Medycyna interceptywna, czyli zapobiegawcza na razie ogranicza się do ortodoncji. Kiedy dziecko ma jeszcze zęby mleczne, robi się zdjęcie rentgenowskie żuchwy i sprawdza, jaki będzie układ zębów stałych (na RTG je widać). I już wówczas przygotowuje się szczękę pacjenta, aby nowy komplet zębów, który ma służyć przez większą część życia, rósł prawidłowo. W ten sposób w ogóle nie dopuszcza się, by wykształciły się wady zgryzu.

Naukowcy z kilkunastu ośrodków europejskich zdecydowali, że ideę medycyny interceptywnej czyli wychwytywania nieprawidłowości w ciele na bardzo wczesnym etapie i niedopuszczania do ich rozwoju - zastosują do walki ze szczególnie rozpowszechnionymi i groźnymi chorobami trapiącymi europejskie społeczeństwa. Do tego grona zaliczają: nowotwory, choroby neurodegeneracyjne, zakaźne, sercowo-naczyniowe i przewlekłe stany zapalne.

Chodzi o to, by na tyle dobrze poznać te choroby, aby rozpoznawać już pierwsze pojedyncze komórki, które przestają funkcjonować prawidłowo i wchodzą na drogę prowadzącą do rozwoju choroby. Naukowcy wychodzą z założenia, że jeśli zidentyfikuje się pierwsze takie komórki i w porę "zawróci się" je z drogi - np. dostarczając brakujących im składników - do rozwoju choroby może w ogóle nie dojść. Zostanie stłumiona w zarodku.

- Przełomowość proponowanego podejścia polega na zastosowaniu dwóch technologii, które coraz szerzej wchodzą w nasze życie. Jedna z nich to sztuczna inteligencja. Druga to nowatorska metoda badania układów biologicznych polegająca na masowej równoległej analizie pojedynczych komórek - mówi w rozmowie z PAP dyrektor koordynującego udział Polski w projekcie Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu prof. Marek Figlerowicz.

Naukowiec tłumaczy, że obecnie, kiedy istnieje podejrzenie jakiejś choroby - np. nowotworu - lekarz często zleca wykonanie biopsji - ze zmienionej chorobowo tkanki pobierana jest próbka komórek, które są następnie analizowane np. pod kątem wystąpienia zmiany w DNA czy składzie białek. Przedmiotem takiej analizy są biomolekuły wyizolowane z wielu różnorodnych komórek, przez co uzyskiwany jest jedynie ich uśredniony obraz. Jeżeli w próbce są tylko nieliczne komórki nowotworowe, możne zdarzyć się, że zostaną niezauważone, bo w badaniu giną takie detale.

Tymczasem nowe technologie analizy pojedynczych komórek pozwalają dostrzec, co się dzieje w każdej z nich z osobna - np. sprawdzić, które geny są aktywne, jakie białka są produkowane. W ten sposób można ustalić, czy w którejkolwiek z nich zachodzą niebezpieczne zmiany, skąd one się biorą i do czego prowadzą.

Aby jednak stwierdzić, czy dana komórka "zeszła na złą drogę", trzeba najpierw dokładne poznać "dobre drogi komórek". A więc opisać trajektorie rozwojowe komórek w poszczególnych tkankach - od komórki macierzystej/niezróżnicowanej, przez stan komórki wyspecjalizowanej, następnie starzejącej się fizjologicznie, aż do jej naturalnej śmierci. Następnie należy nauczyć się odróżniać komórki działające prawidłowo od tych z wadami. - Opis ten jest jednak tak skomplikowany i składa się na niego tyle danych, że dopiero wykorzystanie algorytmów bazujących na sztucznej inteligencji pozwala realnie myśleć o jego praktycznym wykorzystaniu - tłumaczy naukowiec.

- Dzięki temu będziemy mogli wdrażać terapię, kiedy zauważymy zwiastuny choroby, nie dopuszczając w ogóle do powstania symptomów - mówi prof. Figlerowicz. Leczenie choroby w późniejszym stadium jest często nie tylko złożone, długotrwałe, inwazyjne i kosztowne, ale bywa też nieskuteczne ze względu na nieodwracalne szkody, do których doszło w organizmie.

Dlatego 17 europejskich jednostek naukowych, również klinicyści i przedstawiciele przemysłu, podjęli działania w ramach konsorcjum LifeTime. Szczegółowy plan działań na najbliższą dekadę, konsorcjum przedstawiło w artykule opublikowanym w Nature (https://rdcu.be/b6UTd) oraz w Strategicznym Programie Badań LifeTime (https://lifetime-initiative.eu/lifetime-strategic-research-agenda-2/).

Realizacja celów przedstawionej strategii będzie wymagała wygenerowania, udostępniania i analizy ogromnych zbiorów danych biomedycznych, a sukces całego przedsięwzięcia będzie zależał od ścisłej współpracy między europejskimi infrastrukturami badawczymi, szpitalami i podmiotami gospodarczymi.

Ludwika Tomala - PAP

 

• BADANIA I ROZWÓJ
• ZAPOBIEGANIE CHOROBOM