Strona używa plików cookies więcej

Badania / Ludzie / Nauka

Aleksander Czogalla: Chcemy, żeby lek działał jak snajper

Dr hab. A;leksander Czogalla w laboratorium Wydziału Biotechnologii
Fot. Dominika Hull/UWr/CC BY 2.0.

– W Polsce istnieje kilka innowacyjnych firm, ale większość produkuje leki generyczne, bo to łatwiejsze i szybciej można osiągnąć zysk – mówi dr. hab. Aleksander Czogalla z Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Wrocławskiego. Z laureatem Nagrody „Iuvenes Wratislaviae”, przyznawanej przez Polską Akademię Nauk, finalistą Nagród Naukowych „Polityki”, rozmawiamy m.in. o możliwej rewolucji w farmacji, o różnicach w pracy naukowca w kraju i za granicą oraz o tym, co wspólnego mają ze sobą gra na organach klasycznych… i siłownia.

Kiedy przygotowywałem się do naszej rozmowy, trafiłem na Pańskie nazwisko w Polskim Wirtualnym Centrum Organowym. Czy to przypadek?

– (śmiech) Nie jest to przypadek.

Gra Pan na organach?

– Gram. Ukończyłem szkołę muzyczną II stopnia oraz Metropolitalne Studium Organistowskie we Wrocławiu. Można powiedzieć, że jestem zawodowym muzykiem.

Rozumiem, że kiedyś pojawił się moment, kiedy trzeba było wybrać między muzyką a nauką?

– Muzyka to na pewno moja pasja i podejrzewam, że pozostanie nią do końca życia. Jak ktoś już bakcyla połknie, to później trudno się go pozbyć.

Grywa Pan dalej?

– Grywam, ale raczej dla siebie. Mam swój instrument w zaciszu domowym.

To odskocznia od pracy naukowej? A może te dwie przestrzenie nawzajem się uzupełniają?

– Muzyka na pewno mi pomaga. To najlepszy sposób na odstresowanie się. Po drugie, jakby nie było, muzykowanie to aktywność twórcza, a w nauce ważne jest, żeby być twórczym, żeby poszukiwać. Poza tym gra na organach klasycznych to, wbrew pozorom, również spory wysiłek fizyczny. W pewnym sensie pozwala ona podtrzymać formę – zamiast siłowni. (śmiech) Nigdy jednak nie miałem problemu z wyborem między nauką a muzyką, bo tej ostatniej nie traktowałem jako celu. To bardziej hobby niż sposób na życie.

No dobrze, to teraz porozmawiajmy o sposobie na życie. W skrócie, zrozumiale – czym są nośniki leków, którymi się Pan od dłuższego czasu zajmuje?

– Faktycznie, ta kwestia niezwykle mnie interesuje. Dystrybucja substancji terapeutycznych w organizmie to duży problem w kontekście ich rozwoju. Leki dostępne na rynku to w większości leki odkryte kilkanaście czy kilkadziesiąt lat temu – tych nowych jest bardzo mało. Dlaczego? Bo z reguły nie sprawdzają się na ostatnich etapach badań klinicznych. Okazuje się, że – na przykład – ich wchłanialność jest zbyt słaba albo okres półtrwania zbyt krótki. Jedynym rozwiązaniem jest właśnie zamykanie leków w nośnikach. To często bardziej uzasadnione podejście niż tworzenie nieskończonej liczby nowych substancji leczniczych i testowanie każdej z nich. Jeśli wiemy, że lek rzeczywiście działa, ale musimy poprawić jego zachowanie się w organizmie – to idźmy tą drogą.

W pewnym momencie swojej kariery pracowałem w firmie farmaceutycznej. Tam zajmowałem się głównie tematem nośników substancji aktywnych, zatem można powiedzieć, że mam pewne doświadczenie w tej kwestii. Teraz próbuję wykorzystać tę wiedzę  na polu bardziej naukowym, ale z uwzględnieniem tych aspektów, o których często zapomina się w akademii.

Ma Pan na myśli bardziej komercyjne podejście?

