Śmieciowe jedzenie niszczy nasz mikrobiom [Jarosław BILIŃSKI]
Naukowcy pracują nad biosyntetycznym supermikrobiomem przydatnym w leczeniu wielu schorzeń, jak choroby nowotworowe i autoimmunologiczne, choroba Parkinsona oraz infekcje oporne na antybiotyki. Skupiliśmy się przede wszystkim na bakteriach antybiotykoopornych – powiedział dr hab. Jarosław Biliński.
Czym jest mikrobiom?
Wraz ze swym zespołem pracuje Pan nad pierwszym na świecie biosyntetycznym lekiem, do którego potrzebny będzie mikrobion jelitowy, a dokładniej lekiem wytwarzanym z mikrobiomu jelitowego, pozyskanego od specjalnie wyselekcjonowanych dawców, z tzw. supermikrobiomem. Dotychczas lekarze proponowali przeszczep całego materiału kałowego, co nie wszystkim pacjentom odpowiada. Nowy lek ma być stosowany doustnie i ma pomóc w różnych schorzeniach, w tym na nowotwory, choroby autoimmunologiczne oraz infekcje oporne na antybiotyki.
Dr hab. Jarosław Biliński, Katedra i Klinika Hematologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, właściciel i prezes zarządu Human Biome: Chcemy odtworzyć mikrobom jelitowy w bioreaktorze, by nie trzeba było pobierać kału od dawców, co jest bardzo trudne i kosztowne. Spośród zgłaszających się do nas zdrowych osób zaledwie 0,5 proc. może zostać takim dawcą, tak duże są wymogi, które muszą być spełnione.
Dlaczego?
Dr hab. Jarosław Biliński: Dawcami supermikrobiomu mogą być jedynie osoby superzdrowe, a takich ludzi jest coraz mniej z powodu coraz częściej występującego niekorzystnego dla zdrowia stylu życia. Powoduje on, że mikrobiom ubożeje w korzystne bakterie, a zarazem zawiera bakterie oporne na różne antybiotyki i zawiera wirusy, które mogą zostać przeniesione na biorcę. Stąd pomysł opracowania biosyntetycznego mikrobiomu, który można byłoby wyhodować w bioreaktorze. Byłby on czymś w rodzaju samoodnawiającego się lekarstwa.
To jest takie trudne? Są bioreaktory wytwarzające leki.
Dr hab. Jarosław Biliński: W przypadku mikrobiomu jest to bardzo trudne. Znajdujące się w naszych jelitach bakterie to beztlenowce, w bioreaktorze nie może być zatem żadnego dostępu do tlenu. Muszą być też odpowiednie pożywki, żeby się one w nim namnażały – de facto musimy zreplikować środowisko fizykochemiczne jelit, a to bardzo skomplikowana materia. Jeśli to się nam uda, z tak pozyskanego biosyntetycznego mikrobiomu chcemy wytwarzać biosyntetyczne leki.
Mikrobiom jelitowy – komu będzie można podawać leki?
.Dr hab. Jarosław Biliński: Zamierzamy wytwarzać leki o określonym składzie bakterii, wybieranych w zależności od zawartego w nich DNA, genów, a także pełnionych funkcji i wytwarzanych przez nie substancji, przydatnych w leczeniu konkretnej choroby. Potrafimy to obliczyć przy użyciu algorytmów sztucznej inteligencji.
To mają być leki o uniwersalnym zastosowaniu czy dopasowane do konkretnego pacjenta?
Dr hab. Jarosław Biliński: Chcielibyśmy przede wszystkim uzyskać uniwersalny mikrobom jako tło ekosystemowe każdego późniejszego leku z mikrobiomu, więc nie będzie to jeden lek dopasowywany do konkretnego pacjenta. Naszym celem jest raczej uzyskanie leku przydatnego w terapii konkretnej choroby. Na przykład takiego, który poprawia skuteczność leczenia choroby nowotworowej przy użyciu immunoterapii. Z kolei inny lek byłby przydatny w leczeniu zespołu jelita drażliwego.
