Siódmego kwietnia obchodzimy Światowy Dzień Zdrowia. Tegoroczne hasło - "Razem dla zdrowia. Po stronie nauki" - przypomina, że decyzje medyczne powinny opierać się na dowodach, nie dezinformacji. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) wskazuje trzy filary: naukę, współpracę międzynarodową i podejście "jedno zdrowie" (One Health), łączące zdrowie ludzi, zwierząt i środowiska.

Ten kierunek widać także w Polsce. W laboratoriach Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego oraz firmy Human Biome rodzi się medyczna rewolucja, która może zmienić życie milionów pacjentów na całym świecie. Zespół pod kierownictwem dr. hab. Jarosława Bilińskiego opracował skład wzorcowego "supermikrobiomu", bazując na danych od starannie wyselekcjonowanych, najzdrowszych dawców. Celem jest stworzenie biosyntetycznego leku, który - w przeciwieństwie do obecnie stosowanych metod - będzie w pełni kontrolowany, powtarzalny i łatwo dostępny w formie kapsułki.

Bioreaktor zamiast ludzkiego organizmu

Dotychczasowa medycyna w leczeniu poważnych zaburzeń flory bakteryjnej opierała się na przeszczepach całego materiału kałowego. Jak zauważa dr hab. Jarosław Biliński z Katedry i Kliniki Hematologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, nie wszystkim pacjentom taka forma terapii odpowiada. Proces pozyskiwania materiału od ludzi jest przy tym niezwykle skomplikowany. Naukowiec wylicza, że spośród wszystkich zdrowych osób zgłaszających się do programu, rygorystyczne wymogi spełnia zaledwie 0,5 proc. kandydatów.

Dowiedz się więcej:

Naukowcy odkryli paradoks skutecznej diety

- Dawcami supermikrobiomu mogą być jedynie osoby superzdrowe, a takich ludzi jest coraz mniej z powodu coraz częściej występującego niekorzystnego dla zdrowia stylu życia - wyjaśnia naukowiec w rozmowie z PAP. Nieprawidłowe nawyki sprawiają, że ludzki mikrobiom ubożeje w korzystne bakterie, a zamiast tego pojawiają się w nim wirusy i geny antybiotykooporności, które mogłyby zostać przeniesione na chorego. Rozwiązaniem ma być "samoodnawiające się lekarstwo" hodowane w specjalistycznych urządzeniach.

Kluczem do sukcesu jest przeniesienie produkcji leku z jelit dawców do kontrolowanego środowiska laboratoryjnego. Nie jest to jednak proste zadanie. Dr Biliński tłumaczy, że bakterie zamieszkujące nasze jelita to w większości beztlenowce, co wymusza stworzenie w bioreaktorze warunków całkowicie pozbawionych dostępu do tlenu. - Musimy zreplikować środowisko fizykochemiczne jelit, a to bardzo skomplikowana materia - przyznaje naukowiec.

Dowiedz się więcej:

SIBO coraz lepiej poznane. Może nasilać także alergie

Jeśli proces replikacji się powiedzie, badacze będą mogli wytwarzać leki o ściśle określonym składzie, dobieranym na podstawie analiz DNA, genów oraz funkcji pełnionych przez konkretne szczepy bakterii. W procesie tym kluczową rolę odgrywa sztuczna inteligencja. Wykorzystując wysokoprzepustowe obliczenia genomiczne i metabolomiczne [chodzi o wielkoskalną analizę danych genetycznych i metabolicznych z użyciem zaawansowanych algorytmów, red] na autorskiej platformie AI, zespół jest w stanie precyzyjnie ustalić, jakie substancje wytwarzane przez bakterie będą przydatne w leczeniu konkretnej jednostki chorobowej.

Walka z "superbakteriami" i wsparcie dla onkologii

Jednym z najważniejszych wyzwań, przed którymi stoi zespół dr. hab. Bilińskiego, jest narastający problem antybiotykooporności. Statystyki są alarmujące: już 17 proc. populacji globalnej, czyli około 1,3 mld ludzi, jest nosicielami bakterii opornych na kluczowe antybiotyki. - Coraz częściej zatem zdarzają się zgony pacjentów z powodu jednobakteryjnej infekcji opornej na antybiotyki - alarmuje badacz.

Dowiedz się więcej:

Polski przełom w walce z superbakterią. Naukowcy z Gdańska z patentem na nowy środek antybakteryjny

Supermikrobiom ma jednak znacznie szersze zastosowanie. Badania wykazują jego ogromny potencjał w immunoonkologii i transplantologii. Dr Biliński wskazuje na dwa kluczowe obszary. Po pierwsze - mikrobiom wykazuje aż 50-procentową skuteczność w ratowaniu życia pacjentów z reakcją "przeszczep przeciwko gospodarzowi" (GvHD), która niszczy organy po przeszczepieniu szpiku. Dobre bakterie potrafią "zresetować" nadreaktywne komórki odpornościowe dawcy.