– Nie tyle komercyjne, co technologiczne. Aktualnie jeden z największych problemów polega na tym, że  powstaje dużo nowych substancji o potencjalnym działaniu leczniczym, ale nie mogą być użyte w terapii, na przykład ze względu na ich słabą rozpuszczalność w środowisku wodnym, albo ich produkcja na dużą skalę jest bardzo trudna. Zarówno badania kliniczne, jak i technologiczne, związane właśnie z wprowadzaniem leków do produkcji, prowadzone są poza uniwersytetem. A ja mogłem się z tym zetknąć w trakcie pracy w firmie farmaceutycznej.

Pana największe sukcesy w pracy nad nośnikami?

– Dwa lata temu opublikowaliśmy – jako zespół, bo praca naukowca to zawsze jest praca zespołowa, absolutnie nie ma tu mowy o pojedynczych osobach – nasze wyniki w renomowanym czasopiśmie „Journal of Controlled Release”, a nośniki leków genetycznych, o których wtedy pisaliśmy, zostały później opatentowane. Ale oczywiście nasze badania ograniczały się do badań skuteczności na modelach komórkowych i zwierzęcych. To jest dopiero początek drogi.

Jak daleka jest ta droga? Jak dużo czasu musi upłynąć, by lek z laboratorium trafił do apteki?

– Bardzo różnie z tym bywa. Jeśli bierzemy pod uwagę leki generyczne, to z reguły nie są one zbyt problematyczne. Mamy sprecyzowany przepis, odtwarzamy jego formułę, przeprowadzamy określone testy – i lek jest praktycznie gotowy. Schody zaczynają się, kiedy pojawia się coś nowego. Prace nad nowymi lekami to przede wszystkim kwestia ogromnych nakładów finansowych, których uczelnie nie są w stanie udźwignąć. Musielibyśmy więc szukać wsparcia, na przykład, u chętnej do współpracy firmy farmaceutycznej, co oczywiście nie jest łatwe.

Ale próby były podejmowane?

– Tak, na razie bez spektakularnych sukcesów. Nośniki leków, o których pisaliśmy dwa lata temu i które opatentowaliśmy, to jest rzecz bardzo innowacyjna. Potrzeba czasu, by się z nią oswoić.

Zwykły szary człowiek, jak ja, zadaje sobie od razu pytanie: dlaczego nikt nie chce zainwestować w lek, który teoretycznie wydaje się lepszy, bardziej skuteczny?

– Z moich obserwacji wynika, że jest to przede wszystkim kwestia finansów. Przeprowadzenie badań klinicznych jest niezwykle kosztowne. To jest ścieżka długodystansowa i dość ryzykowna. Jeśli firma w to wchodzi, musi liczyć się z tym, że cały proces, od prac laboratoryjnych do stworzenia produktu gotowego do sprzedaży, może potrwać kilkanaście lat.

Czyli zostajemy przy sprawdzonych sposobach, zamiast inwestować w coś nowego?

– Pytanie brzmi zazwyczaj: jak dużym buforem finansowym dysponujemy? W Polsce istnieje kilka innowacyjnych firm, ale większość produkuje tzw. generyki, bo to łatwiejsze i szybciej można osiągnąć zysk.

Kończąc temat nośników – w czym ułatwiłyby one leczenie chorego?

– Substancja wprowadzana do organizmu, jeśli nie jest chroniona, bardzo łatwo może ulec przemianom metabolicznym. Nasz system obronny eliminuje większość czynników, które są potencjalnie szkodliwe. Organizm nie jest w stanie rozróżnić, co w dalszej perspektywie będzie dla niego akurat dobre – oczywiście w pewnych granicach – a co nie. A przecież może być tak, że lek sam w sobie wywołuje, na przykład, odczyny zapalne. Natomiast jeśli go „opakujemy”, zamaskujemy – tak, żeby był niewidoczny dla pewnych elementów organizmu – będzie mógł na przykład dłużej krążyć w krwiobiegu. Możemy też to „opakowanie” zaopatrzyć w czynniki kierujące, coś w rodzaju metki adresowej, określającej miejsce, do którego lek ma dotrzeć – i rzeczywiście tam dotrze. Taki lek będzie miał zdecydowanie mniej skutków ubocznych, bo będzie działał w miejscu, w którym faktycznie powinien działać. Nie będzie wpływał na zdrowe organy, tkanki.

