O nas

Znaczenie infrastruktury służącej badaniom przesiewowym w poszukiwaniu nowych związków biologicznie aktywnych i leków

Związki biologicznie aktywne wykorzystywane są w licznych dziedzinach naszego życia, jako leki, środki ochrony roślin, kosmetyki, związki stosowane w przemyśle spożywczym lub ochronie środowiska. Ich produkcja i sprzedaż stanowi istotną część każdej rozwiniętej gospodarki, a przemysł farmaceutyczny jest jedną z jej najbardziej dochodowych gałęzi.

Obecnie główne metody poszukiwania nowych związków bioaktywnych to wysokoprzepustowe testowanie dużych kolekcji (bibliotek) związków chemicznych, modyfikacja związków naturalnych lub znanych już leków, a w ostatnim czasie coraz częściej projektowanie nowych cząsteczek z użyciem modelowania molekularnego (in silico) z wykorzystaniem metod chemii i biologii obliczeniowej.

Chemia organiczna, biologiczna i medyczna należą w Polsce do dziedzin, które ze względu na swój olbrzymi potencjał i pozycję międzynarodową mogą w niedługim czasie i przy stosunkowo niewielkich nakładach generować istotne innowacyjne rozwiązania znajdujące zastosowanie w medycynie, farmacji, kosmetologii, rolnictwie czy ochronie środowiska. Corocznie, w krajowych laboratoriach syntetyzowanych jest wiele nowych związków chemicznych, niektóre z nich mają potencjał by stać się lekami lub innymi związkami biologicznie aktywnymi. Niestety, w nielicznych przypadkach przeprowadzane są systematyczne badania właściwości tych związków, najczęściej w ramach współpracy z ośrodkami zagranicznymi, rzadko w laboratoriach krajowych. W rezultacie potencjał aplikacyjny większości syntetyzowanych związków pozostaje niezauważony.

Podstawowym problemem z jakim borykają się polscy chemicy jest zatem brak możliwości szybkiego i wszechstronnego testowania aktywności biologicznej związków wytwarzanych w krajowych laboratoriach. Przystąpienie Polski do EU-OPENSCREEN ERIC (European Research Infrastructure Consortium) może stać się niezwykle ważnym czynnikiem umożliwiającym wyjście z tej niekorzystnej sytuacji. Dodatkowo uczestnictwo w projekcie umożliwi korzystanie z zasobów zgromadzonych w innych laboratoriach europejskich oraz udział w międzynarodowych projektach mających na celu poszukiwanie nowych związków aktywnych biologicznie. Włączenie się Polski do EU-OPENSCREEN ERIC, poprzez uczestnictwo w tym projekcie zakwalifikowanych krajowych laboratoriów, przyczyni się do lepszego wykorzystania zarówno wyników krajowych badań w różnych obszarach chemii oraz farmakologii jak i generowanej wiedzy o cechach własności intelektualnej i wartości komercyjnej.

Intensyfikacja badań przesiewowych (skriningowych) w Kraju poprzez zwiększenie podaży nowych oryginalnych i co najważniejsze zidentyfikowanych w Polsce związków biologicznie aktywnych, stymulować będzie rozwój odradzającego się polskiego przemysłu farmaceutycznego i kosmetycznego. Ponadto umożliwi szerszy udział polskiej nauki i polskich firm we współpracy międzynarodowej w tej dziedzinie.

Obecne zaangażowania Polski w EU-OPENSCREEN ERIC

Konsorcjum POL-OPENSCREEN zostało utworzone z inicjatywy Instytutu Biologii Medycznej Polskiej Akademii Nauk (IBM PAN) i Instytutu Biochemii i Biofizyki (IBB) PAN w roku 2010. W tym samym roku po przystąpieniu do Konsorcjum kolejnych czterech centrów naukowych stało się ono członkiem i pełnoprawnym partnerem europejskiego konsorcjum EU-OPENSCREEN (http://www.eu-openscreen.eu). W skład konsorcjum POL-OPENSCREEN wchodzi obecnie 7 instytucji i centrów badawczych aktywnych w obszarze nauk o życiu („life sciences”), poszukiwań nowych związków biologicznie aktywnych i badań nad lekiem (w kolejności alfabetycznej): Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych (CBMiM) PAN w Łodzi, Instytut Biochemii i Biofizyki (IBB) PAN w Warszawie, Instytut Biologii Medycznej (IBM) PAN w Łodzi (koordynator konsorcjum POL-OPENSCREEN), Instytut Chemii Bioorganicznej (ICHB) PAN w Poznaniu, Instytut Farmakologii (IF) PAN w Krakowie, Instytut Genetyki Człowieka (IGC) PAN w Poznaniu, Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Biotechnologii Antybiotyków (IBA) w Warszawie oraz Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Farmaceutyczny (IF) w Warszawie

Należy podkreślić, że projekt POL-OPENSCREEN – Polska Platforma Infrastruktury Skriningowej dla Chemii Biologicznej, wchodzący w skład konsorcjum EU-OPENSCREEN, został wpisany na Polską Mapę Drogową Infrastruktury Badawczej (w obszarze badań nad wydajną ochroną zdrowia i wzrostem efektywności działań prozdrowotnych) na podstawie decyzji Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego (decyzja Nr 27/176/6/2015 i decyzja Nr DIR/PMIB/2020/146).

Od początku swojego istnienia konsorcjum POL-OPENSCREEN jest strukturą otwartą. W 2016 roku w skład Konsorcjum wszedł Instytut Biotechnologii i Antybiotyków w Warszawie (obecnie członek Sieci Badawczej Łukasiewicz) a w 2019 roku Instytut Genetyki Człowieka (IGC) PAN w Poznaniu.