Jak można ocenić, jaki skład mikrobiomu jest bardziej przydatny w leczeniu konkretnej choroby?
Dr hab. Jarosław Biliński: Po pierwsze ustaliliśmy skład wzorcowego supermikrobiomu w oparciu o mikrobiom wyselekcjonowanych superdawców. Stworzyliśmy w ten sposób własną normę tego, co uważamy za bardzo zdrowy mikrobiom. Prowadzimy dodatkowo badania na pacjentach wykorzystując supermikrobiom dawców i sprawdzamy, czy działa i co w tym mikrobiomie realnie działa. Przykładowo realizujemy już trzecie badanie mające na celu usuwanie z przewodu pokarmowego bakterii opornych na antybiotyki.
Na czym one polegają?
Dr hab. Jarosław Biliński: W tych badaniach kał dawcy przetwarzamy do zawiesiny mikrobiomu zamykanej w kapsułkach, a potem podajemy pacjentom. Odbywa się to za zgodą komisji bioetycznej, gdyż wszystkie nasze badania są ściśle kontrolowane. Obserwujemy, co się stanie, gdy pacjentom z bakteriami opornymi na antybiotyki podamy mikrobom superdawcy. Sprawdzamy, czy zmieni się wtedy mikrobiom chorego i czy usuwane są oporne bakterie. Analizujemy też, dlaczego u niektórych pacjentów nie doszło do wyleczenia. Staramy się w ten sposób ustalić, co jest potrzebne, żeby nasza terapia była skuteczna, żeby usunąć szkodliwe bakterie, wyleczyć jakąś chorobę lub wspomóc leczenie choroby nowotworowej.
Jak to się odbywa?
Dr hab. Jarosław Biliński: Poprzez wysokoprzepustowe obliczenia danych z badań genomicznych, metabolomicznych i innych na stworzonej przez nas platformie opartej o AI. Niedługo będziemy mieli za sobą kilkanaście tzw. badań proof of concept, czyli służących temu, żeby potwierdzić przyjętą przez nas koncepcję – czy mikrobiom w danym wskazaniu klinicznym działa, czy nie. Mamy bowiem dane wskazujące na to, że mikrobom powinien działać w jakieś chorobie, ale wymaga to sprawdzenia w rygorystycznie prowadzonych badaniach eksperymentalnych.
Wiadomo już, w jakich chorobach taki supermikrobiom byłby przydatny?
Dr hab. Jarosław Biliński: Skupiliśmy się przede wszystkim na bakteriach antybiotykoopornych, bo jest to coraz większe wyzwanie dla opieki medycznej. Już 17 proc. ludzi na świecie, czyli 1,3 mld, ma w sobie przynajmniej jedną taką groźną bakterię, oporną na antybiotyki istotne kliniczne – czyli wszystkie doustne lub w ogóle wszystkie, jakie człowiek wynalazł. Coraz częściej zatem zdarzają się zgony pacjentów z powodu jednobakteryjnej infekcji opornej na antybiotyki. A wydawało się, że mamy już wszystko i potrafimy leczyć zakażenia bakteryjne.
A inne schorzenia?
