Czy coś, co jest oczywiste, może nie być jeszcze udowodnione naukowo? Taką lukę w nauce odkrył Igor Kaczmarczyk, który udowadnia, że bursztyn bałtycki naprawdę ma moce lecznicze.

Ma dopiero 21 lat, a już zaprasza go na swoje zajęcia noblistka z chemii prof. Ada Yonath. Nie wszystko szło jak po maśle – na początku, w liceum, kłody pod nogi rzucały mu... nauczycielki od chemii i biologii. Zapał i determinacja oraz łut szczęścia sprawiły, że student Uniwersytetu Jagiellońskiego ma otwarte drzwi do wielkiej kariery w światowej nauce. A wszystko zaczęło się...

Jakub Wątor: Informację o leczniczych właściwościach bursztynu bałtyckiego znalazłeś w Encyklopedii Chambersa z 1728 roku. Jakim cudem nikt przez prawie 300 lat nie wpadł na ten trop?

Igor Kaczmarczyk: To nie tak, że nikt o tym nie pomyślał. Temat był podejmowany choćby w polskich i niemieckich pracach bezpośrednio przed II wojną światową. Problem w tym, że w trakcie wojny wiele zbiorów – na przykład gdańskiego aptekarza o nazwisku Helm – przepadło. Z kolei po wojnie wszyscy w Europie mieli ważniejsze problemy, na przykład odbudowę.

No i ponieważ dokumentów brakowało, prace nad bursztynem trzeba byłoby zacząć od podstaw, a na to tym bardziej nikt nie miał czasu ani chęci – naukowców bardziej interesowały mniej niszowe zagadnienia, które lepiej rokowały jako potencjalnie nowe zastosowania np. w medycynie. Im dalej od wojny, tym lepsze były możliwości laboratoryjne, ale z drugiej strony naukowców zaprzątało jeszcze więcej nowych tropów i odkryć. Temat coraz bardziej znikał z horyzontu. Tak się błędne koło zamykało.

Jutronauci w Warszawie. Poznaj niezwykłych ludzi, którzy kreują wizję naszej przyszłości

Zaraz, zaraz. Skoro papiery przepadły, to skąd wiadomo, że w ogóle istniały?

– Nie wszystko przepadło, jakieś wzmianki, elementy opracowań i kolekcji pozostały, ale wiele do tej pory nie zostało przetłumaczone na języki nowożytne. To na przykład pisma z XVII wieku – nie dość, że w języku pełnym niemieckich archaizmów, to jeszcze mocno medycznym. Trudno znaleźć wystarczająco wykwalifikowanego tłumacza. No i nawet gdyby tam były jakieś wskazówki techniczne, to przed działaniem powstrzymuje świadomość, że 300 lat temu technologie były zupełnie inne i te dane mogłyby się okazać nieprzydatne.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Igor Kaczmarczyk stara się udowodnić, że z lekoopornymi bakteriami można wygrać. Dzięki bursztynowi z Bałtyku

W takim razie jak wpadłeś na pomysł, że akurat bursztyn może leczyć?

– Mowa o tym w przekazach ludowych. Zresztą nasze babcie, prababcie powtarzały: „Bolą stawy, plecy, korzonki, to posmarujcie nalewką bursztynową. Na przeziębienie – kilka kropel do herbaty”. Chodzi jednak o to, że niby wszystko wiadomo, ale nic poza tym, że ludzie tak mówią. A nauka opiera się na faktach, nie wierze. W jaki sposób nalewka działa? I czy w ogóle działa? Bo to przecież może być zwyczajne placebo. Zauważyłem lukę badawczą – wszyscy mówią o cudownych właściwościach bursztynu, ale naukowo nikt tego nie sprawdził.

Trzeba się było cofnąć do XVIII wieku.

– A i tak w tej starej encyklopedii znalazłem zaledwie jedno zdanie: że podczas epidemii dżumy ludzie wydobywający bursztyn w ogóle nie chorowali. Pomyślałem, że skoro dżuma jest chorobą bakteryjną, to może uda się wspomniane zjawisko – o ile w ogóle zachodzi – przełożyć na współczesne patogeny bakteryjne. Na przykład na gronkowca złocistego. Niektóre szczepy tej bakterii są oporne na większość antybiotyków. Infekcja oznacza długotrwałą terapię, bywa, że amputację albo nawet śmierć. A co gorsza, te szczepy powszechnie bytują w szpitalach i często nawet przy rutynowej ingerencji chirurgicznej może się wdać zakażenie. Wiele noworodków opuszcza porodówkę z gronkowcem...

Sięganie do starych pism to powszechna metoda naukowa?

