Newsy

Polscy fizycy odkryli nową metodę wczesnego wykrywania zmian w DNA. To nowe odkrycie w dziedzinie celowanych terapii nowotworowych

2021-07-28  |  06:00
Mówi: dr inż. Piotr Hańczyc
Funkcja:Wydział Fizyki
Firma:Uniwersytet Warszawski
  • MP4
  • Polscy naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego trafili na okładkę prestiżowego „The Journal of Physical Chemistry Letters”. Odkryte przez nich zjawisko pozwala wykrywać zmiany w strukturze DNA już na etapie molekularnym dzięki barwnikom organicznym pobudzanym za pomocą światła laserowego. W przyszłości to odkrycie może być znaczące m.in. dla spersonalizowanych terapii i wczesnej diagnostyki chorób nowotworowych, genetycznych i neurodegeneracyjnych. Na jego bazie mogą powstać szybkie testy genetyczne w kierunku m.in. raka czy choroby Alzheimera.

    – Kod genetyczny składa się z podwójnej helisy DNA, ale przy bardzo skomplikowanych procesach biologii molekularnej to DNA podlega różnym zmianom, np. pod wpływem środowiska, czynników zewnętrznych czy nawet naszego stylu życia. Zatem przy odpowiednich okolicznościach mogą wystąpić błędy, np. rozwijanie helisy DNA czy inne procesy, które powodują degradację kwasu nukleinowego. I naszym zadaniem jest zdiagnozowanie takich miejsc, a później zastosowanie terapii celowanych – tłumaczy w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje dr inż. Piotr Hańczyc z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

    Naukowcy z Laboratorium Procesów Ultraszybkich (LPU), działającym na Wydziale Fizyki UW, prowadzą w tej chwili zaawansowane badania z zakresu optyki laserowej. Wykorzystanie lasera, barwników organicznych i efektu oddziaływania światła z materią pozwoliło im badać różne struktury materiałów biologicznych, takich jak białka lub właśnie DNA. To tzw. laserowanie – precyzyjna technika optyczna, która umożliwia wykrycie zmian w strukturze DNA już na poziomie molekularnym.

    Odkrycie polskich fizyków może mieć przełomowe znaczenie dla medycyny, ponieważ to właśnie zmiany w DNA są jedną z przyczyn nowotworów. Wykrywanie ich na bardzo wczesnym etapie pozwoli leczyć je skuteczniej, we wczesnym stadium choroby.

    – Jeśli chodzi o nasze badania, staramy się iść właśnie w tym kierunku, aby wykrywać te zmiany i dać potencjalną informację dla terapii przeciwnowotworowych – wskazuje dr Piotr Hańczyc.

    Efekty badań prowadzonych przez fizyków z UW są na tyle przełomowe, że zostały już opublikowane w prestiżowym „The Journal of Physical Chemistry Letters”, a grafikę wizualizującą odkrycie umieszczono na okładce czasopisma.

    – Odkrycie, którego dokonaliśmy, polega na wybarwieniu tych struktur DNA za pomocą barwnika histologicznego – bardzo popularnego, powszechnie stosowanego w medycynie i wykorzystywanego w laboratoriach diagnostycznych. I jest to o tyle rewolucyjne i ciekawe, że pozwala na dużo większą czułość wykrywania tych zmian strukturalnych za pomocą technik spektroskopii laserowej, z których korzystamy w LPU – mówi fizyk z UW.

    Jak wyjaśnia, technologia opracowana przez fizyków z UW jest rozwinięciem metod, które są już szeroko wykorzystywane w laboratoriach diagnostycznych, o nowe zjawisko optyczne. Można ją więc łatwo zaimplementować do już istniejących procedur.

    – Laserowanie to wzmocnienie emisji światła, tzw. fluorescencji, w procesie wzmocnionej emisji spontanicznej. Brzmi to bardzo fachowo, natomiast polega tylko na tym, że wykorzystujemy lasery do napompowania cząsteczek barwnika związanych z DNA. Z drugiej strony – obserwujemy ten sam efekt, który jest podstawą lasera, czyli efekt laserowania, i jest to tzw. wzmocniona emisja spontaniczna. To zjawisko pozwala na generację silnego światła w odpowiedzi na zmiany w materiale biologicznym, takim jak właśnie DNA. Pozwala to poprawić efektywność wykrywania potencjalnych zmian czy uszkodzeń w kodzie genetycznym – tłumaczy ekspert.

