Prof. Wojciech WITKIEWICZ: #Curie2017
Między fizyką i techniką a medycyną i etyką. O potrzebie międzydyscyplinarnej, zintegrowanej współpracy

TSF Jazz Radio

#Curie2017
Między fizyką i techniką a medycyną i etyką. O potrzebie międzydyscyplinarnej, zintegrowanej współpracy

Prof. Wojciech WITKIEWICZ

Profesor medycyny, chirurg, angiochirurg i transplantolog, organizator i dyrektor Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego we Wrocławiu, twórca i ordynator Oddziału Chirurgii Ogólnej, Naczyniowej, Transplantacyjnej, Onkologicznej i Chemioterapii.

zobacz inne teksty autora

Współczesna medycyna to hybryda łącząca w sobie nauki przyrodnicze z inżynieryjnymi, wspierana złożoną i ciągle ewoluującą infrastrukturą techniczną. Nie zapominamy jednak o tym, kto jest najważniejszy: o człowieku – pisze prof. Wojciech WITKIEWICZ

.Na politechnikach rozwijane są nauki ścisłe, matematyka, fizyka, chemia, które z zasady nastawione są na lepsze zrozumienie świata. A tymczasem obok niezliczonych cierpień ludzi, szalonej odwagi lekarzy pionierów to właśnie rozwój nauk podstawowych był główną siłą napędową dla rozwoju tego, co dzisiaj mamy w rękach jako narzędzia współczesnej medycyny.

Tak duże zaangażowanie w praktykę kliniczną rozpoczęło się zaledwie 100 lat temu, jednak fascynujący związek między fizyką a medycyną ma znacznie dłuższą historię. Od starożytności bowiem korzystamy ze zjawisk fizycznych, takich jak ciepło czy światło, do diagnozowania i leczenia choroby, a od średniowiecza dzięki irackiemu polimatowi o łacińskim imieniu ALHAZEN mamy naukę opartą na eksperymentach. Stworzył on podwaliny pod fizjologię widzenia. Ogromnego postępu w tej dziedzinie dokonał również polski naukowiec o wszechstronnych zdolnościach, pochodzący z Legnicy, urodzony na początku XIII wieku, Witelon. Mimo iż nie jest on tak znany jak Alhazen, jego dokonania zostały ostatnio ponownie „odkryte” i docenione. W jednym z ostatnich wydań czasopisma „Lancet” jest on wręcz przedstawiony jako ojciec fizjologii i optyki widzenia, na równi z Alhazenem.

W okresie odrodzenia pojawia się pierwszy fizyk i inżynier biomedyczny – Leonardo da Vinci. Stosował on fizyczne zasady, aby rozpocząć dążenie do zrozumienia funkcji ciała. Efektem tych prac było skonstruowanie pierwszego robota – mechanicznego rycerza. Po rewolucji naukowej w XVII wieku jedni pionierzy fizyki medycznej rozwijali czysto mechanistyczne podejście do fizjologii, podczas gdy inni stosowali idee wywodzące się z fizyki w celu zrozumienia natury samego życia. Andreas Vesalius odkrywa, iż serce działa jak pompa, a William Harvey, że krew transportowana jest poprzez układ krwionośny, napędzany przez serce.

Pod koniec XIX stulecia rewolucyjne odkrycia dotyczące promieniowania i promieniotwórczości zapoczątkowały nową erę diagnozowania i leczenia medycznego, opartego na promieniowaniu. Odkrycie to, uhonorowane pierwszą Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki, doprowadziło do późniejszego odkrycia HELIKALNEJ struktury DNA, wynalezienia tomografii komputerowej czy radioterapii w leczeniu raka. Odkrycie antymaterii w 1932 roku doprowadziło do rozwoju bardzo unikalnej techniki obrazowania medycznego, pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), która dzisiaj pozwala wykryć we wczesnym stadium raka, chorobę Alzheimera czy schorzenia układu sercowo-naczyniowego. Fizyka kwantowa i odkrycie nadprzewodnictwa doprowadziło do rozwoju techniki obrazowania rezonansu magnetycznego, dzięki któremu uzyskujemy obrazy wewnętrznych struktur ludzkiego organizmu, a ostatnio i funkcji mózgu.

