ERC Starting Grant dla Toma Benekego na badania nad lekoopornością wiciowców z rodzaju Leishmania

Dr Tom Beneke z Biozentrum der Universität Würzburg otrzymał ERC Starting Grant w wysokości 1,5 mln euro na badania nad wiciowcami z rodzaju Leishmania oraz mechanizmami związanymi z niepowodzeniem leczenia leiszmaniozy. W projekcie PERSIST naukowcy chcą ustalić, jakie czynniki genetyczne wpływają na przechodzenie pasożytów w stan spoczynkowy związany z persystencją, w którym namnażają się one bardzo wolno lub wcale i mogą być trudniejsze do eliminacji za pomocą leków. Badacze zamierzają również określić, czym mechanizmy persystencji różnią się od klasycznych mutacji warunkujących lekooporność.

W artykule:

• ERC Starting Grant i projekt PERSIST
• Leiszmanioza i problem lekooporności
• Persystencja i stan spoczynkowy pasożytów
• Genetyczne uwarunkowania persystencji
• Poszukiwanie nowych strategii terapeutycznych
• Droga naukowa Toma Benekego

ERC Starting Grant na badania nad Leishmania

Biolog molekularny dr Tom Beneke z Biozentrum der Universität Würzburg otrzymał ERC Starting Grant na dalsze badania nad wiciowcami z rodzaju Leishmania i wywoływaną przez nie leiszmaniozą. Grant European Research Council (ERC) ma wartość 1,5 mln euro.

Starting Grants są przeznaczone dla utalentowanych naukowców znajdujących się na wczesnym etapie samodzielnej kariery badawczej, którzy mogą wykazać się znaczącymi dotychczasowymi osiągnięciami oraz przedstawić nową, wysoko ocenianą koncepcję badawczą. Tom Beneke, mający 35 lat w chwili ogłoszenia finansowania, otrzyma środki na rozwijanie badań nad biologią Leishmania i wywoływaną przez te pasożyty chorobą.

Dla naukowca jest to kolejne znaczące finansowanie. Zaledwie kilka tygodni wcześniej Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) przyznała mu 2,2 mln euro na utworzenie Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe. Także ten projekt dotyczy badań nad Leishmania.

Jak podkreślił Beneke, ERC Starting Grant, niedawno przyznane finansowanie w ramach programu Emmy Noether oraz inne projekty finansowane ze źródeł zewnętrznych umożliwią stworzenie w Würzburgu długofalowego programu badawczego poświęconego biologii Leishmania i przyczynom niepowodzeń leczenia leiszmaniozy.

Leiszmanioza i narastający problem lekooporności

Wiciowce z rodzaju Leishmania występują również w rejonie Morza Śródziemnego. Pasożyty są przenoszone przez ukłucia moskitów na ludzi, a także na psy i inne zwierzęta.

Poszczególne gatunki Leishmania mogą powodować różne postacie choroby. Niektóre prowadzą do powstawania owrzodzeń skóry, natomiast inne zajmują przede wszystkim wątrobę i śledzionę. Jak podano w materiale prasowym, ta druga postać bez leczenia niemal zawsze prowadzi do zgonu.

Według informacji przedstawionych przez Julius-Maximilians-Universität Würzburg każdego roku na świecie na leiszmaniozę choruje do miliona osób, a kilka tysięcy umiera w następstwie tej choroby.

Możliwości terapeutyczne pozostają ograniczone. W materiale podkreślono, że nie ma zatwierdzonej szczepionki przeznaczonej dla ludzi, a dostępne metody leczenia często wiążą się z ciężkimi działaniami niepożądanymi. Jednocześnie narasta problem oporności pasożytów na niewielką liczbę dostępnych leków.

Persystencja – pasożyty mogą przechodzić w stan spoczynkowy

W projekcie ERC o nazwie PERSIST Tom Beneke zamierza badać lekooporność Leishmania oraz mechanizmy związane z przetrwaniem pasożytów podczas terapii. Część pasożytów może unikać działania leczenia, przechodząc wewnątrz komórek gospodarza w stan przypominający spoczynek. Zjawisko to określa się jako persystencję.

