Skuteczniej leczyć chorobę Leśniowskiego-Crohna, łuszczycę, a może i alzheimera. Polka podjęła to wyzwanie

Prof. Katarzyna Donskow-Łysoniewska od ponad 20 lat zajmuje się parazytologią. W ramach doktoratu jako pierwsza w Polsce wprowadziła model autoimmunizacyjnego zapalenia mózgu i rdzenia kręgowego (mysi model choroby autoimmunizacyjnej - stwardnienia rozsianego) w badaniach immunonoparazytologicznych po to, aby szukać tego, co pomoże wyhamować chorobę. Po latach badań zidentyfikowała białko z pasożytów, które może mieć przełomowe znaczenie w leczeniu chorób zapalnych.

W rozmowie z „Pulsem Medycyny” naukowczyni mówi, jakie korzyści wiąże z tym odkryciem.

Jak pasożyty mogą pomóc w leczeniu?

Prace dotyczące wykorzystania pasożytów w leczeniu chorób, głównie o podłożu zapalnym, prowadzone są na świecie już od dłuższego czasu. Zapoczątkowało je dostrzeżenie pewnej koincydencji. Zaobserwowano, że na terenach, gdzie wciąż częste są zakażenia pasożytnicze, mamy do czynienia z niską zapadalnością na choroby alergiczne i autoimmunologiczne.

Na tej podstawie postawiono tzw. hipotezę higieny, która mówi o tym, że zakażenia przebyte zwłaszcza w okresie dzieciństwa kształtują układ odpornościowy tak, że reaguje on potem poprawnie na wszelkie alergeny i antygeny. Osoby, które nie mają takich „doświadczeń”, jak np. mieszkańcy krajów rozwiniętych, gdzie kontakt z pasożytami jest już rzadki, częściej chorują na choroby alergiczne i autoimmunologiczne.

Opierając się o tę hipotezę, na całym świecie zaczęto poszukiwać tego, co może łączyć pasożyty z chorobami o podłożu zapalnym. Większość badań skoncentrowała się na umiejętności pasożytów do manipulowania układem odpornościowym żywiciela.

Trzeba pamiętać, że organizm żywiciela dla pasożyta jest miejscem bytowania, w którym ten stara się utrzymać możliwie długo, a to sprawia, że zależy mu na tym, by żywiciel był w dobrej kondycji. To też powoduje, że niektóre pasożyty trafiając do organizmu swojego żywiciela, np. człowieka, u którego występuje przewlekły stan zapalny w konkretnej tkance czy organie, np. jelitach, uruchamiają mechanizmy pozwalające im przywrócić prawidłową fizjologię i działanie układu odpornościowego.

Przez wiele lat wraz z zespołem prowadziliśmy badania, które pozwoliły nam poznawać, jak reakcja - głównie zapalna - jest hamowana przez nicienie jelitowe. Następnym etapem tych badań była weryfikacja już nie tylko tego mechanizmu, ale i tego, jak zaangażowane są w to konkretne białka nicienia.

Ostatecznie w trakcie naszych badań udało się zidentyfikować białka odpowiedzialne za zmianę aktywności układu odpornościowego, a wśród nich specyficzne białka immunomodulujące, które nazwaliśmy roboczo mimikami. To szczególna grupa białek immunomodulujących, które naśladują białka żywicielskie.

Co to oznacza?

Białka te mają strukturę podobną do białka żywiciela. Mogą łączyć się z odpowiednimi receptorami na komórkach czy z białkami reakcji zapalnej, sprawiając, że aktywność komórki zostaje zmieniona. Zastosowanie tych białek, czyli mimików może mieć więc istotne znaczenie w zahamowaniu stanu zapalnego towarzyszącego chorobom o podłożu zapalnym.

Ale to, co jest niezwykle istotne w przypadku białek immunomodulujących pasożytów, w tym niektórych mimików nicieni jelitowych, to fakt, że oddziałują one również na stany zapalne w tkankach zupełnie niezwiązanych z zapaleniem. Przykładem są białka uwalniane z komórek pasożyta i transportowane do węzłów chłonnych - gdzie dochodzi do ich dalszej prezentacji limfocytom. Taka edukacja komórek układu odpornościowego, które biorą udział w regulacji reakcji zapalnej, powoduje na przykład zwiększenie poziomu limfocytów regulatorowych, skutecznie hamujących nadreaktywność odpowiedzi immunologicznej na własne antygeny. Tym samym w tkankach niezwiązanych z zarażeniem może dochodzić do zahamowania stanu zapalnego.

