Tonący w półmroku korytarz ze ścianami do połowy pokrytymi lamperią. Na podłodze stara wykładzina. Czysto, ale więcej niż skromnie – czyli typowy widok w niejednym publicznym szpitalu. Dlatego pracownicy mieszczącej się tu instytucji pieszczotliwie nazywają ją „nasz lazarecik na Spornej”. Tymczasem za drzwiami, do których prowadzi ten niepozorny korytarz na parterze Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego przy ul. Spornej w Łodzi, kryje się jedno z czołowych laboratoriów genetycznych na świecie. Z Pracownią Immunopatologii i Genetyki – tak brzmi pełna nazwa – może rywalizować jedynie kilka ośrodków w Europie (w Anglii, Francji i Norwegii) oraz dwa w USA (w Bostonie i Chicago). I to zarówno pod względem osiągnięć naukowych, jak i aparatury. Znajdujące się tu urządzenia do analizy DNA należą do najnowocześniejszych na świecie. Nawet tak sławne amerykańskie ośrodki badawcze jak np. Joslin Diabetes Center przy Uniwersytecie Harvarda pracują na starszym sprzęcie.
Inne typy cukrzycy
Łódzkie laboratorium specjalizuje się przede wszystkim w badaniach nad genami wywołującymi cukrzycę. I chodzi tu zarówno o wykrywanie u pacjentów (w większości dzieci) znanych już nauce mutacji powodujących chorobę, jak i poszukiwanie nowych, jeszcze niezidentyfikowanych. – Ludzie, ale również wielu lekarzy, są przekonani, że występują dwie formy cukrzycy: typu 1 i typu 2. Ta pierwsza jest wrodzona i spowodowana wadliwym działaniem nieznanej dokładnie liczby genów, ta druga pojawia się natomiast m.in. na skutek otyłości. Tymczasem istnieje jeszcze trzeci rodzaj tej choroby – tzw. cukrzyce monogenowe, których sprawcami są wadliwie działające pojedyncze geny – wyjaśnia prof. Wojciech Młynarski, szefujący laboratorium, a także całej Klinice Pediatrii, Onkologii, Hematologii i Diabetologii łódzkiego szpitala.
Do tej pory uczonym na całym świecie udało się odkryć sześć genów, które na pewno wywołują tego typu cukrzyce. Jeden z nich, co jest znaczącym sukcesem polskiej nauki, zidentyfikował zespół prof. Macieja Małeckiego z Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego.
– Wyspecjalizowaliśmy się w wykrywaniu takich mutacji u dzieci – mówi prof. Młynarski. – Ale gdy znajdziemy wadliwie działający gen u małego pacjenta, to również sprawdzamy pod tym kątem DNA dorosłych członków jego najbliższej rodziny. Jesteśmy jedynym w kraju ośrodkiem wykonującym takie badania.
Prawidłowe zdiagnozowanie, na jaki typ cukrzycy cierpi pacjent, jest ogromnie ważne. Dzieci – często zapadające na chorobę monogenową już w wieku niemowlęcym – mogą zostać błędnie uznane za cierpiące na formę cukrzycy typu 1. A wówczas standardowym leczeniem jest podawanie insuliny w postaci zastrzyków lub za pomocą pompy dozującej ten specyfik. To zaś, poza oczywistym dyskomfortem dla pacjenta, może również powodować problemy w adaptacji do środowiska rówieśników. Tymczasem wielu pacjentów z cukrzycą monogenową, choć niestety nie wszyscy, może być leczonych bez insuliny. Osoby te przechodzą na doustny lek, tzw. pochodne sulfonylomocznika. Choć ta nazwa brzmi skomplikowanie, jest to znany od dawna, bardzo tani specyfik, będący wręcz produktem ubocznym wytwarzania innych medykamentów.
Dlaczego w przypadku pacjentów cierpiących na cukrzyce monogenowe działają właśnie pochodne sulfonylomocznika, wyjaśnia dr Maciej Borowiec, kierownik Pracowni Immunopatologii i Genetyki: komórki ich trzustek, inaczej niż w cukrzycy typu 1, prawidłowo produkują insulinę. Tyle że nie jest ona uwalniana do organizmu. Pochodne sulfonylomocznika mają zdolność blokowania mikroskopijnych kanałów potasowych w komórkach trzustki, dzięki czemu insulina zaczyna prawidłowo trafiać do krwiobiegu. Takie kanały potasowe znajdują się również w komórkach nerwowych mózgu i z tym związane jest spektakularne odkrycie zespołu.
Trafiła tu pięcioletnia dziewczynka, która oprócz cukrzycy monogenowej cierpiała też na ciężkie ADHD i związaną z tym niezdolność do koncentracji. Po pół roku stosowania sulfonylomocznika okazało się, że lek „uruchomił” nie tylko komórki trzustki, ale również neurony, co zredukowało kłopoty z koncentracją. Badania mózgu dziewczynki za pomocą skanera SPECT (tomografia emisyjna pojedynczych fotonów) wykazały wzrost aktywności kory mózgowej z 30 do ponad 90 proc. Przypadek ten łódzcy uczeni opisali w jednym z najbardziej prestiżowych branżowych czasopism naukowych „Nature Clinical Practice Neurology”.