W takim stanie pasożyty rosną bardzo wolno albo przestają rosnąć, przez co stają się trudniejszym celem dla farmakoterapii. Po zakończeniu leczenia lub osłabieniu działania leków Leishmania mogą ponownie przejść w stan aktywny.

Przez długi czas stan spoczynkowy traktowano przede wszystkim jako przejściową reakcję pasożytów na stres, między innymi wywołany działaniem leków. Beneke wskazuje jednak, że nowsze wyniki badań, również uzyskane przez jego zespół, sugerują, iż określone warianty genetyczne mogą zwiększać prawdopodobieństwo przechodzenia pasożytów w stan związany z persystencją.

Które geny wpływają na przechodzenie pasożytów w stan spoczynkowy?

Jednym z głównych celów projektu PERSIST jest ustalenie, które geny pasożyta decydują o tym, czy Leishmania pozostają aktywne, czy przechodzą w stan spoczynkowy.

Badacze chcą również sprawdzić, czy pasożyty mogą wykazywać swoistą „pamięć biologiczną”, która zwiększałaby ich skłonność do wielokrotnego przechodzenia w taki stan.

Istotnym elementem projektu będzie ponadto zbadanie, czym mechanizmy odpowiadające za persystencję różnią się od klasycznych mutacji warunkujących oporność na leki. Zespół zamierza również poszukiwać zmian genetycznych, które zwiększają wrażliwość Leishmania na leki.

Projekt ma zatem pozwolić na dokładniejsze poznanie różnych biologicznych mechanizmów, które mogą przyczyniać się do niepowodzenia terapii. Persystencja i klasyczna lekooporność wynikająca z mutacji są w projekcie traktowane jako zjawiska wymagające rozróżnienia i osobnego zbadania.

Długoterminowym celem są nowe strategie terapeutyczne

Autorzy projektu zakładają, że poznanie mechanizmów persystencji i ich uwarunkowań genetycznych może w przyszłości przyczynić się do poprawy leczenia leiszmaniozy.

Długoterminowym celem jest opracowanie nowych terapii skojarzonych, które nie tylko przeciwdziałałyby lekooporności, lecz także zapobiegały powstawaniu przeżywających leczenie form spoczynkowych pasożyta. Według założeń przedstawionych w materiale mogłoby to ograniczyć liczbę nawrotów choroby po zakończeniu leczenia.

Należy przy tym podkreślić, że komunikat opisuje cele rozpoczynającego się projektu badawczego. Nie przedstawia wyników badania klinicznego ani danych potwierdzających skuteczność konkretnej nowej terapii.

Droga naukowa Toma Benekego

Tom Beneke urodził się w 1990 roku w Berlinie. Studiował biotechnologię na Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg. Po uzyskaniu tytułu licencjata rozpoczął, bez wcześniejszego ukończenia studiów magisterskich, program Fast-Track-PhD na University of Oxford.

W latach 2015-2019 prowadził tam badania doktoranckie nad sposobem poruszania się Leishmania. Następnie kontynuował pracę naukową w Oksfordzie, po czym przeszedł do firmy biotechnologicznej Oxford Genetics, gdzie jako specjalista zajmował się screeningiem z wykorzystaniem technologii CRISPR.

Po niespełna dwóch latach pracy w przemyśle zdecydował się powrócić do nauki akademickiej. W 2022 roku, korzystając ze stypendiów European Molecular Biology Organization (EMBO) i Unii Europejskiej w ramach programu Marie Curie, dołączył do Biozentrum der Universität Würzburg, gdzie kontynuował badania nad Leishmania.

W 2024 roku utworzył niezależną grupę młodych naukowców. Jej działalność, oprócz programu Emmy Noether, jest wspierana przez kolejne projekty finansowane ze źródeł zewnętrznych, w tym dodatkowe finansowanie DFG, europejski projekt Horizon Europe oraz wsparcie Alexander von Humboldt-Stiftung.

Źródło