Czyli nie artyleria lecznicza, tylko snajper z jasno określonym celem?

– To jedna ze strategii, ale jest ich więcej. To, czym my staramy się zajmować, rzeczywiście jest bliższe realiom pracy snajpera.

Drugim motywem przewodnim w Pańskiej karierze naukowej jest tzw. metoda origami DNA. Na czym ona polega? Czy łączy się z nośnikami?

– Zacznijmy od nazwy. Skojarzenie ze składaniem papieru wydaje mi się dosyć trafne, bo technika ta opiera się na tworzeniu z DNA, naturalnego polimeru będącego biologicznym nośnikiem informacji, cząsteczek o praktycznie dowolnym kształcie. Do tej cząsteczki możemy w sposób bardzo precyzyjny dołączyć elementy, które będą spełniały specyficzne funkcje.

Na przykład?

– Możemy sobie wyobrazić, że za pomocą origami DNA można stworzyć „pudełeczko” – oczywiście w skali nanometrowej – i do tego „pudełeczka”, podobnie jak w przypadku nośników, dodać kierujące elementy adresowe, które zapewnią jego akumulację lokalną po podaniu do organizmu. W tym pudełeczku możemy umieścić lek, który z kolei będzie uwalniany tylko w obecności jeszcze jednego elementu, bo nasze „pudełeczko” zaopatrzymy w „zamek”, sterowany inną cząsteczką. W rezultacie zadokujemy lek w konkretnym miejscu – i otworzymy go w konkretnym czasie. To oczywiście wizja dosyć daleka od teraźniejszości, pieśń przyszłości, kwestia kilku, kilkunastu lat – bo technologia składania origami DNA jest wciąż bardzo droga.

Znowu pieniądze.

– No właśnie, znowu pieniądze. Dlatego trudno spodziewać się takich nośników w najbliższych latach. Ale jest to oczywiście kwestia do rozwiązania. Musimy poradzić sobie między innymi z kosztami syntezy DNA. Koszty sekwencjonowania całych genomów w ciągu kilku ostatnich lat drastycznie się obniżyły. Liczymy na to, że z syntezą będzie podobnie. Skoro jest to obiektem zainteresowania tak wielu osób, tak wielu naukowców, to podejrzewam, że w pewnym momencie nastąpi eksplozja. Prace już trwają. W maju zostałem zaproszony z wykładem do Danii, gdzie nawiązałem kontakt z jedną z grup badawczych, które tego typu nośniki leków chce projektować i ma na swoim koncie spektakularne sukcesy w tej dziedzinie

W kontekście nośników, origami DNA oraz opatentowanych przez wasz zespół leków często pojawia się słowo „nowotwór”. To jest właśnie jeden z priorytetów, jeśli chodzi o wykorzystanie tych metod?

– Można je wykorzystywać na dowolnej płaszczyźnie – i to jest właśnie zaleta naszego podejścia do projektowania tego typu nośników. Chodzi o zachowanie struktury modułowej. Te moduły można porównać do klocków Lego. Załóżmy, że mamy pewną pulę klocków, o różnych kształtach, kolorach, pełniących różne funkcje. Tworzymy z nich pewną strukturę. Kiedy dodamy do niej kółeczka, to wyjdzie nam model samochodu. Dobudujemy skrzydła – mamy model samolotu. I tak dalej. W naszej pracy jest tak samo. Dysponujemy poszczególnymi elementami. Lek, substancja aktywna, determinuje całą resztę. W zależności od tego, co chcemy leczyć, substancja ta musi spełniać pewne funkcje. Poza nią mamy jeszcze na przykład otoczkę lipidową albo otoczkę zbudowaną z DNA, która pozwala nam odpowiednio chronić lek lub zwiększać jego biodostępność. Oczywiście ta otoczka musi pozwolić na to, żeby lek w pewnym określonym momencie lub miejscu jednak się uwolnił. Jeśli ta cząsteczka będzie jak czołg pancerny, to lek będzie krążył, ale pozostanie niedostępny – zero efektu. Trzeba ją zatem zbudować z odpowiednich „klocków”, dodać metki adresowe. W ramach tego systemu możemy dorzucać innego rodzaju „klocki”, niezależnie od tego, co wcześniej zbudowaliśmy. Tak w dużym skrócie prezentuje się cała idea.

