W Polsce na nowotwory krwi choruje ponad 100 tys. osób, a co roku diagnozuje się nawet 6000 nowych przypadków. To poważny problem, a niestety coraz częściej diagnozuje się je u osób młodych, a nawet dzieci. Naukowcy z całego świata starają się lepiej zrozumieć mechanizmy prowadzące do powstawania nowotworów krwi, bo może to docelowo pomóc w opracowaniu nowych terapii.
Do tego grona należy dr Agata Szade, stypendystka 21. edycji programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki. Zajmuje się ona badaniem mechanizmów molekularnych mobilizacji komórek szpiku kostnego w celu opracowania nowych narzędzi terapeutycznych.
Powszechna mobilizacja
Komórki macierzyste i niedojrzałe komórki krwi są w normalnych warunkach przechowywane w szpiku kostnym, ale kiedy dochodzi do sytuacji stresowej (np. krwotoku lub infekcji), są one uwalniane do krwiobiegu. Proces ten znany jest jako mobilizacja komórek krwiotwórczych, a jednym z najważniejszych białek w niego zaangażowanych jest czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów (G-CSF). Białko to należy do grupy cytokin hemopoetycznych (krwiotwórczych) i jest powszechnym czynnikiem wzrostu występującym w wieku tkankach.
Głównym efektem działania G-CSF jest stymulacja komórek progenitorowych, wytwarzanie i uwalnianie neutrofili ze szpiku kostnego oraz stymulacja przeżycia dojrzałych neutrofilii. Białko to jest możliwe do wyprodukowania przy udziale bakterii i użycia jako leku, co oznacza, że proces mobilizacji komórek krwiotwórczych można sterować farmakologicznie.
Warto pamiętać, że mobilizacja jest ważna w kontekście odpowiedniego przygotowania dawców krwiotwórczych komórek macierzystych, ponieważ ich ilość ma ogromne znaczenie dla powodzenia przeszczepu. Wykorzystując zjawisko mobilizacji, komórki macierzyste do przeszczepienia mogą być izolowane z krwi obwodowej dawcy zamiast ze szpiku kostnego, co znacznie ułatwia proces.
Farmakologiczne sterowanie procesem mobilizacji komórek krwiotwórczych ma ogromne znaczenie w kontekście chemioterapii. U takich pacjentów często dochodzi do obniżenia liczby komórek we krwi, a to skutkuje wzrostem ryzyka wystąpienia sepsy. W takim przypadku pacjentom podaje się G-CSF, aby zmobilizować komórki ze szpiku kostnego do krwioobiegu.
Niestety, mobilizacja komórek krwiotwórczych za pomocą G-CSF nie zawsze się udaje, dlatego naukowcy stale poszukują alternatywnych metod. Na ciekawy pomysł wpadła dr Agata Szade, stypendystka 21. edycji programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki.
Dr Szade wykazała, że protoporfiryna kobaltu pobudza uwalnianie komórek do krwi obwodowej i jest skuteczniejsza niż G-CSF. Procedura ta może działać także u pacjentów, którzy słabo reagują na G-CSF.
Dr Agata Szade mówi:
Odkrywanie nowych mechanizmów mobilizacji ma duże znaczenie w przypadku pacjentów dotkniętych chorobami nowotworowymi krwi. Badania prowadzone nad protoporfiryną kobaltu pokazują, że może być ona bardziej skuteczna niż wykorzystywane dotychczas w leczeniu białko G-CSF. Jej duży potencjał aplikacyjny oraz możliwość zastosowania przy przeszczepach krwi mobilizowanej dają nadzieję na opracowanie nowych metod leczniczych, wspomagających walkę z nowotworami krwi.
Zespół dr Szade dysponuje patentem na wykorzystanie protoporfiryny kobaltu, dzięki której można stymulować uwalnianie granulocytów i komórek krwiotwórczych do krwiobiegu myszy.
Dr Agata Szade ukończyła studia na kierunku biotechnologia na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. W 2010 roku ukończyła podwójne Francusko-Polskie studia magisterskie, broniąc pracy dotyczącej roli interleukiny-1 w zapaleniu płuc wywołanym Pseudomonas aeruginosa. Następnie rozpoczęła studia doktoranckie na WBBiB UJ, badając rolę oksygenazy hemowej-1 w raku płaskonabłonkowym. Podczas tych badań zaobserwowała nieznane wcześniej działanie protoporfiryny kobaltu, wywołujące mobilizację komórek szpiku kostnego do krwi. Za pracę naukową podczas studiów magisterskich i doktorskich otrzymała m.in. Stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za osiągnięcia w nauce, Stypendium Małopolskiej Fundacji Stypendialnej Sapere Auso za szczególne osiągnięcia naukowe, Stypendium “Doctus – Małopolski fundusz stypendialny dla doktorantów” oraz zajęła drugie miejsce w konkursie “Dziewczyny Przyszłości. Śladami Marii Skłodowskiej-Curie”. Jest także laureatką Stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla wybitnych młodych naukowców.