Prof. Peter Walter: Pogoń za nieśmiertelnością? Niekoniecznie...

Na zaproszenie prof. Agnieszki Chacińskiej, dyrektora Instytutu IMol Polskiej Akademii Nauk prof. Peter Walter wygłosił wykład w ramach cyklu IMol Science Club. W wykładzie zatytułowanym "Targeting the Cell’s Stress Pathways for Therapeutic Benefit" opisywał odkrycie i wyniki badań cząsteczki nazwanej ISRIB, która w komórkach myszy osłabia reakcję na stres i pozwala zwierzęciu po uszkodzeniu mózgu odzyskać zdolności poznawcze i pamięć. W badaniach na zdrowych zwierzętach ISRIB wykazuje nawet działanie "dopingujące", zwiększając ich możliwości. Trzy komercyjne firmy prowadzą niezależne programy badań analogów tej cząsteczki. Pierwsze wyniki wskazują na to, że są dla ludzi bezpieczne. Te prace mają doprowadzić do testów klinicznych, które w pierwszej kolejności rozpoczną się u pacjentów dotkniętych stwardnieniem zanikowym bocznym. Są nadzieje, że ISRIB pomoże w terapii wielu chorób neurologicznych.

Prof. Walter, amerykański uczony pochodzenia niemieckiego, biolog molekularny i biochemik, jest uważany za poważnego kandydata do Nagrody Nobla. Ekspert w dziedzinie badań reakcji komórki na stres jest laureatem wielu nagród, w tym nagrody Shawa, nagrody Laskera za podstawowe badania medyczne, nagrody Vilcek Prize w dziedzinie nauk biomedycznych oraz nagrody Breakthrough Prize w dziedzinie nauk przyrodniczych. Członek National Academy of Sciences, American Academy of Arts and Sciences, National Academy of Medicine oraz National Academy of Inventors przez wiele lat był profesorem biochemii i biofizyki Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) oraz badaczem Instytutu Medycznego Howarda Hughesa. Ostatnio objął kierownictwo Altos Bay Area Institute of Science, jednej z trzech placówek Altos Labs. Instytuty Naukowe Altos powstały na początku ubiegłego roku, działają USA w San Francisco Bay Area i San Diego oraz w Cambridge w Wielkiej Brytanii. Projekty badawcze Altos Labs koncentrują się na przywracaniu zdrowia i odporności komórek oraz odwracaniu skutków chorób. Są nadzieje, że wyniki tych badań mogą pozwolić na przedłużenie życia, a nawet całkowite wstrzymanie procesu starzenia się.

Grzegorz Jasiński: Panie profesorze, wspaniale móc się z panem spotkać. Dziękuję za pana czas. Czas jest cenny, a pańskie badania naukowe i badania pana współpracowników mogą dać nam tego czasu nieco więcej. Mogą sprawić, że czasu będziemy mieli więcej. Niektórzy mówią, że pracuje pan nad przedłużeniem nam życia. Sam mówi pan, że chce sprawić, że nasze życie będzie zdrowsze. Porozmawiajmy więc o obu tych aspektach. Czy w tej chwili wiemy już, co trzeba żebyśmy byli zdrowsi i żyli dłużej? Czy wyniki pana prac wskazują już na to, co powinniśmy w tej sprawie zrobić?

Prof. Peter Walter: - Myślę, że tak. I to jest bardzo obiecujące. Przede wszystkim koncentrujemy się na tym, by nasze życie było lepsze. Nie jestem pewien, czy planeta jest gotowa na to, byśmy żyli zdecydowanie dłużej, niż żyjemy obecnie, ale wiemy, że byłoby miło zachować w miarę starzenia nasze zdolności umysłowe i w ten sposób starzeć się zdrowo. Zależy nam głównie na tym, by przywrócić nasze komórki, nasz organizm do stanu, w którym cofniemy niektóre skutki procesu starzenia, inne wyeliminujemy i będziemy mogli cieszyć się szczęśliwym życiem, spędzić więcej czasu z rodziną. Lepiej się poznawać.

Nie chce pan jednak mówić o nieśmiertelności. W czasie wykładu podkreślał pan, że celem waszych badań nie jest koniecznie przedłużenie życia, nie jest myślenie o nieśmiertelności, ale właśnie poprawa jakości życia. Czy jednak z punktu widzenia biologii jakaś forma nieśmiertelności byłaby możliwa, można byłoby ją osiągnąć?