    Co istotne, odkrycie polskich fizyków może być znaczące nie tylko dla wczesnej diagnostyki nowotworów czy chorób genetycznych. Prace nad zastosowaniem wzmocnionej emisji spontanicznej w materiałach biologicznych, które są aktualnie prowadzone w LPU, dotyczą bowiem nie tylko struktury DNA. Obejmują też mechanizmy agregacji białek, które prowadzą do powstawania toksycznych agregatów, tzw. amyloidów. Są one odpowiedzialne m.in. za rozwój choroby Alzheimera i Parkinsona. W przyszłości nową technologię można będzie więc wykorzystywać w diagnostyce chorób neurodegeneracyjnych i otępiennych.

    – Aby mówić o wymiernych korzyściach i diagnostyce dostępnej dla pacjentów, którzy mieli np. w rodzinie chorobę Alzheimera, musimy najpierw nawiązać szeroko rozumianą współpracę ze środowiskiem medycznym i przeprowadzić duże badania statystyczne. Pokazaliśmy już efekt optyczny – zjawisko nowe, bardzo ciekawe i może być przełomowe. Natomiast wszystko to musi jeszcze zostać potwierdzone w badaniach klinicznych, prowadzonych wspólnie z lekarzami, musimy to przeanalizować na reprezentatywnej grupie próbek. I to dopiero pierwszy etap badań klinicznych. Później jest etap drugi i trzeci, kiedy możemy myśleć o gotowym teście diagnostycznym dla pacjentów – tłumaczy dr Piotr Hańczyc.

    Więcej ważnych informacji

    Jedynka Newserii

    Jedynka Newserii

    Transport

    Tylko do 2035 roku będzie można kupić w UE samochód napędzany benzyną lub dieslem. Polski resort sprawiedliwości zapowiada sprzeciw

    Od 2035 roku najprawdopodobniej nie będzie można kupić i zarejestrować na terenie UE nowego samochodu napędzanego benzyną lub dieslem. To efekt nowych przepisów, które na początku czerwca przyjął Parlament Europejski. Jak wskazuje prezes Polskiego Związku Przemysłu Motoryzacyjnego Jakub Faryś, producenci samochodów są już na nie przygotowani. Polska może mieć jednak problem, bo w tej chwili nasz kraj nie jest gotowy na nadchodzącą transformację transportu pod względem infrastrukturalnym. Ministerstwo Sprawiedliwości zapowiedziało, że będzie namawiać rząd do sprzeciwienia się tej regulacji na forum UE.

    Partner serwisu

    Venture Cafe Warsaw

    Firma

    Warszawski kampus innowacji w dwa lata zgromadził 150 firm i start-upów. W planach jest dalsza ekspansja

    – Udało nam się zbudować centrum innowacji i biznesu w bardzo trudnym okresie pandemii – mówi Jerzy Brodzikowski, general manager CIC Warsaw. Po dwóch latach od uruchomienia na warszawskim Kampusie Innowacji działa już ponad 150 firm i start-upów. Skupiona wokół niego społeczność liczy około pół tysiąca osób, a w przestrzeni biznesowej CIC Warsaw każdego miesiąca odbywa się też około setki eventów, w tym m.in. Thursday Gathering, czyli coczwartkowe spotkania networkingowe dla społeczności innowatorów. W planach jest dalsza ekspansja i kolejne inicjatywy wspierające młode biznesy. – To będzie biuro turystyki innowacyjnej, którego celem będzie promowanie warszawskiego ekosystemu innowacji – zapowiada Aureliusz Górski, co-founder CIC Warsaw.

    Farmacja

    Pacjenci z SMA czekają na refundację terapii genowej. Jedno podanie leku wystarczy, żeby zahamować postęp choroby

    W Polsce żyje ok. 1 tys. osób zmagających się z SMA, czyli rdzeniowym zanikiem mięśni, a każdego roku rodzi się ok. 50 dzieci, u których rozwinie się ta rzadka, ciężka choroba genetyczna. Od trzech lat refundowana jest terapia, dzięki której SMA przestało być śmiertelnym zagrożeniem. Lekarze i organizacje pacjenckie apelują jednak o rozszerzenie możliwości leczenia o terapię genową. Ta metoda działa bezpośrednio na przyczynę choroby i wystarczy podać ją raz na całe życie, by nie doszło do rozwoju rdzeniowego zaniku mięśni, nie wymaga regularnych hospitalizacji i punkcji. Dziś rodzice samodzielnie zbierają środki na ten cel, bo terapia genowa nie jest refundowana w Polsce.

    Współpraca

    Obsługa konferencji prasowych

    Zapraszamy do współpracy przy organizacji konferencji prasowych. Nasz doświadczony i kompetentny zespół sprosta każdej realizacji. Dysponujemy nowoczesnym, multimedialnym centrum konferencyjnym i biznesowym w samym sercu Warszawy. Zapraszamy do kontaktu w sprawie oferty.

    Szkolenia

    Akademia Newserii

    Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.