Dlaczego na jej realizację nie chcą znaleźć się pieniądze, to ja naprawdę nie rozumiem.

– To fakt. (śmiech) Jakieś pieniądze się znajdują, ale jest ich zdecydowanie za mało.

Nośnik leków, origami DNA… Co aktualnie jest dla Pana priorytetem?

– Trudno powiedzieć, co jest priorytetem teraz i co będzie priorytetem, na przykład, za dziesięć lat. Nauka żyje swoim życiem. Każde odkrycie, którego dokonujemy, rzutuje na nasze dalsze kroki.

Nośników leków na pewno nie odpuścimy. Mamy nowe pomysły, nawiązaliśmy nowe współprace, które pozwalają nam podejść do tematu szerzej. Generalnie jestem bardzo mocno zainteresowany błonami biologicznymi – tym, jak z ich perspektywy modulowane i zarządzane są różne procesy komórkowe. Prace dotyczące origami DNA, które dotychczas opublikowałem, dotyczą właśnie badania podstawowych aspektów tych struktur, na przykład dynamiki cząsteczek na powierzchni błon lipidowych. Dzięki niestandardowemu podejściu do problemu udało nam się uzyskać informacje, które dotychczas nie były osiągalne.

Ma Pan na koncie pracę w firmie farmaceutycznej. Jakie są plusy i minusy pracy w sektorze prywatnym, a jakie w instytucji publicznej?

– Cenię sobie fakt, że kilka lat spędziłem w firmie farmaceutycznej, bo dzięki temu zyskałem inną perspektywę. Jakby nie było, jest to inne doświadczenie niż praca w ośrodku akademickim. W firmie byłem zatrudniony na stanowisku technologa. Zajmowałem się przenoszeniem laboratoryjnej skali mikro na skalę produkcyjną. Na uczelni rzadko ma się styczność z podobnymi problemami, a ja, dzięki tym doświadczeniom, mogę brać pod uwagę pewne kwestie już na etapie laboratoryjnym, żeby potem przeskalowanie było troszeczkę mniej bolesne. (śmiech)

Specyfika pracy w sektorach prywatnym i publicznym jest całkiem inna. Przykład? Pamiętam, że podczas dni kariery w Niemczech, w których kiedyś uczestniczyłem, jeden dzień był poświęcony karierze poza uczelnią. Usłyszałem wówczas, że poziom stresu jest wszędzie taki sam – jedynie źródło stresu leży gdzie indziej. W firmie masz telefon co dwie minuty, wszystko jest do zrobienia na wczoraj. Natomiast na uczelni presja pochodzi z wewnątrz człowieka. W nauce ta presja jest, a przynajmniej powinna być, połączona z pasją – nie narzucam sobie, że coś muszę zrobić, ale raczej wynika to z mojej potrzeby. Jeśli tej pasji, potrzeby zabraknie, nie odniosę sukcesu w żaden sposób. Z kolei w firmie farmaceutycznej, nawet jak tej pasji wewnętrznej nie ma…

…to sukces musi być.

– Dokładnie. I to chyba jest ta największa różnica. Ma to też swoje uzasadnienie w samej organizacji pracy. Hierarchiczność w firmie jest bardziej zwarta niż na uczelni. Presja wywierana z góry jest troszeczkę inna.