Przykładem jest działanie jednej z grup naszych mimików w terapii stwardnienia rozsianego. Niezwykle istotne w przypadku mimików jest to, że pojedyncze mimiki, czyli pojedyncze białka, mają zdolność manipulowania różnymi typami komórek zaangażowanymi w reakcję zapalną. Czyli nie jest to oddziaływanie jednego białka na jeden typ np. receptora na komórkach, ale wpływ jednego białka na wiele typów komórek zaangażowanych w regulację reakcji zapalnej.

Z czego to wynika?

Wynika to z tego, że w toku ewolucji niektórych nicieni z ich żywicielami nastąpiło doskonałe dopasowanie. Każdy wydatek energetyczny, jaki w toku ewolucji pasożyt musi ponieść na stworzenie nowego białka, jest zoptymalizowany. To skutkuje właśnie oddziaływaniem mimików - na różnych poziomach odpowiedzi immunologicznej. W związku z czym, w zastosowaniu terapeutycznym jedno białko nicienia bardzo specyficznie i bardzo „inteligentnie” mogłoby wpływać na szereg elementów procesu zapalnego w chorobach autoimmunizacyjnych.

A to już absolutnie odmienny proces niż obserwujemy w szeregu stosowanych obecnie leków, które hamują często wybiórczo konkretny czynnik zaangażowany w regulacje reakcji zapalnej.

Choroby autoimmunizacyjne są to z reguły schorzenia, których leczenie przebiega bardzo długo, często do końca życia, dlatego skupiamy się na poszukiwaniu terapii bezpiecznej w zastosowaniu i o niskiej toksyczności. Mimiki, podobnie jak inne białka immunomodulujące, nawet w zastosowaniu wysokich koncentracji nie powodują cytotoksyczności in vitro i toksyczności in vivo, dlatego mogą stać się podstawą nowych terapii chorób autoimmunizacyjnych dotykających setek milionów ludzi, odmieniając medycynę i eliminując skutki uboczne obecnie stosowanych syntetycznych leków, a nawet rozwijanych nowych leków biologicznych.

Czyli jest nadzieja, że mimiki mogą pomóc w leczeniu chorób. W jakie konkretnie pani celuje?

Choroba Leśniowskiego-Crohna (ChC) i wrzodziejące zapalenie jelita grubego (WZJG) to jednostki chorobowe, o których w tej chwili myślimy. W dalszej perspektywie m.in. o stwardnieniu rozsianym i łuszczycy. Dlaczego właśnie te schorzenia? Ponieważ obecnie mamy wytypowane dwie grupy mimików o udowodnionej aktywności w kierunku patomechanizmu związanego z tymi chorobami. Nasz pierwszy zsyntetyzowany mimik w badaniach prowadzonych na zwierzętach wykazał skuteczność w terapii właśnie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego oraz choroby Leśniowskiego-Crohna. Drugi z mimików wykazuje potencjał w terapii stwardnienia rozsianego i łuszczycy.

Jeżeli chodzi o tą grupę mimików, to badania są zaawansowane, protokół produkcji i oczyszczania białka jest opracowany. Kolejnym etapem będą badania przedkliniczne z udziałem zwierząt, niezbędne w celu rozwoju potencjalnego leku.

Jeżeli chodzi o drugą grupę białek, to białka są zweryfikowane w układzie in vitro. Znamy ich mechanizm działania, mamy wytypowane modele przedkliniczne, które powinny zweryfikować aktywność tych białek i ich wpływ terapeutyczny.

W tej chwili poszukujemy potencjalnych inwestorów do rozwoju badań przedklinicznych, a następnie badań klinicznych. Ich koszt jest bardzo wysoki, a zależy nam, żeby te badania przeprowadzić jak najszybciej.

Ponadto moim celem jest dalszy rozwój platformy do identyfikacji mimików, które wykazują potencjał terapeutyczny w leczeniu chorób o podłożu zapalnym. Nicienie produkują wiele białek, których aktywności jeszcze nie znamy, a które mogą wykazywać istotne działanie immunomodulujące i stanowić podstawę do potencjalnego zastosowania w kolejnych przewlekłych schorzeniach, na które współczesna medycyna wciąż poszukuje skutecznych i bezpiecznych terapii. Mocno wierzę, że tak się stanie.

O kim mowa

Dr hab. Katarzyna Donskow-Łysoniewska, prof. UŁa to naukowczyni z Uczelni Łazarskiego w Warszawie, kierująca Zakładem Immunoterapii Eksperymentalnej na Wydziale Medycznym. Specjalizuje się w immunoparazytologii i badaniach nad patogenezą chorób autoimmunizacyjnych. Jest pionierką w Polsce w badaniu białek pasożytniczych zwanych mimikami.