W roku 2017 w wyniku ewaluacji dokonanej przez zespół międzynarodowych ekspertów trzy centra należące do POL-OPENSCREEN Instytut Biochemii i Biofizyki PAN, Instytut Biologii Medycznej PAN i Instytut Chemii Bioorganicznej PAN uzyskały status laboratoriów skriningowych (tzw. partner sites) stowarzyszonych w EU-OPENSCREEN ERIC.

Szanse i korzyści dla polskiej nauki i gospodarki wynikające z udziału w EU-OPENSCREEN ERIC

Członkostwo Polski w konsorcjum EU-OPENSCREEN ERIC umożliwia krajowym instytucjom naukowym współtworzenie na zasadach partnerskich niezwykle nowatorskiego, innowacyjnego oraz ważnego pod względem komercyjnym nurtu badawczego ukierunkowanego na poszukiwanie nowych biologicznie aktywnych związków chemicznych. Nie ulega bowiem wątpliwości, iż projekty realizowane przez konsorcjum EU-OPENSCREEN oraz podobne działające już w Stanach Zjednoczonych lub Japonii będą w najbliższych latach główną siłą napędzającą rozwój przemysłu farmaceutycznego, kosmetycznego oraz szerokorozumianej biotechnologii. Polska od lat dysponuje bardzo dużym potencjałem intelektualnym w tym obszarze, niestety jak dotychczas nie przekłada się on na konkretne zyski ze sprzedaży własności intelektualnej. Wynika to nie tylko ze słabości ekonomicznej krajowych przedsiębiorstw (nie dysponują odpowiednim kapitałem pozwalającym wprowadzić na rynek nowe substancje terapeutyczne), ale także z braku możliwości przeprowadzenia zawansowanych badań niezbędnych do podjęcia rozmów z inwestorami. Uczestnictwo w EU-OPENSCREEN ułatwi krajowym ośrodkom naukowym pokonanie tej bariery.

Uczestnictwo Polski w EU-OPENSCREEN ERIC spowoduje także wzrost zainteresowania technologiami wysokoprzepustowymi ze strony nowych partnerów wywodzących się zarówno z ośrodków naukowo-badawczych jak i przemysłowych w tym szczególnie przemysłu farmaceutycznego i kosmetycznego. W rezultacie utworzona zostanie platforma umożliwiająca współdziałanie i dalszą integrację krajowego potencjału badawczego w zakresie poszukiwań nowych związków bioaktywnych i prac rozwojowych nad pozyskaniem nowych produktów. Uczestnictwo Polski w EU-OPENSCREEN ERIC przyczynia się także do lepszego rozpoznania przez krajowe ośrodki naukowe istniejących możliwości prowadzenia badań przesiewowych. Obecnie badania takie kojarzą się głównie z, kosztującymi setki tysięcy dolarów, projektami prowadzonymi przez największe firmy farmaceutyczne na chemotekach liczących miliony związków chemicznych. Tymczasem stworzone w ostatnich latach protokoły badań na bibliotekach fragmentów spowodowały, że metody przesiewowe stają się dostępne dla przeciętnego grantobiorcy dzięki obniżeniu ich kosztów do rzędu tysięcy Euro. Brak informacji w tym zakresie sprawia, że polskie instytucje prawdopodobnie tracą znaczące dochody związane z potencjalną komercjalizacją wyników swoich badań.

Można z dużym prawdopodobieństwem założyć, iż udział konsorcjum POL-OPENSCREEN wraz ze trzema zgłoszonymi „partner sites” w EU-OPENSCREEN ERIC przyspieszy konsolidację potencjału wokół tworzonej obecnie struktury wielodyscyplinarnej współpracy oraz zwiększy możliwość wdrażania wyników badań naukowych do polskiego przemysłu farmaceutycznego, kosmetycznego i biotechnologiczngo.

EU-OPENSCREEN ERIC – informacje podstawowe

Nadrzędną misją konsorcjum  EU-OPENSCREEN jest zapewnienie Unii Europejskiej i poszczególnym Państwom uczestniczącym w projekcie czołowej pozycji w obszarze nauk biologicznych, chemicznych i medycznych oraz stymulowanie badań przemysłowych a także komercyjnego wykorzystania europejskiego potencjału w obszarze poszukiwań i wprowadzania nowych substancji bioaktywnych dla medycyny, rolnictwa, kosmetologii oraz innych dziedzin, a także ułatwianie dostępu do wyników badań naukowych oraz prac rozwojowych. Wejście Polski ze swoim znaczącym potencjałem w dziedzinie chemii syntetycznej, biologicznej i medycznej, biologii molekularnej, medycznej i farmakologii w sposób istotny zwiększy szanse rozwojowe dla polskiej gospodarki i nauki w tym obszarze.

Celem EU-OPENSCREEN ERIC jest przygotowanie bazy, konstrukcja i eksploatacja pan-europejskiej infrastruktury umożliwiającej: (i) tworzenie kolekcji związków chemicznych – przewidywana wielkość centralnej kolekcji to 0.5 miliona związków; (ii) wysokoprzepustowe badania przesiewowe („screening platform”), (iii) syntezę chemiczna i optymalizacja metod otrzymywania związków – kandydatów na nowe leki („chemistry platform”) oraz (iv) bioprofilowanie i badania aktywności związków w warunkach in vitro („bioprofiling paltform” i „assay adaptation platform”).