Od 20 lat naukowcy z Instytutu Nenckiego zajmują się chorobami rzadkimi. Badamy, jaki wpływ na funkcjonowanie komórki mają określone mutacje genetyczne. Z roku na rok nasza wiedza staje się w tym zakresie bardziej kompleksowa – mówi prof. Mariusz Więckowski, kierownik Pracowni Biologii Mitochondriów i Metabolizmu w Instytucie Nenckiego. W ramach przyznanego właśnie grantu NAWA będzie upowszechniał tę wiedzę oraz nawiązywał nowe partnerstwa z instytucjami zajmującymi się chorobami rzadkimi i ultra-rzadkimi.

Prof. Mariusz Więckowski otrzymał nowe środki w ramach konkursu Partnerstwa Strategiczne finansowanego przez Narodową Agencję Wymiany Akademickiej (NAWA). Celem jest stworzenie w Instytucie Nenckiego hubu spinającego współpracę między naukowcami z różnych instytucji, organizacji – fundacji czy stowarzyszeń – skupionych na dokładniejszym poznaniu zaburzeń w funkcjonowaniu komórki  w chorobach rzadkich. 

Działania te mają potencjalnie ogromne znaczenie dla przyszłych badań klinicznych mających na celu poszukiwanie biomarkerów i  cząsteczek, które mogłyby znaleźć zastosowanie w leczeniu tych schorzeń. Dodatkowo mają również wielkie znaczenie społeczne, zwłaszcza dla pacjentów oraz ich rodzin, gdyż choroby rzadkie są często uważane za mało znaczące. Stąd uważa się, że ich leczenie jest nieopłacalne ze względu na wysokie koszty oraz ograniczoną liczbę pacjentów.    

Warto tu przypomnieć, że choroby rzadkie według definicji obowiązującej w Unii Europejskiej oraz Polsce dotykają nie więcej niż 5 na 10 000 osób. Ocenia się, że zidentyfikowano ich już ok. 6-8 tys., a nowych wciąż przybywa, co stanowi nie lada wyzwanie dla zajmujących się nimi badaczy.  

- Dzięki grantowi NAWA będziemy mogli się dokształcać w zakresie chorób rzadkich, na każdym ze szczebli kariery naukowej, już od poziomu doktoranta. Instytut Nenckiego jest w tym przypadku liderem, w skład konsorcjum wchodzą również portugalski Uniwersytet w Coimbrze oraz włoski – Uniwersytet w Ferrarze, które we współpracy z nami od lat zajmują się badaniem tych schorzeń – mówi prof. Mariusz Więckowski. 

Celem współpracy między trzema wspomnianymi wyżej ośrodkami jest nawiązanie nowych kontaktów na świecie oraz wymiana wiedzy i doświadczenia płynącego z badań. A co najważniejsze - kooperacja z fundacjami pacjenckimi zrzeszającymi osoby, które na skutek wyroku losu w jakiś sposób zostały  dotknięte przez choroby rzadkie.
–  Obecnie aktywnie współpracujemy z trzema takimi fundacjami, a w ostatnim czasie zgłosiły się do nas dwie kolejne. Z dwoma działamy już kilka dobrych lat, chodzi o choroby NBIA czy PACS2. Na przykład NBIA to przypadłość neurodegeneracyjna związana z odkładaniem się żelaza w mózgu, która ma wiele podtypów, my skupiamy się na trzech, gdzie mamy materiał od pacjentów z polskiej populacji - mówi prof. Mariusz Więckowski. 

W ramach działań związanych z tą chorobą naukowcy z Instytutu Nenckiego testują na fibroblastach (komórkach skóry) pacjentów różnego rodzaju substancje, które we wcześniejszych analizach zostały uznane  za potencjalne spowalniacze postępu choroby. – Bardzo upraszczając, naszym celem jest sprawdzenie, która z tych substancji, podana do komórek pobranych od pacjentów spowoduje, że będą one funkcjonować tak, jak komórki zdrowych osób – mówi prof. Mariusz Więckowski. 

Jego zespół cały czas zdobywa nową wiedzę na temat patomechanizmu chorób rzadkich. - Na przykład w przypadku schorzenia NBIA i jego podtypu o nazwie MPAN, mamy mutację w genie kodującym białko C19orf12, którego funkcja w komórce nie jest jeszcze do końca poznana. Porównując komórki pacjentów z MPAN z komórkami zdrowych dawców, możemy wnioskować, jaka jest funkcja tego białka w komórce – mówi prof. Mariusz Więckowski. 