Dr hab. Jarosław Biliński: Zajmujemy się też immunoonkologią czy transplantologią. Do leczenia niektórych schorzeń nowotworowych wykorzystuje się przeszczepianie szpiku kostnego, aby mógł on na nowo prawidłowo rozpoznawać komórki nowotworowe i je niszczyć. Wtedy pacjent, już bez choroby nowotworowej i z nadzorem nad powstawaniem komórek nowotworowych prawidłowo funkcjonuje. Jednak czasem dochodzi do nieprawidłowego rozpoznawania przez układ odpornościowy, co jest obce a co własne. W tym przypadku możemy mieć dwa zastosowania. Jedno to powikłanie zdarzające się po przeszczepieniu szpiku kostnego. Okazuje się, że mikrobiom ma ogromny wpływ na to, jak po przeszczepieniu nowego szpiku, a wraz z nim nowych komórek odpornościowych, będą się one zachowywały. A także czy wytworzone przez nowy szpik komórki odpornościowe dawcy będą rozpoznawały komórki biorcy i ewentualnie je niszczyły jako obce. Jest to tzw. reakcja przeszczep przeciwko gospodarzowi, czyli przeciwko pacjentowi, który go otrzymał; niszczy jego jelita, skórę, wątrobę lub inne tkanki. To się zdarza, choć pacjenta i dawcę dobieramy pod względem zgodności tkankowej. Mikrobiom wykazuje aż 50-proc. skuteczność w przywracaniu stanu immunologicznego do normy i resetowaniu nadreaktywnych, agresywnych komórek odpornościowych – co realnie przekłada się na ratowanie życia chorych z tym bardzo groźnym powikłaniem.
Wspieranie stosowanej w leczeniu nowotworów immunoterapii,
A kolejne zastosowanie?
Dr hab. Jarosław Biliński: To wspieranie stosowanej w leczeniu nowotworów immunoterapii, pobudzającej układ odpornościowy do walki z komórkami nowotworowymi. W tym przypadku okazało się, że bez odpowiednich bakterii w jelitach, stymulujących układ odpornościowy, terapia ta jest mniej skuteczna. Jednak połowa pacjentów, która wcześniej nie reagowała na immunoterapię – jak wykazały badania – po podaniu właściwego mikrobiomu może uzyskać na nią odpowiedź.
Jakie jeszcze choroby są analizowane pod kątem mikrobiomu?
Dr hab. Jarosław Biliński: Rekrutujemy do badania dzieci ze spektrum autyzmu od 6. do 12. roku życia. Mikrobiom wytwarza bowiem wiele neurohormonów i oddziałuje z układem nerwowym. Przypadkowo zaobserwowaliśmy, że u dzieci ze spektrum autyzmu po przeszczepieniu mikrobiomu z powodu zakażenia opornego na antybiotyki, wywołanego przez bakterie Clostridium difficile, przy okazji poprawiają się też ich objawy ze spektrum autyzmu. Na przykład wykazywały one większy apetyt i mniejsze dolegliwości przewodu pokarmowego, przestawały się samookaleczać, zaczynały mówić, socjalizować się z otoczeniem. Niesamowicie ciekawe obserwacje, więc postanowiliśmy to zbadać w dobrych jakościowo badaniach i ewentualnie pracować nad biosyntetycznym mikrobiomem na spektrum autyzmu.
Wcześniakom, wykazującym często gorszą odporność, też można w ten sposób pomóc?
Dr hab. Jarosław Biliński: Właśnie zaczynamy badania polegające na podawaniu mikrobiomu wcześniakom w profilaktyce ciężkich infekcji i martwiczego zapalenia jelit. Występuje u nich wiele powikłań infekcyjnych, takich jak zapalenie płuc i martwicze zapalenie jelit, szczególnie wtedy, gdy mają jakąś wadę genetyczną. Zasiedlenie ich jelit dobrym mikrobiomem powinno pomoc w lepszej stymulacji układu odpornościowego i chronić przed takimi powikłaniami. Wskazują na to eksperymenty na zwierzętach, jak też zgromadzone przez nas dane.
Niedawno opublikowaliście badania dotyczące choroby Parkinsona w jednym czołowych czasopism neurologicznych.
Dr hab. Jarosław Biliński: Tak, chorym cierpiącym na tę chorobę podawaliśmy nasze preparaty z mikrobiotą superdawców. Było to badanie z tzw. podwójnie ślepą próbą, co oznacza, że część pacjentów otrzymywała z powrotem własny mikrobom jako placebo. Nikt jednak z lekarzy ani chorych nie wiedział, co otrzymuje. Takie są wymogi tych prób. Wykazaliśmy, że u pacjentów po jednym tylko podaniu mikrobioty dawcy w preparacie Human Biome znacząco poprawiły się funkcje poznawcze, seksualne oraz odczuwanie bólu. Zamierzamy teraz sprawdzić, jaka będzie reakcja po podaniu kilku porcji mikrobiomu superdawcy jako terapia ciągła.