W tym roku obchodzimy 150. rocznicę urodzin Marii Curie-Skłodowskiej. Jej historia ukazuje potencjał kryjący się w zrozumieniu znaczenia wyników badań podstawowych z chemii czy fizyki dla rozwoju medycyny.

Odkrycie radu oraz polonu, uhonorowane drugą Nagrodą Nobla dla Marii Skłodowskiej, stało się bezpośrednią przyczyną rozwoju współczesnej radio- i chemioterapii. Już pierwsze badania Marii i Pierre’a nad promieniotwórczością zawierały elementy aplikacji w medycynie. Znany jest fakt, iż prof. Curie poddawał swoje ramię kilkugodzinnemu działaniu radu, a powstałą, trudno gojącą się ranę obserwował i opisywał.

Bezpośrednim owocem prac nad radem i polonem, oprócz pożarów w sercach uczonych, wzniecanych przez tajemnicze promienie, jak donosiła ówczesna prasa, było utworzenie Instytutu Radowego, w którym prowadzono pierwsze interdyscyplinarne badania z zakresu chemii, fizyki i medycyny. To z kolei uratowało życie wielu żołnierzy w czasie I wojny światowej. Maria ze swoją córką pozbierały aparaty rentgenowskie ze wszystkich paryskich pracowni, zamontowały je w samochodach, organizując diagnostykę polową, znaną jako „małe Curie”. Żeby to zrealizować, Maria, po raz kolejny jako jedna z pierwszych kobiet, zrobiła nawet prawo jazdy.

Dzisiaj postęp w medycynie jak nigdy dotąd jest możliwy tylko dzięki współdziałaniu między naukowcami z różnych dziedzin nauki. Jako lekarz od początku swojej pracy jestem świadkiem olbrzymiego uzależnienia postępu w medycynie od zintegrowanej, międzydyscyplinarnej współpracy różnych dyscyplin naukowych. Ta świadomość była dla mnie bezpośrednią inspiracją do powołania w roku 2006 Ośrodka Badawczo-Rozwojowego w Wojewódzkim Szpitalu Specjalistycznym. Kiedy w 2006 roku kierowany przeze mnie szpital uzyskał ten status, stając się jednostką naukową, rozpoczęliśmy działalność badawczą, która miała na celu rozwiązywanie trudnych problemów starzejącego się społeczeństwa i związanych z tym chorób cywilizacyjnych. Tak właśnie narodził się projekt WroVasc – Zintegrowane Centrum Medycyny Sercowo-Naczyniowej.

Być może nie każdy zdaje sobie sprawę, że dzisiaj, na początku XXI wieku, najczęstszą przyczyną amputacji kończyn w naszym kraju jest ich niedokrwienie w wyniku miażdżycy i cukrzycy, powodującej zwężenia lub niedrożność tętnic kończyn dolnych. Z tego powodu rocznie w Polsce dokonuje się 9000 amputacji, sześciokrotnie więcej niż w Europie. Jesteśmy też jedynym krajem, gdzie sytuacja się pogarsza w stosunku do tej, jaka była dekadę wcześniej. Podobny mechanizm kryje się za przyczyną niewydolności krążenia oraz zawałów mięśnia sercowego, których liczba w naszym kraju sięga 87 000. Tworząc WroVasc, chciałem podjąć próbę rozwiązywania tych problemów, korzystając z kompetencji interdyscyplinarnych zespołów badawczych. Stąd do projektu zaprosiłem naukowców z Politechniki Wrocławskiej, Uniwersytetu Przyrodniczego, Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu i Poznaniu, Akademii Wychowania Fizycznego, Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN, Uniwersytetu Łódzkiego oraz Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Przez pięć lat trwania projektu w 23 zespołach badawczych spróbowaliśmy podjąć problematykę związaną głównie z poszukiwaniem mechanizmów molekularnych zmian miażdżycowych oraz z opracowaniem nowych metod diagnostycznych i terapeutycznych na potrzeby leczenia i profilaktyki w tej chorobie. Znaczna część badań wykonywana była na Politechnice Wrocławskiej. W wyniku tych prac uzyskaliśmy we współpracy z Zakładem Technologii Organicznej i Farmaceutycznej nową grupę substancji o potwierdzonym działaniu przeciwzakrzepowym, które mogą być doskonałą alternatywą dla heparyn oczyszczanych z jelit świńskich. W efekcie współpracy z Katedrą Inżynierii Biomedycznej udało się też zaproponować potencjalne rozwiązanie dla zabezpieczania krwi w trakcie przechowywania oraz pozaustrojowego jej obiegu, które obecnie jest w fazie przygotowania do wdrożenia. Również wieloletnia współpraca, rozpoczęta jeszcze przed realizacją projektu, z Zakładem Inżynierii Biomedycznej i Mechaniki Eksperymentalnej pozwoliła rozwinąć badania nad nowymi materiałami, mogącymi mieć zastosowanie w produkcji stentgraftów.