– Ludzie raczej pukali się w głowę, gdy mówiłem, że opieram hipotezę na wiedzy zaczerpniętej ze starodruku i wierzeń ludowych. Wielu mówiło, że uprawiam alchemię, że to żadna nauka. Ale się uparłem, bo czułem, że temat został potraktowany po macoszemu.

No i to nie było żadne obłąkańcze „ja, wizjoner, przeciwko wszystkim”, tylko czysta ciekawość i w założeniu krótki projekt na poziomie licealnym, który można wykorzystać podczas olimpiady biologicznej.

A potem się okazało, że wyniki i wnioski z badań są bardzo optymistyczne i warto to ciągnąć. Trwa to już cztery lata.

Gdy się okazało, że laboratorium potwierdza ludowe mądrości, co czułeś? Satysfakcję? Ekscytację?

– Ekscytację. W życiu naukowca rzadko się takie momenty trafiają. Nie do końca wierzyłem, że potwierdzi się coś, co ktoś 300 lat temu odnotował w jednym zdaniu.

Wszedłeś do laboratorium, przeprowadziłeś eksperyment i jest! Działa?

– Nie z dnia na dzień. To była żmudna praca metodą prób i błędów. Najpierw musiałem się nauczyć podstaw mikrobiologii, bo jako licealista niewiele o niej wiedziałem. Zacząłem cztery lata temu we wrześniu i pod koniec roku miałem wstępne wyniki mówiące, że być może jest jakaś zależność między bursztynem a zabijaniem bakterii. Kolejne dwa lata potwierdzałem to w laboratorium.

Szukałem odpowiednich rozpuszczalników, proporcji. Finalnie otrzymałem kilkanaście ekstraktów z kilku odmian bursztynu z całego świata. Okazało się, że właściwości bakteriobójcze wykazuje tylko bursztyn bałtycki.

Jak wyglądają dwa lata potwierdzania?

– Po pierwsze, gdybym był dorosłym naukowcem i miał większe doświadczenie, kontakty i publikacje na koncie, na pewno poszłoby to szybciej. I tak na szczęście korzystałem z życzliwości profesorów, którzy udostępniali mi swój sprzęt czy odczynniki. Były miesiące, kiedy akurat nie było ich na uczelni albo pochłaniały mnie uczniowskie obowiązki i nic nie robiłem. Ale były i całe wakacje spędzone w laboratorium Pomorskiego Parku Naukowo-Technologicznego.

Poczekaj, miałeś wtedy 17 lat. Wakacje, kumple, dziewczyny, słońce, zabawa, a ty w białym fartuchu nad probówkami?

– Wielu znajomych pracowało i też nie spędzało wakacji na sielance. Poza tym po południu, po laboratorium, nie zawsze wracałem do książek. Spokojnie, był czas na zabawę. Jestem młodym człowiekiem i wszystko u mnie w normie pod tym względem.

Jak wytłumaczysz to, że właściwości bakteriobójcze ma tylko bursztyn bałtycki?

– Trudne pytanie. Cały czas nad tym pracuję. Roztwory bursztynu są trudne w badaniu nie tylko dlatego, że na samym wstępie problemem jest rozpuszczenie bursztynu w czymkolwiek.

Ekstrakt z bursztynu bałtyckiego składa się z ponad 800 różnych substancji, a ja muszę określić, która z nich – lub jaki ich kompleks – nadaje właściwości bakteriobójcze.

Na razie można tylko stawiać hipotezy. Może być tak, że substancji aktywnej nie ma w innych bursztynach, np. kanadyjskim, bo żywicę wydzielał inny gatunek drzewa albo tworzyły się w innym okresie historycznym, kiedy panowały inne warunki – notabene trudne do dokładnego odtworzenia. Świat sprzed ponad 40 mln lat bardzo się różnił od współczesnego i wiemy o nim wiele, ale na pewno nie wszystko.

Czyli będziesz wydzielał każdą z 800 substancji i badał ją w reakcji z bakteriami gronkowca złocistego?

– Prawdopodobnie nie wystarczyłoby mi życia na takie badania. Muszę podejść do tej „układanki” inaczej. Jakoś podzielić tę mieszaninę substancji na mniejsze fragmenty i sprawdzić, który zachowuje właściwości bakteriobójcze. Można to nazwać metodą dedukcji – odcinania kolejnych grup, bez których ekstrakt nadal działa. Na tym opiera się większość badań tego rodzaju, ponieważ poza brakiem czasu na wydzielanie każdej substancji, brak też na to pieniędzy.

A tak nienaukowym językiem: jak wygląda twoja praca w laboratorium?