Podobnie jest w przypadku ultra-rzadkiej choroby PACS2, gdzie naukowcy z Instytutu Nenckiego prowadzą badania  z wykorzystaniem fibroblastów pochodzących od pacjentów i mysiego modelu syndromu PACS2. - Wierzymy, że tu także uda się scharakteryzować zaburzenia procesów komórkowych, których przywrócenie do normy poprawi funkcjonowanie komórki, zmniejszy stres oksydacyjny, ale być może także spowolni rozwój choroby. Analizujemy, które procesy komórkowe lub poszczególne białka mogą być potencjalnie brane pod uwagę jako cel ewentualnej interwencji farmakologicznej w chorobie PACS2 – dodaje prof. Mariusz Więckowski.

Co więcej, dotychczasowe badania wskazują, że wiele chorób neurodegeneracyjnych mających różne podłoże genetyczne jest do siebie podobnych pod względem profilu zaburzeń obserwowanych w komórce. Może się więc okazać, że działanie łagodzące (np. w formie leku), które znajdziemy dla jednej, da się zastosować też w innych chorobach.    

Tą właśnie wiedzą naukowcy z Instytutu Nenckiego wraz z  partnerami z Uniwersytetu w Ferrarze i Uniwersytetu w Coimbrze chcą się dzielić  z przedstawicielami innych jednostek naukowych na świecie. Mimo, że o chorobach rzadkich i mechanizmach komórkowych, które za nimi stoją wiemy już całkiem sporo, to wiele jest jeszcze do odkrycia.  

O partnerach: 

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego powstał w Warszawie w 1918 roku z inicjatywy Kazimierza Białaszewicza, Edwarda Flataua oraz Romualda Minkiewicza. Instytut nazwano imieniem Marcelego Nenckiego (1847–1901 r.) - pracującego w Bernie i w Petersburgu wybitnego polskiego chemika, lekarza i fizjologa – uważanego za współtwórcę współczesnej biochemii.

Kadra Instytutu Nenckiego PAN rozwija najnowocześniejsze metody badawcze, które w połączeniu z precyzyjnymi narzędziami, pozwalają realizować ambitne, interdyscyplinarne projekty naukowe. Główny nurt badań skupia się na nowych terapiach oraz metodach diagnostycznych w zakresie chorób neurodegeneracyjnych, zaburzeń metabolicznych, nowotworów oraz innych schorzeń, które dotykają współczesnych ludzi. Naukowa działalność instytutu wspierana jest przez pracownie usługowe, które oprócz prowadzenia własnych badań, oferują szeroki zakres usług, w tym badania przedkliniczne, sekwencjonowanie DNA, produkcję zwierząt transgenicznych i obrazowanie biologiczne, od mikroskopii świetlnej oraz elektronowej aż po obrazowanie rezonansem magnetycznym. Wprowadzona strategia wspierania innowacyjności owocuje stałym wzrostem liczby publikacji oraz liczby wynalazków objętych patentami krajowymi i zagranicznymi, a także stymuluje współpracę instytutu z przemysłem.

Włoski Uniwersytet w Ferrarze został założony w 1391 r. Posiada kilkadziesiąt centrów badawczych, wśród których znajduje się Wydział Nauk Medycznych odgrywający kluczową rolę zarówno w badaniach podstawowych, jak i stosowanych, a także w zaawansowanej edukacji w dziedzinie nauk biomedycznych czy zdrowotnych. Wydział współpracuje z wykładowcami z wydziałów nauk biologicznych i farmaceutycznych Uniwersytetu w Ferrarze, a także z klinicystami z lokalnych szpitali oraz badaczami z branży biotechnologicznej i farmaceutycznej. W uznaniu za swoją doskonałość został wyróżniony jako Wydział Doskonałości na okres 2023-2027. W ramach niniejszego projektu, Instytut Nenckiego będzie współpracować z prof. Paolo Pintona, który jest wybitnym specjalistą w dziedzinie patologii ogólnej oraz liderem grupy badawczej w Pracowni Przekazywania Sygnału.  

Uniwersytet w Coimbrze został założony w 1290 r. Jest najstarszą instytucją akademicką w Portugalii. Wśród jednostek badawczych wyróżnia się jego Centrum Neurobiologii i Biologii Komórki, które prowadzi badania podstawowe i translacyjne oraz zaawansowane szkolenia w zakresie nauk biomedycznych. Centrum integruje badaczy z wydziałów Medycyny, Farmacji i Nauk Przyrodniczych uniwersytetu, a także klinicznych ekspertów z Uniwersyteckiego Szpitala w Coimbrze oraz współpracowników z przemysłu biotechnologicznego i farmaceutycznego. Ponadto posiada nowoczesne zaplecze badawcze, w tym jednostki specjalistyczne zajmujące się mikroskopią, spektrometrią mas, genomiką, badaniami nad mózgiem i zachowaniem, elektrofizjologią oraz produkcją wektorów wirusowych. Jednym z czołowych naukowców z Coimbry, z którym Instytut Nenckiego będzie współpracować w ramach niniejszego projektu jest prof. Paulo Oliveira, ekspert w dziedzinie metabolizmu mitochondrialnego oraz terapii eksperymentalnych.