Doświadczenia zdobywał Pan w sektorze prywatnym, ale także za granicą, w Niemczech. Różnice w pracy naukowca w kraju i poza nim?

– Znowu – pieniądze. Cały czas się one, niestety, przewijają. Pomijając bardzo przyziemne rzeczy, jak wysokość pensji, wciąż daleko nam do standardu zachodnioeuropejskiego, jeżeli chodzi o finansowanie nauki w ogólnym kontekście. Ale w ostatnich latach nastąpiła pod tym względem zdecydowana poprawa. Kiedy zaczynałem robić doktorat, nie miałem pieniędzy, żeby sekwencjonować swoje konstrukty DNA. To były podstawowe narzędzia pracy, a brakowało na nie środków. Teraz cieszy mnie, że programów dla młodych – dla studentów, doktorantów – jest coraz więcej. Człowiek, który aplikuje i dostaje pieniądze, jest w stanie uwierzyć w sens swojej misji i rzeczywiście poświęcić się nauce. Natomiast, umówmy się, samo stypendium doktoranckie to jest zapomoga – około 1500 zł miesięcznie. Można przypuszczać, jaką decyzję podejmie młody człowiek, mając w perspektywie wybór pomiędzy ścieżką naukową a pracą w banku, gdzie już na początku dostanie 5 tys. zł.

Rozmawiałem z kilkoma osobami, które mają właśnie takie dylematy.

– No właśnie. To jest pewnego rodzaju selekcja. Bo jeśli ktoś ma rzeczywiście bardzo dużą potrzebę bycia naukowcem, wszystko przełknie. (śmiech)

Tylko czy to powinno tak działać?

– Nie do końca. (śmiech) W Niemczech – co tu dużo mówić, Niemcy są w czołówce, jeżeli chodzi o europejskie kraje pod względem finansowania nauki, wysoko postawili poprzeczkę – zdobyć fundusze jest łatwiej.

Ale do kraju Pan jednak wrócił. Nie było możliwości, żeby zostać? Czy był to świadomy wybór?

– Możliwość była, jak najbardziej. Z żoną, która też jest naukowcem, jeszcze przed wyjazdem na staż podoktorski, postanowiliśmy jednak, że nie jedziemy tam, żeby zostać. Aczkolwiek im dłużej byliśmy w Niemczech, tym wątpliwości były większe. (śmiech) Kiedy syn miał rozpocząć naukę w szkole, stwierdziliśmy, że nadszedł czas na powrót. To była trudna decyzja. Ale, wie pan, my z żoną jesteśmy trochę sentymentalni. I chyba ten sentyment przeważył.

A jak Pan, jako naukowiec, patrzy na to, co się teraz dzieje z nauką, nie tylko w naszym kraju? Nie odnosi Pan wrażenia, że się ją deprecjonuje?

– To rzeczywiście bardzo realna obawa, ale muszę przyznać, że w obszarze, w którym się poruszam, zmiany takie są chyba stosunkowo słabo odczuwalne. Owszem, są pewne zapowiedzi, ale… Powiem tak: wybrałem nauki ścisłe, bo wolę twarde podejście do nauki. Oczywiście ideologia zawsze będzie wywierała wpływ. Nawet w mojej dziedzinie bywa tak, że ktoś postawi sobie hipotezę, a później broni jej za wszelką cenę.

Porozmawiajmy o czymś przyjemniejszym, jak popularyzacja nauki. Czy w naszym kraju wygląda ona tak, jak wyglądać powinna?

– W Niemczech kładziono na to nacisk. Organizowano imprezy cykliczne, otwierano dla ludzi laboratoria. Ale u nas też już się to dzieje. Jako wydział bardzo mocno staramy się w tym uczestniczyć. Odwiedzają nas nawet uczniowie szkół podstawowych. Sam z przyjemnością uczestniczę w cyklicznych wykładach, organizowanych w ramach dwóch programów. Zdarzało mi się jeździć z wykładami do szkół średnich, gdzie opowiadałem nie tylko o moich badaniach, ale także o tym, na czym generalnie polega zawód naukowca, jak wygląda w praktyce – czym się zajmujemy i czy rzeczywiście zamykamy się w czterech ścianach i przeprowadzamy szalone eksperymenty.