Nie tylko dla dzieci
Dzięki współpracy z ośrodkami medycznymi w całym kraju, łódzkiemu laboratorium udało się do tej pory zidentyfikować w Polsce ponad 600 przypadków cukrzyc monogenowych. Ale to zapewne wierzchołek góry lodowej, bo może ich być nawet kilkaset tysięcy. Część z tych pacjentów dałoby się z powodzeniem przestawić z insuliny na leki doustne. – Z dziećmi jest mniejszy problem, gdyż możemy dużo łatwiej dotrzeć do pediatrów diabetologów. Oni już wiedzą, że jeśli mają jakiegoś „dziwnego” pacjenta z cukrzycą, to powinni przesłać do nas jego próbki krwi – mówi prof. Młynarski. – Znacznie większy kłopot mamy z dorosłymi, gdyż sporo lekarzy pierwszego kontaktu czy „dorosłych” diabetologów nie wie, jak wyłowić takie dziwne przypadki cukrzycy u dorosłych.
Pierwszym sygnałem może być informacja, czy dana osoba przechodziła w dzieciństwie cukrzycę, która potrafi zniknąć i nie dawać wyraźnych objawów przez wiele lat. Nie ma też jeszcze zatwierdzonych procedur NFZ, jak z takimi pacjentami postępować – tzn. do kogo mają zwrócić się o zrobienie badań genetycznych i kto ma za nie płacić, a taki test kosztuje ok. 3 tys. zł. – My zajmujemy się przede wszystkim dziećmi i na razie wydatki na badania genetyczne dzieci i ich rodzin pokrywamy z grantów naukowych – wyjaśnia profesor.
Jak dotąd, we współpracy z zespołem prof. Małeckiego, łódzkim uczonym udało się opracować Narodowy Rejestr Cukrzyc Monogenowych. Docelowo w każdej poradni pediatrycznej znajdzie się komputer podłączony do bazy danych w laboratorium przy Spornej. Lekarze przeprowadzający wywiady z pacjentami będą wpisywać odpowiednie informacje do rejestru, a program będzie wychwytywał na tej podstawie nietypowe przypadki cukrzyc. Dzięki temu jest szansa na rozpoznanie w ciągu najbliższych lat cukrzyc monogenowych u ponad 10 tys. młodych Polaków.
– Jesteśmy też jedynym ośrodkiem w Polsce potrafiącym przeprowadzić badania genetyczne, niezbędne przy leczeniu neutropenii. To ciężkie choroby hematologiczne, wymagające przeszczepu szpiku kostnego. Badanie na zlecenie w Szwecji czy Niemczech kosztuje ok. 4 tys. euro. – My wykonujemy je równie dobrze jak laboratoria europejskie, tyle że 3–4 razy taniej. Na razie robimy to „po kosztach” dla niektórych pacjentów, znów płacąc z grantów naukowych. Mam jednak nadzieję, że w końcu uda się doprowadzić do refundacji kosztów takich badań przez NFZ – mówi prof. Młynarski.
Łódzkie laboratorium nie chce jednak poprzestać wyłącznie na wykrywaniu znanych już nauce mutacji genetycznych wywołujących cukrzycę czy neutropenie. Jak mówi dr Borowiec, jego zespół bierze udział w prowadzonych przez laboratoria na całym świecie „łowach” na nieznane dotąd chorobotwórcze mutacje. I notuje spore sukcesy. Udało się zidentyfikować aż kilkanaście nowych defektów genetycznych związanych z cukrzycą w obrębie znanych genów oraz szereg nowych mutacji w genach dotąd niepowiązanych z rozwojem tej choroby. Część tych odkryć wkrótce zostanie opublikowana w międzynarodowych periodykach naukowych.
Duch Harvardu
Co więcej, łódzcy naukowcy starają się przewidywać, gdzie do takich szkodliwych mutacji może dojść. Nowatorski program komputerowy do ich poszukiwania opracował Łukasz Walenciak, z wykształcenia informatyk po Politechnice Łódzkiej, a dziś specjalista od bioinformatyki w szpitalu na Spornej. – Kiedy w trakcie zapłodnienia komórki jajowej dochodzi do wymieszania materiału genetycznego matki i ojca, nić DNA musi „popękać” w wielu miejscach – wyjaśnia. – I to właśnie te obszary są szczególnie narażone na pojawienie się groźnych mutacji. A dzięki tej wiedzy zawęża nam się obszar poszukiwań genów odpowiedzialnych za choroby.
Osiągnięcia łódzkiego laboratorium, mierzone choćby liczbą publikacji naukowych, robią wrażenie. Jaka jest jego recepta na sukces? Dziennikarzowi, który wydeptał już niejeden korytarz krajowych laboratoriów, przede wszystkim rzuca się w oczy wyjątkowa atmosfera panująca w Pracowni Immunopatologii i Genetyki. Młodzi naukowcy entuzjazmują się swoją pracą. Nie widać też sztywnej hierarchii, na której szczycie stoi niedostępny, posągowy i zaawansowany wiekiem profesor otoczony dworem współpracowników. Główny szef Wojciech Młynarski ma 39 lat i jest jednym z najmłodszych profesorów mianowanych przez prezydenta RP. Bardzo ważna była dla niego praca w amerykańskim Joslin Diabetes Center, placówce afiliowanej przy najlepszym uniwersytecie na świecie – Harvardzie. Również dr Maciej Borowiec ma za sobą dłuższy staż w harwardzkim ośrodku. Zresztą całe laboratorium współpracuje z Amerykanami oraz innymi ośrodkami na świecie.
Krzywdzące dla polskiego środowiska naukowego byłoby twierdzenie, że łódzka placówka stanowi zupełny wyjątek. Niestety, wyróżnia się na tle, które jest dość jednolicie szare.