Jacy ludzie wyróżniają się supermikrobiotą?
Dr hab. Jarosław Biliński: Najczęściej są to osoby mocno szczupłe, dbające o zdrowie, aktywne fizycznie i spożywające mało mięsa, choć nie wykluczamy tych, którzy po nie sięgają. Jednak z naszych obserwacji wynika, że dieta zbliżona do wegetariańskiej korzystnie wpływa na mikrobom. Osoby te rzadko też łapią infekcje, co też wynika z tego, że mają korzystny mikrobom, bo jedno wpływa na drugie. Czyli są to osoby, które zdrowo żyją, ale też nie mają poważniejszych obciążeń chorobami w rodzinie. Wykluczamy tych, których krewni w pierwszej linii chorowali na nowotwory, schorzenia autoimmunologiczne lub psychiczne. Wiemy, że mikrobiom może na te choroby wpływać. Poza wypełnieniem obszernej ankiety kandydaci na dawców przechodzą jeszcze ponad 140 badań krwi i kału.
A jak można zmodyfikować swój mikrobom?
Dr hab. Jarosław Biliński: Niezbędne jest przede wszystkim przestrzeganie odpowiedniego stylu życia. Z badań przeprowadzonych na tysiącach ochotników wynika, że decydujące znaczenie mają trzy czynniki. Pierwszy to zdrowa dieta, najlepiej śródziemnomorska, z dużą ilością warzyw i owoców, tylko jedna czwarta spożywanych kalorii może przypadać na mięso. Ważne jest też odpowiednie wysypianie się, bo przewlekłe niedosypanie pogarsza wiele parametrów zdrowotnych. Trzeci najważniejszy czynnik to wysiłek fizyczny. Nie musi być on intensywny, wystarczy nawet 30 minut tygodniowo, żeby poprawić nasz mikrobiom.
A co jest największym jego zabójcą?
Dr hab. Jarosław Biliński: Żywność wysoce przetworzona, tzw. śmieciowe jedzenie. Tego zdecydowanie unikajmy, bo to najbardziej psuje nasz mikrobiom.
Globalny kryzys żywnościowy.
.Całkiem niewykluczone, że kontrolowanie dorodnych upraw na Ukrainie jest również jednym z głównych celów Putina. Na krótką metę poskutkuje to głodem, który odczują nawet setki milionów ludzi daleko poza Europą – pisze Julian CRIBB
Wojna na Ukrainie – w kraju, który daje wyżywienie 400 milionom ludzi na świecie – zaostrza i tak już zaogniony stan globalnego braku bezpieczeństwa żywnościowego. Rosyjska blokada (portów na wybrzeżu Morza Czarnego – przyp. tłum.) ścięła ukraiński eksport zboża o dwie trzecie, wywołując niedobory na rynkach i wzrost cen żywności na całym świecie. Rzeczywiście, światowe ceny produktów spożywczych są obecnie najwyższe w historii. Ale wojna nie jest jedynym czynnikiem napędzającym narastający globalny kryzys żywnościowy. Problemy pogłębiają się od dziesięcioleci, ponieważ światowa populacja przewyższa zdolność Ziemi do zaopatrywania wszystkich w żywność.
Nie ulega wątpliwości, że ludzka szczęka jest narzędziem o największej sile rażenia na naszej planecie. Rokrocznie w trakcie przeżuwania 8,5 biliona posiłków nasze szczęki wyjaławiają 75 miliardów ton ziemi uprawnej, marnują 4 biliony ton wody pitnej, generują 30 proc. wszystkich emisji gazów cieplarnianych na naszej planecie i rozpylają 5 milionów ton trucizn. Przetrzebiają lasy, przeławiają oceany, plądrują rzeki i jeziora, wyjaławiają krajobraz, a planetę pokrywają toksycznym całunem. Ludzkie szczęki stoją za szóstym masowym wymieraniem życia na Ziemi.
