Ministerstwo Edukacji i Nauki

27.07.2021
PL EN
13.02.2015 aktualizacja 13.02.2015

Prof. Jaskólski: z dr. Wlodawerem pierwsi pokazaliśmy strukturę białka wirusa HIV

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Ok. 30 lat temu, gdy świat obawiał się pandemii wirusa HIV, prof. Mariusz Jaskólski i dr Alexander Wlodawer ustalili pierwszą strukturę białka tego retrowirusa. Dzięki temu siedem lat później wprowadzono pierwszy racjonalnie zaprojektowany lek przeciwko HIV.

Po latach ich osiągnięcia doceniło jury Polsko-Amerykańskiej Nagrody Naukowej przyznawanej wspólnie przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej i American Association for the Advancement of Science (AAAS). Prof. Mariusz Jaskólski z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza oraz Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu i dr Alexander Wlodawer z Narodowego Instytutu Raka w USA zostali pierwszymi zdobywcami tej nagrody.

W rozmowie z PAP polski badacz wspominał, że jego współpraca z Alexandrem Wlodawerem rozpoczęła się prawie 30 lat temu. "W trudnych czasach lat 80. Polska zdecydowała się na organizację spotkania europejskich krystalografów we Wrocławiu. Wziął w nim udział też krystalograf z USA dr Alexander Wlodawer" - powiedział prof. Jaskólski.

Wlodawer szukał współpracowników do nowego laboratorium krystalograficznego, które zakładał w amerykańskim Narodowym Instytucie Raka (National Cancer Institute). "Ja wcześniej nawet nie wyjeżdżałem na dłuższe staże podoktorskie, bo uważałem, że w Polsce można wszystko zrobić. W dodatku on zajmował się krystalografią białek, badającą strukturę ogromnych +molekuł życia+, a ja - krystalografią małych cząsteczek. Uważałem wtedy, że to jest cel mojego życia. Kiedy dostałem od niego propozycję współpracy, odpowiedziałem dość arogancko, że mogę przyjechać, ale będę robił tylko małe cząsteczki. Powiedział: proszę przyjechać, zobaczymy" - wspominał w rozmowie z PAP prof. Jaskólski.

Dodał, że przez miesiąc rzeczywiście "dłubał" przy swoich małych cząsteczkach. Obok niego - przy sąsiednich biurkach - koledzy pracowali nad palącym zagadnieniem: poznaniem struktury enzymu retrowirusa. "Celem było rozwikłanie struktury przestrzennej proteazy (białka - PAP) retrowirusa, która stałaby się wzorcem dla racjonalnego poszukiwania terapii dla chorych na AIDS. To był bardzo trudny projekt, więc co chwilę przychodzili do mnie - krystalografa - na konsultacje. Po dwóch - trzech tygodniach byłem w tym projekcie zanurzony po uszy i zupełnie zapomniałem o małych cząsteczkach; zostałem krystalografem białek" - opisał prof. Jaskólski.

To, że przyczyną AIDS jest retrowirus, odkryto na początku lat 80. "Było to coś zupełnie nowego i nie bardzo było wiadomo, co z tym zrobić. Brak pomysłu na leczenie wywoływał panikę. Przewidywano, że bez skutecznej terapii dojdzie do pandemii, która może mieć fatalne skutki dla ludzkości" - przypomniał rozmówca PAP.

Temu scenariuszowi pomogły zapobiec wspólnie odkrycia Wlodawera i Jaskólskiego w amerykańskim Narodowym Instytucie Raka. Ustalili oni strukturę atomową ważnego białka - proteazy - wirusa HIV. "Każde białko ma swoją własną strukturę. Na podstawie wstępnych informacji chemicznych wiedzieliśmy, że jest to enzym, który jak nożyce rozcina na właściwe +kawałki+ inne białka retrowirusa. Nie wiedzieliśmy jednak, jak te +nożyce+ są zbudowane. Nasze osiągnięcie to właśnie ustalenie ich budowy. Pokazaliśmy światu, jak ułożone są w przestrzeni prawie dwa tysiące atomów tego enzymu" - tłumaczył ekspert.

Chodziło o to - powiedział badacz - by najpierw dowiedzieć się, jaką dokładnie strukturę posiada kluczowe białko retrowirusa, aby następnie zaatakować je precyzyjnie dopasowaną molekułą chemiczną, działającą jako doskonały lek. "Rozszyfrowując tę strukturę, daliśmy specjalistom od projektowania leków precyzyjny cel, dla którego należało zaprojektować idealny pocisk - lek. Nowoczesne leki powstają dziś w sposób racjonalny: są projektowane na podstawie informacji strukturalnej. Czasy, gdy leku poszukiwano na oślep, testując miriady przypadkowych związków, odeszły w przeszłość. Przykład proteazy HIV i zaprojektowanych dla niej leków przekonał wszystkich, że to racjonalne podejście działa" - wskazał prof. Jaskólski.

Udało się to zrobić w zaledwie siedem lat, co było osiągnięciem bez precedensu. "Zwykle proces opracowania nowego leku, przeprowadzenia testów, w tym klinicznych, i wprowadzenia na rynek trwa o wiele dłużej. To był sukces farmakologii opartej na wiedzy, na strukturze, którą odkryliśmy" - zaznaczył polski badacz.

Jak dodał, wirus HIV, choć jest niezwykle "sprytny", posiada tylko trzy białka enzymatyczne, które regulują jego cykl życiowy oraz infekcyjność. Prof. Jaskólski i dr Wlodawer z tych trzech białek zbadali dwa: proteazę i później integrazę.

W kolejnych latach badacze określili struktury białek innych retrowirusów - w tym wirusa HTLV powodującego białaczkę - oraz pomogli wyjaśnić mechanizm działania leku skutecznie zwalczającego białaczkę limfoblastyczną u dzieci. "Tutaj sprawa była dokładnie odwrotna. Był znaleziony przez przypadek lek na białaczkę, asparaginaza, nie wiedziano jednak jaki jest chemiczny mechanizm jego działania. Naszą strukturą wyjaśniliśmy, jak jest zbudowana i jak funkcjonuje cząsteczka tego leku. Otworzyło to możliwości ulepszania jej właściwości terapeutycznych, np. poprzez eliminację skutków ubocznych" - tłumaczył prof. Jaskólski.

Naukowcy Polsko-Amerykańską Nagrodę Naukową odbiorą 28 kwietnia br. w siedzibie AAAS w Waszyngtonie. Każdy z laureatów otrzyma po 5 tysięcy dolarów.

Ewelina Krajczyńska (PAP)

PAP - Nauka w Polsce

ekr/ agt/ cyk/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2021