Wyniki badań podstawowych realizowanych w projekcie dostarczyły nam, lekarzom, nowych narzędzi wspomagających podejmowanie decyzji w optymalizacji przeszczepów naczyniowych, korekcji zwężeń w układach żylnych czy leczeniu chorób niedokrwiennych, szczególnie tych, które są bezpośrednią przyczyną tak licznych amputacji. Dzisiaj nasze prace łączące medycynę z fizyką i inżynierią skupiają się na rozwoju nanomedycyny, w tym technologii kierowanych nośników leków, gdzie opracowany lek aktualnie jest w fazie wdrożenia do produkcji, a opracowana technologia doczekała się już uruchomienia polskiej fabryki leków liposomowych. Również przygotowujemy się do uruchomienia protezowania 30 pacjentów z wykorzystaniem pierwszej bionicznej protezy ręki, opracowanej przez absolwentów Politechniki Wrocławskiej, wywodzących się z grupy prof. Romualda Będzińskiego.

Do niedawna podstawowym celem rozwoju medycyny było wydłużenie życia, które na przełomie ostatniego wieku wzrosło średnio o 40 lat. Dzisiaj celem jest poprawa jakości życia. Tego nie może już osiągnąć medycyna. To można osiągnąć tylko wspólnym wysiłkiem wielu dziedzin nauki.

Nauki techniczne i inżynieryjne wycisnęły swoje piętno na wszystkich etapach postępowania medycznego, od diagnozy, poprzez leczenie, aż po rekonwalescencję. Nowoczesne metody diagnozowania, takie jak obrazowanie czy ilościowe biosensory, wsparte metodami genomiki, pozwalają w odpowiednim czasie i w odpowiedni sposób podjąć interwencję medyczną optymalną dla pacjenta, której zakres jest w zasadzie nieograniczony dzięki urządzeniom technicznym podtrzymującym procesy życiowe oraz narzędziom zabiegowym zaprojektowanym tak, aby efektywnie wspomóc lekarza. Do narzędzi takich należy z pewnością robot chirurgiczny.

Pominę historię trudnej drogi, jaką musiała przebyć chirurgia robotowa w naszym kraju, od zakupu pierwszego robota chirurgicznego da Vinci, ale dzisiaj, po siedmiu latach starań, po raz pierwszy w Polsce w trzech wskazaniach operacje robotowe uzyskały status refundowanych. Jestem pewien, że komendy znad stołu operacyjnego „Siostro, skalpel”, zakrwawione rękawice i otwarte rany wkrótce odejdą w przeszłość. Chirurg za pośrednictwem mechanicznych ramion robota, wyposażonych w narzędzia chirurgiczne oraz kamery odpowiedzialne za przekazywanie obrazu z wnętrza ciała, jest już w stanie operować, gdy jest oddalony nawet o kilkaset kilometrów od stołu operacyjnego. Sukces ten nie byłby możliwy, gdyby nie zaangażowanie śp. prof. Daniela Józefa Bema, współtwórcy Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego, który w 1994 roku, przyłączając Wojewódzki Szpital Specjalistyczny do Wrocławskiej Sieci Akademickiej, dał nam niejako komunikacyjne okno na świat. Dziś szybkie łącza oraz sprawne serwery to konieczność w rozwoju telemedycyny czy chirurgii robotowej z możliwością operowania na odległość.