- Myślę, że w pewnym sensie już jesteśmy nieśmiertelni. Dzięki naszemu potomstwu. Żyjemy wciąż w postaci naszych dzieci. Naszych potomków. A z indywidualnego punktu widzenia nie jestem przekonany, że nieśmiertelność jest celem, za którym warto podążać. To problem społeczny. Planeta wydaje się już przeludniona a my powinniśmy dać młodszym pokoleniom szansę niepowtarzania błędów starszych generacji. Z tego punktu widzenia naturalna wymiana pokoleń jest czymś dobrym i mam nadzieję, że jej nadmiernie nie zachwiejemy. Oczywiście w miarę jak będziemy zdrowsi i skuteczniej będziemy walczyć z nowotworami czy chorobami układu krążenia, zapewne nieco zwiększymy długość życia, eliminując najpoważniejsze przyczyny śmiertelności. Ale to nie jest podstawowy cel naszej pracy.

Rozpoczął pan właśnie pracę w bardzo interesującym miejscu, w nowym laboratorium Altos Labs. Media informują, że finansuje je grupa bardzo bogatych osób, które chcą żyć wiecznie. Ale pan deklaruje, że plan jest inny. Więc chcę zapytać o to, jaki jest ten plan, jaki jest cel pańskiego tam działania?

- Naszym celem jest zbadanie, co sprawia, że komórki pozostają młode, jak możemy odwrócić proces starzenia, by uchronić się przed pewnymi chorobami. Tymi, które nas teraz dotykają. Chodzi o mechanizmy, które dotyczą nas, gdy się starzejemy, nasze włosy siwieją a nasze zdolności umysłowe spadają. Jeśli udałoby się nam utrzymać w dobrym zdrowiu dłużej, wszystkim byłoby lepiej. Chodzi nam o jakość życia, nie tylko jego długość...

Podkreśla pan często, że motorem działania jest u pana ciekawość. I ta ciekawość stoi za odkryciami naukowymi. Jak rozumiem, przy pracy w Altos Labs przyjmie pan wszystko, czegokolwiek uda się dowiedzieć, odkryć. W tak poważnie finansowanej instytucji wydaje się, że nie ma limitu dla tego, co można odkrywać?

- Ogólnie mogę powiedzieć, że tak. Absolutnie. Nie ma granic. Odkryć naukowych nie da się do końca przewidzieć. W innym przypadku nie byłyby odkryciami. Wszystko to, o czym dziś opowiadam, nad czym właśnie pracujemy, było jeszcze 10 lat temu nie do przewidzenia. To faktycznie badania napędzane ciekawością tego, jak faktycznie to wszystko działa i jak możemy tego użyć, by sprawić, że życie naszego społeczeństwa będzie lepsze.

Głośne są wyniki pańskich badań na temat mechanizmu stresu. Stres wydaje się złem nie tylko dla nas samych, ale właściwie dla każdej komórki naszego ciała. Pan wraz ze swoimi współpracownikami szuka sposobów ochrony komórek przed stresem, metod, które sprawią, że będą mogły stres ignorować. Czy dobrze to rozumiem?

- Oczywiście pewien poziom stresu może być korzystny. Bo on wskazuje na to, że cały układ jest wytrącony ze stanu równowagi. Stres oznacza na przykład, że nie radzimy sobie z zadaniami, które przed nami stoją. Nasza skrzynka mailowa jest przepełniona, a my nie radzimy sobie z odpowiedziami. Podobnie bywa w przypadku komórek. Jednak stres związany z brakiem równowagi na przykład w komórkach nowotworowych jest dobry. Komórki reagują i podejmują decyzję o życiu i śmierci w zależności od tego, co działa źle. I wiele komórek naszego organizmu, które mogłyby stać się przyczyną nowotworów, ostatecznie nam nie szkodzi, bo decydują, by obumrzeć. I to następuje właśnie w reakcji na stres. Nie chcemy więc całkowicie tych mechanizmów wygasić. Chcemy je kontrolować, by w zależności od okoliczności móc je wzmocnić, albo osłabić, reagując na możliwe stany chorobowe.

I jak pan podkreśla, to jest istotne w przypadku wielu chorób, nie tylko nowotworowych, ale też wielu innych, choćby choroby Alzheimera. Blokowanie w komórce takiej pełnej reakcji stresowej może być istotne z punktu widzenia zdrowia całego organizmu.

- To prawda. I na swój sposób właśnie tym w Altos Labs mamy się zajmować. Chcemy badać mechanizmy kontroli odpowiedzi stresowej, chcemy szukać sposobu przeprogramowania komórki w taki sposób, by była znów bardziej odporna, reagowała we właściwy sposób. Nie tyle w ogóle nie czuła stresu, ile reagowała w poprawny sposób.