Obecny globalny kryzys żywnościowy to wypadkowa oddziaływania dwóch potężnych sił o charakterze zarówno długo-, jak i krótkoterminowym: degradacji gleb i wód, wymierania gatunków, załamywania się ekosystemów, nadużywania pestycydów i nawozów oraz coraz bardziej nieprzewidywalnego klimatu niesprzyjającego uprawom. To wszystko połączone jest z gwałtownie rosnącymi cenami ropy naftowej, konfliktami zbrojnymi oraz zaburzeniami łańcuchów handlowych i żywnościowych.
Każdy spożywany przez nas posiłek oznacza obecnie degradację 10 kg gleby, utratę 800 l wody, zużycie 1,6 l paliwa i 3 g pestycydów oraz emisję 3,5 kg CO2. Prowadzimy do anihilacji Ziemi, co – jeśli dobrze się nad tym zastanowić – jest kiepską strategią na przetrwanie naszej cywilizacji i gatunku ludzkiego jako takiego.
Pierwszą rzeczą, którą każdy, kto je, musi pojąć, jest to, że obecny system żywnościowy, całkiem adekwatny do potrzeb XX wieku i w rzeczy samej główny czynnik wzrostu populacji człowieka do poziomu 8 miliardów, jest nie do obrony w XXI wieku.
Nowoczesne wielkoobszarowe gospodarstwa rolne prowadzą do degradacji gleb, wód i ekosystemów, na których polegają, wobec czego poważne załamania systemów żywnościowych w nadchodzących dziesięcioleciach są nie do uniknięcia. Już dziś widać początki tych problemów w postaci globalnego kryzysu wodnego lat 20. tego wieku, a także przyrostu okresów suszy o 29 proc. w skali świata od roku 2000. Uwielbiamy nasz system rolnictwa rodem z epoki brązu. Niemniej to, że był w stanie zaopatrzyć w żywność znacznie mniejszą populację przez ostatnich 6000 lat, nie oznacza, że jest to technologia na miarę 10 miliardów ludzi w upalnym świecie XXI wieku, który cechują wyczerpane zasoby naturalne i zniszczona przyroda.
Jak wynika z naskalnych malowideł w Australii, ludzkość walczy o pożywienie i środki do jej produkcji już od 20 tys. lat. Niedobory żywności i wody oraz niedostatek ziemi to główne przyczyny dwóch trzecich współczesnych konfliktów. Istotnie, wydaje się, że wielu ludzi zapomniało, że głównym celem Niemców podczas II wojny światowej było zajęcie ziemi uprawnej i przesiedlenie na nią niemieckich rolników.
Całkiem niewykluczone, że kontrolowanie dorodnych upraw na Ukrainie jest również jednym z głównych celów Putina. Na krótką metę poskutkuje to głodem. Globalny kryzys żywnościowy odczują nawet setki milionów ludzi daleko poza Europą.
Z kolei rozprzestrzenianie się głodu prowadzi w globalnej skali do upadków rządów, wojen domowych i gigantycznych fal uchodźców – jak miało to miejsce w 2008 r., kiedy niewystarczający eksport ukraińskiego zboża doprowadził do rewolucji w trzech krajach arabskich. Już teraz co roku jedna trzecia miliarda ludzi opuszcza swoje domy jako uchodźcy lub migranci ekonomiczni, aby znaleźć lepsze życie w krajach, które wydają się bardziej stabilne i bezpieczne pod względem żywności. Wojny jedynie wzmogą fale uchodźców.
Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/julian-cribb-globalny-kryzys-zywnosciowy/
PAP/ Zbigniew Wojtasiński/ LW