Można powiedzieć, że współczesna medycyna to hybryda łącząca w sobie nauki przyrodnicze z inżynieryjnymi, wspierana złożoną i ciągle ewoluującą infrastrukturą techniczną. Coraz doskonalsza aparatura i coraz większe zastosowanie w medycynie elektroniki oddala chorego od lekarza. To mnie – jako lekarza, praktyka i jako zwyczajnego człowieka, który doświadczył, czym jest choroba – niepokoi. Czy w tym zintegrowanym, zhybrydyzowanym świecie przyszłej medycyny jest jeszcze miejsce dla lekarzy? Czy można sobie wyobrazić świat bez lekarzy? Oczywiście, wiele osób nie lubi wizyt u lekarza, ale być może nadejdzie czas, że zatęsknimy za takim spotkaniem.

Przyszłość prawdopodobnie należy do „wirtualnych lekarzy” – automatycznych programów komputerowych, które będą umiały prawidłowo zdiagnozować 95 proc. wszystkich powszechnie występujących niedomagań.

Wyposażony w pełny zapis naszych genów program będzie zlecał przebieg leczenia, który uwzględni genetyczne czynniki ryzyka, a nasze zdrowie będzie cicho i bez wysiłku monitorowane kilka razy dziennie bez sprawiania nam kłopotu. Reakcje chorego, jego odczucia, obawy i lęki nie zmieniły się jednak. Chory potrzebuje osobistego kontaktu z lekarzem, jego serdeczności, spojrzenia, a przede wszystkim rozmowy. Wynika to z faktu, iż człowiek obok wymiaru cielesnego ma wymiar duchowy, umysłowy oraz społeczny. Już Hipokrates dostrzegał, że należy leczyć człowieka chorego jako całość, a nie tylko konkretną chorobę. Lekarz również potrzebuje kontaktu z pacjentem. Odczuwałem tę potrzebę przez wszystkie lata mojej pracy. Odczuwałem ją niezwykle intensywnie jako pacjent. Wołam więc o humanizm w medycynie, by w tym zachwycie i entuzjazmie dla możliwości, jakie niesie technika, nie zgubił się człowiek. Bo to, czy posługujemy się komputerem, robotem, czy skalpelem, nie zmienia faktu, że zawsze leczymy człowieka z krwi i kości, z jego potrzebami duchowymi i umysłowymi.

Ogromnie mnie cieszy to, iż dostrzegli to również studenci Koła Naukowego Inżynierii Biomedycznej „Micela”, którzy przez ostatnie pół roku w moim szpitalu pełnią funkcję asystenta pacjenta w ramach swoich praktyk zawodowych. Już te kilka miesięcy wspólnego przedsięwzięcia zaowocowało poprawą komunikacji wewnątrzszpitalnej, sporządzeniem profesjonalnych planów komunikacyjnych czy samą poprawą opieki nad pacjentem, który dzisiaj, przychodząc do szpitala, nie czuje się zagubiony w obecności takiego asystenta. Jak wiadomo, studia medyczne i okołomedyczne w dużym stopniu powinny bazować na zdobytym doświadczeniu, które można pozyskać jedynie w sprawnie działającej placówce leczniczej, gwarantującej praktyczne przygotowanie do zawodu inżyniera biomedycznego czy przyszłego lekarza. Szpital to w rzeczywistości dynamiczny, żywy organizm, którego nie sposób przenieść do gmachów uczelni.