Czas na pytanie o bardzo małą cząsteczkę o - możliwie - bardzo dużym znaczeniu. Nazwali ją państwo ISRIB. To odkrycie pańskiego laboratorium, które daje poważne nadzieje. Badania nad tą cząsteczką właśnie trwają. Co to jest? Jak działa?

- To cząsteczka, która oddziałuje na pewien mechanizm reakcji na stres w komórce. Wiemy dokładnie, w skali atomowej, na czym jej blokujące działanie polega. Moi współpracownicy, Mario Costa Mattioli i Susanna Rossi pokazali, że ten mechanizm ma znaczenie dla zdolności poznawczych. I teraz fakt, że pewna ścieżka reakcji na stres, po uruchomieniu, osłabia zdolności poznawcze otwiera drzwi do użycia tej cząsteczki w celu blokowania reakcji i terapii problemów poznawczych w przypadku różnych chorób. I te, napędzane prawdziwą ciekawością odkrycia zostały teraz podjęte przez przemysł biotechnologiczny. Trwają niezależne prace w firmach Calico wraz z AbbVie, Denali i BMS, które chcą przeprowadzić badania kliniczne. Na razie już wiadomo, że cząsteczki nie są toksyczne, nie przynoszą efektów ubocznych, które mogłyby wymusić przerwanie badań. W pierwszej kolejności badania kliniczne będą prowadzone z udziałem pacjentów cierpiących na Stwardnienie Zanikowe Boczne (ALS), czyli chorobę Lou Gehriga. Mamy nadzieję na podobnie korzystne wyniki, jak te, które obserwowaliśmy w badaniach na zwierzętach.

W eksperymentach na zwierzętach, na myszach, widać było, że ta cząsteczka nie tylko może pomóc przeciwdziałać osłabieniu pamięci w stanach chorobowych, ale też do pewnego stopnia wzmocnić pamięć organizmów zdrowych. Czy to oznacza, że kiedyś będziemy jej używać, by zwiększyć swoje możliwości, byśmy byli mądrzejsi?

- Jest taka możliwość. Ale ponownie podkreślam, że naszym głównym celem powinna być poprawa stanu osób cierpiących na różne schorzenia, osób, które tego naprawdę potrzebują, a nie doping mózgu i próby poprawiania matki natury. Myślę, że naprawdę nie brakuje dobrze uzasadnionych i potwierdzonych powodów do prowadzenia tych badań. Ale kto wie? Zobaczymy, co się wydarzy. Na razie jeszcze nie potwierdziliśmy działania tej cząsteczki u ludzi. A ludzki mózg bardzo różni się od mózgu myszy. Wiec zobaczymy, co się wydarzy. 

Chciałbym zapytać o znaczenie pandemii Covid-19 dla państwa badań. Nie chodzi mi przy tym o kwestie lockdownów i związanych z nimi utrudnień w pracy, ale o kwestię samych badań. Prace w dziedzinie biologii molekularnej, związane choćby ze staraniami o stworzenie szczepionek były prowadzone bardzo intensywnie i równocześnie były bardzo pilnie obserwowane przez opinię publiczną, zarówno przez tych, którzy chcieli szczepień, jak i tych, którzy ich nie chcieli. W opinii publicznej były głosy nadziei, ale i pojawiały się opinie sceptyczne. Jakie to może mieć, w historii nauki znaczenie? Jak może wpłynąć na państwa pracę?

- Powiedzmy szczerze. Gdyby nie to, że szczepionki udało się opracować bardzo szybko, zmarłoby dużo, dużo więcej osób. A udało się je przygotować tak szybko dzięki wcześniejszej pracy dotyczącej wirusów, koronawirusów w szczególności, ale też badaniom nad tak zwanym mRNA. I to jest moim zdaniem cudowny przykład, jak bardzo badania podstawowe przed pandemią, okazały się cenne i przyczyniły się do naszego ocalenia. Oczywiście, zawsze będą się pojawiały głosy kwestionujące wartość badań naukowych. Było tak, kiedy pojawiały się pierwsze szczepionki, kiedy korzystano z wirusa krowianki, kiedy wykorzystywano osłabione wirusy, eliminowano wirusa wywołującego polio. To dowód, że badania podstawowe mają społeczne znaczenie, mają wpływ na poprawę życia nas wszystkich. Teraz znakomicie się to sprawdziło w sytuacji, która wymagała natychmiastowego działania. I oczywiście zawsze będą sceptycy, ale oni tak naprawdę też skorzystają z faktu, że większość z nas jednak została zaszczepiona. Świat jest po prostu bezpieczniejszy także dla tych niezaszczepionych, bo mamy mniejszą liczbę możliwych nosicieli wirusa.

