały już podpisane. Zdaniem prof. Agnieszki Dobrzyń taka współpraca nie powinna być dodatkiem do działalności instytutu, lecz jednym z jej naturalnych elementów. Publiczne finansowanie pozostaje podstawą funkcjonowania jednostek naukowych, ale nie powinno być jedynym źródłem ich utrzymania. – Dywersyfikacja to jest słowo klucz w moim rozumieniu zarządzania instytucją. Nie czekamy, aż dostaniemy pieniądze z ministerstwa. Szukamy różnych możliwości – mówi.

Nowe centrum jest kolejnym krokiem w tej strategii. Ma nie tylko zwiększyć możliwości prowadzenia badań, lecz także przyciągać partnerów z kraju i z zagranicy oraz ułatwiać komercjalizację wyników prac naukowych.

Cukrzyca, rak trzustki i bioniczny narząd

Mimo obowiązków dyrektorskich prof. Agnieszka Dobrzyń nadal kieruje własnym zespołem badawczym. Pracownia Sygnałów Komórkowych i Zaburzeń Metabolicznych zajmuje się przede wszystkim cukrzycą, insulinoopornością i chorobami trzustki.

Jednym z prowadzonych projektów jest test pozwalający wykrywać insulinooporność znacznie wcześniej niż obecnie stosowane metody. Wykorzystuje mikrofluidykę i zaawansowaną elektronikę. Szczegółów badaczka nie ujawnia, ponieważ rozwiązanie znajduje się w trakcie procedury patentowej. Mówi jednak o celu, który wykracza poza samo opracowanie technologii. – Marzę, żeby ten bardzo prosty test pojawił się w każdej szkole. Żeby w gabinecie szkolnej pielęgniarki można było prowadzić przesiewowe badania, w celu wychwycenia bardzo wczesnych symptomów insulinooporności, bo wtedy jeszcze możemy ograniczyć rozwój choroby – mówi.

Drugim dużym przedsięwzięciem jest bioniczna trzustka, rozwijana wspólnie z zespołem prof. Michała Wszoły i firmą Polbionica S.A. Jeśli wszystko przebiegnie zgodnie z planem, pierwsze wszczepienie eksperymentalnego narządu zostanie przeprowadzone u pacjentów już w przyszłym roku.

Nauka ma przynosić rozwiązania

Prof. Agnieszka Dobrzyń nie ukrywa, że zależy jej na zmianie sposobu myślenia o komercjalizacji badań. Jej zdaniem polscy naukowcy dokonują odkryć na światowym poziomie, ale zbyt rzadko przekładają się one na produkty rozwijane i wdrażane w kraju.

Jako przykład podaje historię leku Paxlovid stosowanego przeciw COVID-19. W opracowaniu inhibitorów proteaz wirusowych, które stały się jednym z elementów prac nad tym lekiem, uczestniczył zespół prof. Marcina Drąga z Politechniki Wrocławskiej. To pokazuje, że polskie laboratoria potrafią tworzyć rozwiązania wykorzystywane później przez największe światowe koncerny.

– Wierzę w to, że nasze wynalazki, polskie wynalazki, zaczną w pewnym momencie przynosić miliardowe zyski. Nasz potencjał od zawsze był ogromny. Potrzebujemy jedynie lepiej go wykorzystać, stworzyć odpowiednie warunki do rozwoju i skuteczniej zmieniać dobre pomysły w światowe sukcesy – mówi.

Podkreśla, że nie chodzi o odejście od badań podstawowych, lecz o stworzenie warunków, w których najlepsze odkrycia będą mogły przejść całą drogę – od laboratorium do gotowego rozwiązania medycznego.

Dlatego za miarę sukcesu nowego centrum nie uznaje liczby publikacji ani kolejnych grantów. – Jeśli się okaże za 10 lat, że dzięki Centrum Badań Translacyjnych wprowadzimy na rynek lek lub test diagnostyczny, który nie tylko znajduje zastosowanie, ale także generuje przychody, a wypracowane środki będą głównym źródłem utrzymywania badań naukowych prowadzonych w Instytucie Nenckiego, uznam to za prawdziwy sukces – mówi.

Biologia będzie wyglądała inaczej

Równolegle z rozwojem infrastruktury badawczej zmieniają się także narzędzia wykorzystywane przez naukowców. Coraz większą rolę odgrywają modele obliczeniowe i sztuczna inteligencja. Zdaniem prof. Dobrzyń w najbliższych latach zmienią one sposób prowadzenia badań biologicznych równie mocno, jak wcześniej zmieniła go automatyzacja.

Zamiast sprawdzać w laboratorium setki potencjalnych cząsteczek, coraz częściej będzie można wykorzystać modele komputerowe do wskazania tych najbardziej obiecujących. Eksperyment pozostanie niezbędny, ale będzie dotyczył znacznie mniejszej liczby hipotez. – Jesteśmy ostatnim pokoleniem naukowców, które pamięta badania prowadzone w ten sposób. Za moment większość analiz będzie wykonywana na modelach obliczeniowych – uważa.

Dla prof. Dobrzyń otwarte w czerwcu Centrum Badań Translacyjnych jest początkiem tej zmiany. 

• Nauki biologiczne i rolnicze
• Nauki medyczne