Przełomowy projekt naukowców z krakowskiego UJ: nadzieja na wyleczenie mukowiscydozy u źródła

Początkiem września obchodziliśmy w Polsce Światowy Dzień Mukowiscydozy. To podstępna choroba zapisana w kodzie DNA. Cichy wróg, który nie zna litości. To dramat rozgrywający się w ciele, które zaczyna się buntować, odbierając oddech, siły i nadzieję. Zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego podjął walkę z tym przewlekłym i groźnym schorzeniem realizując przełomowy projekt pt. „Innowacyjna strategia leczenia mukowiscydozy”.

– Obecnie w Polsce jest około 2000 chorych osób na zwłóknienie torbielowate (mukowiscydozę). Częstość zapadania na tę chorobę jest zróżnicowana, w zależności od regionu świata. W naszym kraju jest to średnio jedno na 5000 urodzeń. Mukowiscydoza jest dziedziczna; mamy tu do czynienia z mutacją genu CFTR, który znajduje się na długim ramieniu chromosomu 7 i odpowiada za produkcję białka, które reguluje transport jonów chlorkowych przez błony komórkowe. U chorych, od pierwszych chwil życia, dochodzi do nadmiernej produkcji śluzu, który gromadzi się w tkankach, głównie w układzie oddechowym i pokarmowym. Powoduje to ciągłe infekcje i rozwój chronicznego stanu zapalnego. To przyczyna powstawania groźnych zwłóknień i niewydolności narządów (płuc, trzustki, wątroby), które są powodem wysokiej i wczesnej śmiertelności chorych na mukowiscydozę. Większość z nich nie osiąga wieku 40 lat – mówi kierująca projektem dr Sylwia Bobis-Wozowicz z Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ, laureatka pierwszej edycji konkursu FIRST TEAM organizowanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej.

Leczeie? Jest długie, kosztowne i często trudno dostępne. Nie każdy chory ma szansę na nowoczesną refundowaną terapię, która jednak i tak nie leczy przyczyny choroby, jedynie może złagodzić jej przebieg. Bywa, że konieczny jest przeszczep płuc.

– Podjęliśmy pracę nad opracowaniem takiej techniki, która skoryguje wadę genetyczną, będącą powodem powstania mukowiscydozy, ale także znajdzie uniwersalne zastosowanie w leczeniu różnego rodzaju zwłóknień, występujących także w innych chorobach, takich jak niewydolność serca czy marskość wątroby. W celu naprawy wadliwego genu, wykorzystujemy nowatorskie narzędzia do precyzyjnej edycji genomu. Są to tak zwane nożyczki molekularne, między innymi system CRISPR/Cas9. Metoda polega to na tym, że dostarczamy do komórek narzędzia, które rozcinają w precyzyjnym miejscu nić DNA, wtedy w obecności matrycy (sekwencji) naprawczej, jesteśmy w stanie skorygować wadliwy gen. Odkryliśmy, że narzędzia te mogą być transportowane za pomocą pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (EVs). Są to struktury pochodzenia komórkowego, złożone z błony komórkowej, a wewnątrz znajdują się składniki bioaktywne, które mogą wpłynąć na zmianę odpowiedzi komórek docelowych. EVs Pozyskujemy z hodowli komórek macierzystych, w tym z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC). Co ważne, wykazaliśmy, że pęcherzyki pochodzące z komórek iPSC skutecznie hamują zwłóknienia, zatem mogą stanowić potencjalne terapeutyki w leczeniu zwłóknień w różnych narządach – wyjaśnia dr Sylwia Bobis-Wozowicz. Pęcherzyki mogą być podawane dożylnie lub miejscowo w formie hydrożelu hialuronowego, co zapewnia kontrolowane uwalnianie substancji aktywnych.

Projekt realizowany jest  od roku, a zespół badawczy intensywnie pracuje nad udoskonaleniem opracowanego modelu. Pierwsze wyniki wskazują, że ten przełomowy system, może działać i być skuteczny.

– Finalnie, za trzy lata, mamy nadzieję opracować technologię, którą można będzie skomercjalizować. Byłaby pierwszą, która umożliwiłaby stworzenie farmaceutyku, który skutecznie leczy przyczynę mukowiscydozy, właśnie już na poziomie genetycznym, hamując uszkodzenia narządów – informuje, dając nadzieję pacjentom, dla których każdy dzień to dar, dr Bobis-Wozowicz. Aby tak się stało, należy wykonać jeszcze szereg badań przedklinicznych, które są wymagane na każdej ścieżce opracowywania i wdrażania nowego leku.

Mukowiscydoza wciąż pozostaje wyzwaniem medycznym, ale dzięki takim projektom jak ten realizowany w Uniwersytecie Jagiellońskim, nadzieja staje się coraz bardziej realna. Choć droga do pełnej terapii jest jeszcze długa, postępy zespołu dr Sylwii Bobis-Wozowicz pokazują, że przyszłość pacjentów z mukowiscydozą może być znacznie jaśniejsza.

Źródło: UJ, fot. Anna Wojnar