Warto to robić?

– Myślę, że to konieczne. Naszym obowiązkiem jest wychodzenie do ludzi. Przecież to, co robimy, ma służyć całemu społeczeństwu. Bardzo lubię pracę ze studentami, cieszy mnie, jak są zaangażowani. Cieszy mnie, kiedy przyjeżdżają do nas uczniowie szkół średnich lub gimnazjów i podczas wykładu zadają bardzo dużo pytań, chcą się dowiedzieć czegoś więcej. To buduje. Wydaje się, że uderzasz w strunę – i słyszysz oddźwięk. Ale generalnie to trudne zadanie. Jesteśmy obłożeni różnorakimi obowiązkami – nauką, dydaktyką – i jeszcze mamy być popularyzatorami. A przecież jednocześnie musimy walczyć o granty, podobnie jak pracownicy innych jednostek naukowych, na przykład nieakademickich, którzy na polach pozanaukowych udzielają się jednak dużo mniej. Musimy działać w trybie wielozadaniowym. Czasami mam wrażenie, że jesteśmy ludźmi od wszystkiego. Wsparcia jest nieco za mało, by być w pełni efektywnym na wszystkich polach, o których mówimy. Standardy pod tym względem wyznaczają niemieckie Instytuty im. Maxa Plancka. Podam przykład. Kiedy mój zatrudniony tam kolega przyjechał na staż podoktorski, musiał oczywiście wszystko od początku sobie organizować. Ale robił to, mając u boku oddelegowaną przez jednostkę przyjmującą osobę, która na każdym etapie – łącznie z szukaniem mieszkania, doradzaniem, czy to mieszkanie jest warte swojej ceny – mu pomagała.

Kompleksowe podejście do sprawy.

– To jest odpowiednie nastawienie. Niemcy zdają sobie sprawę z faktu, że przyjeżdżają do nich ludzie z całego świata, są na początku totalnie zagubieni, nie znają języka – po prostu trzeba im pomóc. Ale wiedzą też, że jeśli zainwestują w człowieka, to później będzie on świetnie, efektywnie pracował.

Zależy im na tym, co ma w głowie – i pomagają mu tę głowę uwolnić.

– No właśnie! O to chodzi! W efekcie naukowiec nie musi tracić czasu na sprawy, które nie powinny go dotyczyć, tylko może skupić się na swojej pracy. U nas, niestety, wciąż jest daleko do osiągnięcia tego standardu. Ale wydaje mi się, że zmiany idą jednak w dobrym kierunku. Zresztą sam rektor Jezierski zapowiedział, że na wydziałach powstaną komórki do rozliczania grantów. To bardzo potrzebne, bo obecnie, poza tym, że musimy myśleć o nauce, zmagamy się też z biurokracją.

Aleksander Czogalla. Urodzony w 1979 roku. Absolwent Uniwersytetu Wrocławskiego, adiunkt w Zakładzie Cytobiochemii na Wydziale Biotechnologii UWr. Przez kilka lat pracował naukowo w Niemczech. W 2015 roku został wyróżniony Nagrodą Wrocławskiego Oddziału Polskiej Akademii Nauk „Iuvenes Wratislaviae” za pracę „Innowacyjne struktury origami DNA jako narzędzia do badań procesów zachodzących na powierzchni błon biologicznych”. W 2016 roku znalazł się w gronie finalistów Nagrody Naukowej „Polityki” (tygodnik pisał o nim wówczas: „Nowatorsko poszukuje przyczyn procesów prowadzących do powstania nowotworów na poziomie błon biologicznych. Poznanie tych procesów będzie służyć w przyszłości projektowaniu skutecznych terapii”). Jest jednym z bohaterów „Pokolenia W”, akcji promującej Wrocław.

Dodane przez: Michał Raińczuk

5 Gru 2017

ostatnia modyfikacja: 5 Gru 2017