Swoich odkryć dokonywał pan w instytucjach naukowych finansowanych przez państwo. Teraz przechodzi pan do sektora prywatnego. Czy sądzi pan, że istnienie tych dwóch ścieżek finansowania badań może przyczyniać się do dodatkowego przyspieszenia rozwoju nauki, czy aspekt komercyjny może być jakimś ograniczeniem? Zdaniem niektórych tam, gdzie pieniądze są najważniejsze, nauka traci.

- Nie ma wątpliwości, że badania naukowe bardzo potrzebują pieniędzy. Jeśli udaje nam się przekonać sektor prywatny do inwestowania w badania podstawowe i równocześnie pozostawienia nam wolności poszukiwania przyczyn wielu chorób w nieskrępowany sposób, to oznacza dobre wykorzystanie tych pieniędzy. Jeśli przekonamy osoby dysponujące bardzo dużymi środkami do tego, że mogą budować swoje dziedzictwo wspierając społeczność naukową, to bardzo dobrze. I nie mam wrażenia, że to może być w jakiś sposób nadużywane. Komercjalizacja jest sposobem wspierania rozwoju. Potrzebujemy pieniędzy, by tę pracę faktycznie wykonać.

Chciałbym zapytać o coś, co jest może poza pana zakresem wiedzy specjalistycznej, ale nie poza zakresem zainteresowań. Chodzi mi o sztuczną inteligencję. Wszyscy o niej teraz mówią. Czy jako badacz liczy pan na to, że metody i możliwości sztucznej inteligencji przydadzą się w pracy, pomogą na przykład projektować nowe cząsteczki? I czy z drugiej strony, sztuczna inteligencja będzie w stanie wspomóc nasz starzejący się mózg? Mam na myśli coś na kształt projektu Neuralink?

- Moim zdaniem, dla nas będzie to w przyszłości znaczące narzędzie. Już w tej chwili zbieramy niebywałą ilość danych, dotyczących wyników badań i ludzki mózg nie jest w stanie tego wszystkiego zgromadzić i wyciągnąć wniosków w jakikolwiek sensowny sposób. Sztuczna inteligencja i metody uczenia maszynowego dają nam narzędzia do rozszerzenia naszych zdolności i dostrzegania powiązań tam, gdzie nie znaleźlibyśmy ich gołym okiem. To będzie potężne narzędzie i bardzo pilnie się temu przyglądamy, patrzymy w jakim kierunku to będzie zmierzać.

Na koniec chciałbym zapytać o rady dla młodych naukowców. Podkreśla pan, jak ważna jest w nauce współpraca, przekraczanie granic swoich specjalności. Sam zaczynał pan jako chemik, by pójść w stronę biologii molekularnej. Co pan radzi młodym adeptom nauki? Jak mają szukać miejsca pracy, które da im satysfakcję i pozwoli zrobić coś pożytecznego dla nas wszystkich?

- Nauka to bardzo ciężka praca. Idziemy tam, gdzie nikogo jeszcze nie było. Często przeżywamy frustrację. 95 proc. naszej pracy przynosi porażki. Najważniejsza rada dotyczy więc konieczności podtrzymywania pasji odkrywczej, podtrzymywania tej ciekawości świata. Jesteśmy odkrywcami. Chcemy się przekonać, co widać za kolejną górą. I to jest niezwykła przygoda. Przyznam szczerze, że nie zamieniłbym tego na nic innego. Trzeba przychodzić rano do pracy, cieszyć się tym, pamiętając, że frustracje i nieudane eksperymenty są częścią tej gry. I zachwycać się tym, jak cudowna jest natura. To jest pasja. To nie jest praca, tylko pasja.

A jak znaleźć najlepszych mentorów? Do kogo zapukać? W którym laboratorium starać się zatrudnić?

- To bardzo ważne znaleźć mentora, który do nas pasuje. A nie każdy naprawdę dobry mentor jest dobry dla każdego. To jest bardzo osobista relacja. Trzeba rozmawiać z wieloma naukowcami, którzy odnieśli sukces. I orientować się, czy możemy do siebie pasować.  Muszę szczerze powiedzieć, że nie byłbym tu, gdzie jestem, bez swoich mentorów. Dali mi niezmiernie dużo. To oni tworzą z nas naukowców.

*   *   *   *

Instytut IMol - Międzynarodowy Instytut Mechanizmów i Maszyn Molekularnych Polskiej Akademii Nauk powstał w 2020 r. na podstawie porozumienia z University Medical Center Göttingen (Niemcy). Prowadzi badania naukowe i prace badawczo-rozwojowe w zakresie nauk biologicznych, chemicznych, medycznych, biotechnologicznych, bioinformatycznych, biofizycznych i farmakologicznych.