Po drugie - właściwie skomponowany mikrobiom może być kluczem do sukcesu immunoterapii nowotworów. Okazuje się, że połowa pacjentów, którzy pierwotnie nie reagowali na tę nowoczesną metodę leczenia, po podaniu odpowiednich bakterii jelitowych zaczyna uzyskiwać odpowiedź terapeutyczną. Bakterie te stymulują bowiem układ odpornościowy do walki z rakiem.

Od parkinsona po spektrum autyzmu

Nowatorskie podejście polskich naukowców obejmuje również neurologię i psychiatrię. W prestiżowym czasopiśmie neurologicznym opublikowano wyniki badań dotyczące choroby Parkinsona. W teście z podwójnie ślepą próbą wykazano, że po podaniu preparatu z mikrobiotą superdawców u pacjentów znacząco poprawiły się funkcje poznawcze, seksualne oraz zmniejszyło się odczuwanie bólu.

Dowiedz się więcej:

Kosmyk, który zdradza poważną chorobę. Naukowcy odkrywają nową metodę diagnostyczną

Niezwykle obiecujące są także obserwacje dotyczące dzieci ze spektrum autyzmu w wieku od 6 do 12 lat. Dr Biliński wspomina, że przypadkowo zauważono poprawę u pacjentów leczonych mikrobiomem z powodu zakażenia Clostridium difficile. Dzieci te zaczęły wykazywać większy apetyt, rzadziej się samookaleczały, a u niektórych pojawiła się mowa i lepsza socjalizacja z otoczeniem. Obecnie trwają rygorystyczne badania kliniczne, które mają potwierdzić te doniesienia. Zespół rozpoczyna również prace nad podawaniem mikrobiomu wcześniakom, co ma chronić je przed martwiczym zapaleniem jelit i ciężkimi infekcjami.

Kto może zostać "superdawcą"?

Aby stworzyć wzorzec supermikrobiomu, naukowcy musieli zdefiniować, co właściwie oznacza "bardzo zdrowe jelita". Superdawcy to osoby wyjątkowe - najczęściej bardzo szczupłe, aktywne fizycznie i dbające o dietę. Dr Biliński zauważa, że preferowana jest dieta zbliżona do wegetariańskiej, choć mięso nie wyklucza kandydata całkowicie.

Dowiedz się więcej:

Zdrowe jelita, zdrowe serce. Zaskakujące ustalenia naukowców z USA

Proces weryfikacji jest niezwykle surowy. Kandydaci nie mogą mieć w rodzinie obciążeń nowotworowych, autoimmunologicznych czy psychicznych, gdyż mikrobiom może przenosić predyspozycje do tych schorzeń. Poza wypełnieniem obszernej ankiety każda osoba musi przejść ponad 140 specjalistycznych badań krwi i kału.

Jak samemu zadbać o mikrobiom?

Zanim biosyntetyczny lek trafi do powszechnego użytku, każdy z nas może wpłynąć na stan swoich jelit. Dr Biliński wskazuje na trzy filary zdrowego mikrobiomu: dietę, sen i ruch. Najbardziej optymalna jest dieta śródziemnomorska, w której warzywa i owoce dominują, a mięso stanowi najwyżej jedną czwartą spożywanych kalorii.

Badacz podkreśla również rolę snu oraz regularnej aktywności fizycznej. Co ciekawe, nie musi być ona ekstremalna. - Wystarczy nawet 30 minut tygodniowo, żeby poprawić nasz mikrobiom - twierdzi naukowiec. Jednocześnie ostrzega przed największym "zabójcą" pożytecznych bakterii: żywnością wysoce przetworzoną, czyli tzw. śmieciowym jedzeniem. To właśnie unikanie takich produktów jest najprostszym sposobem na ochronę naszego wewnętrznego ekosystemu.

Dowiedz się więcej:

Witamina B3 i bakterie. Naukowcy odkryli mechanizm obronny jelit

Projekt polskich naukowców jest obecnie na etapie licznych badań typu proof of concept. Potwierdzenie skuteczności biosyntetycznego supermikrobiomu w rygorystycznych badaniach eksperymentalnych otworzy drogę do masowej produkcji leku, który może stać się jednym z najważniejszych osiągnięć współczesnej medycyny - nie tylko w Polsce, ale i na świecie.