Zdumiewa mnie, jak wczorajsze marzenia dzisiaj stają się rzeczywistością. Wyrastałem w pokoleniu zaciekawionym technologią, dumnym z jej rozwoju i przekonanym o celowości postępu technologicznego. W czasach, gdy nie było czasopism open-access, listy filadelfijskiej czy indeksu Hirscha, a jedynym celem przyświecającym odkryciom było rzetelne poszukiwanie prawdy. Dążenie do prawdy, pasja i oddanie, jakie przyświecały wtedy ludziom nauki, były powodem tego, że profesor wyższej uczelni razem z lekarzem zajmowali pierwszą lokatę w rankingach zawodów prestiżowych, głównie jako zawody zaufania publicznego. Edyta Stein, wrocławianka, święta, powiedziała: „Kto szuka prawdy, ten szuka Boga, choćby o tym nawet nie wiedział, choćby nawet w niego nie wierzył. Wspólnota akademicka według średniowiecznej łaciny – universitas – jest wspólnotą ludzi poszukujących prawdy, czyli tego, co jest istotą nauki, a w konsekwencji postępu. Była ona i jest wspólnotą indywidualistów, ale te indywidualne ścieżki badań posiadają i muszą posiadać cel wspólny, a jest nim dobro człowieka. Zastanawiające jest, że dzisiaj przy znacznie większych zasobach technicznych, finansowych i ludzkich, 70 proc. wyników badań naukowych nie jest powtarzalnych, jak podaje jedno z ostatnich wydań czasopisma „Nature”. To bezpośrednio przekłada się na spowolnienie postępu w walce z rakiem i chorobami cywilizacyjnymi. Czy dzisiaj nie zatracamy, wobec takich faktów, samego sensu nauki?

Nauka – a zwłaszcza medycyna – wie, czym jest, ale nie zawsze wie, czym być powinna, i dlatego prawdy zawarte w encyklikach świętego Jana Pawła II „Fides et ratio” oraz „Veritatis splendor” chcącemu myśleć człowiekowi stawiają drogowskazy sumienia na rozdrożach rozumu i wiary.

W encyklice „Fides et ratio” święty Jan Paweł II kieruje słowa podziwu i zachęty do pionierów nauki, ale także wzywa naukowców, „aby kontynuowali swoje wysiłki, nie tracąc nigdy z oczu horyzontu mądrościowego, w którym do zdobyczy naukowych i technicznych dołączają się także wartości filozoficzne i etyczne, będące charakterystycznym i nieodzownym wyrazem tożsamości osoby ludzkiej”.

Dziś ten ludzki kontekst ma szczególne znaczenie, gdyż na naszych oczach przed medycyną otwierają się perspektywy wręcz nieograniczone, dotąd niespotykane. Nauka stanęła przed najtrudniejszymi z możliwych wyborów, które dotykają najgłębszych wartości etycznych i moralnych, wymykających się spod obowiązujących dotychczas definicji prawnych i praktyk obyczajowych. Co więcej, wyborów, które niebezpiecznie zbliżają się do sfery samego sacrum.

.W tym wyścigu po wydłużenie życia, utrzymanego w dobrej kondycji, konieczne jest umiejętne zrównoważenie wszystkich potrzeb duszy, umysłu i ciała. To sekret długowieczności w zdrowiu i szczęściu. Ten zrównoważony rozwój medycyny jest możliwy do osiągnięcia tylko dzięki międzydyscyplinarnej i zintegrowanej współpracy.

Prof. Wojciech Witkiewicz
Wykład wygłoszony 15 listopada 2017 roku podczas ceremonii nadania prof. Wojciechowi Witkiewiczowi tytułu doktora honoris causa Politechniki Wrocławskiej.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Magazyn idei "Wszystko Co Najważniejsze" oczekuje na Państwa w EMPIKach w całym kraju, w Księgarni Polskiej w Paryżu na Saint-Germain, naprawdę dobrych księgarniach w Polsce i ośrodkach polonijnych, a także w miejscach najważniejszych debat, dyskusji, kongresów i miejscach wykuwania idei.

Aktualne oraz wcześniejsze wydania dostępne są także wysyłkowo.

zamawiam