– Opowiem o najprostszym teście – oznaczaniu minimalnego stężenia, które zabija bakterie. Mam przed sobą płytkę z 96 malutkimi dołkami. W jednym mieści się mniej niż 0,5 ml substancji. Do każdego dołka dodaję pożywkę, która ma wszystkie składniki potrzebne bakteriom do życia. Do niektórych dołków dodaję kontrolnie antybiotyki, a na końcu ekstrakt, który wcześniej przygotowuję – odparowuję, zatężam.

Potem jest czas na same bakterie. Ich przygotowanie to też żmudna praca.

Trzeba zapanować jakoś nad tym roztworem, w którym żyją miliony jednokomórkowych organizmów, i określić, ile dokładnie ich tam jest.

Muszę wiedzieć, ile bakterii wpuszczam, żeby zobaczyć, ile z nich przeżyło – znać siłę rażenia danego związku, który rozcieńczałem w 96 dołkach.

Dlaczego badanie bakterii jest tak ważne? Nauka idzie do przodu, a my wciąż nie możemy dać sobie z nimi rady?

– Bakterie ewoluują bardzo szybko. Wielkie firmy farmaceutyczne zmniejszają nakłady na tworzenie nowych antybiotyków, bo bakterie zbyt łatwo nabywają na nie odporność. Dlaczego? Między innymi z tego powodu, że antybiotyki są stosowane nierozważnie. Idziemy do lekarza i niemal zawsze i na wszystko dostajemy antybiotyk. A gdy mamy wirusowe zakażenie, nie dość, że on w niczym nie pomoże, to jeszcze zabije pożyteczne mikroorganizmy, np. bakterie jelitowe. Co więcej, antybiotyk dostaje się do środowiska i inne bakterie uczą się go, ewoluują tak, by być na niego opornym. A że komunikują się i przekazują nabyte umiejętności, może powstać taka mutacja, która stworzy niezwykle oporną na leki odmianę bakterii. Wszystko dzieje się losowo, ale im więcej bierzemy antybiotyków, tym bardziej zwiększamy ryzyko.

Druga sprawa to coraz bardziej popularne ruchy antyszczepionkowe. Jeśli ludzie się nie szczepią, to zwiększają szansę na zapadnięcie na wiele chorób. Gdy jakaś bakteria, którą prawie wytępiliśmy, wniknie do organizmu nieszczepionego człowieka, zyska duże pole do popisu. Wedle opisanej wyżej zasady ryzyko powstania lekoopornego szczepu znowu rośnie.

Chyba wszystko rozumiem, panie... No właśnie, jak się do ciebie zwracać? Igorze, naukowcu, studencie, a może... panie prezesie? Bo jesteś prezesem firmy Amber Laboratories.

– Najlepiej po imieniu, ale rzeczywiście jestem też prezesem zarządu spółki. Mam 21 lat, więc jeszcze nie mam żadnego tytułu naukowego, a co za tym idzie, nie mogę pozyskać grantu na badania.

Jedyną możliwością zdobycia pieniędzy był program rozwoju innowacji w Polsce wschodniej.

Na moich rodzinnych Mazurach zarejestrowałem firmę i dostałem się do tzw. platformy Hub of Talent. Przez rok miałem możliwość uczenia się szeroko pojętego biznesu i poszukiwania innych możliwości finansowania badań. Pojawiły się pieniądze na wykonanie zgłoszenia patentowego. To bardzo ważne, bo bez niego nie mogłem zdradzać szczegółów projektu, a więc pchnąć badań do przodu.

Musiałem wejść troszeczkę w biznes, żeby przybliżyć moją pracę do realnego zastosowania w życiu codziennym. Cel uświęcił środki. Nie chcę jednak trwale wiązać się z biznesem, planuję pozostanie przy nauce.

Ktoś już chce korzystać z twojego odkrycia?

– To bardzo smutna sprawa. Odzywa się do mnie wielu ludzi z opornym na antybiotyki szczepem gronkowca złocistego, na który nie działają nawet drogie, eksperymentalne terapie. Piszą: „Ostatnia nadzieja w panu”.

Niestety, muszę ich rozczarowywać. Tłumaczę, że to wszystko jest jeszcze na etapie badań. Byłoby wbrew wszelkiej sztuce naukowej i lekarskiej, by coś niezbadanego od A do Z, bez testów klinicznych, udostępniać ludziom. Wiem, że ekstrakty, które pozyskałem, w określonym stężeniu zabijają bakterie, ale nie wiem, czy w obecnej formie są w 100 proc. bezpieczne dla ludzkich komórek.

Firmy i fundusze inwestycyjne też się zgłaszają. Mam nadzieję, że współpraca ruszy i da się przyspieszyć moje badania, bo na razie główną przeszkodą jest brak pieniędzy.

Czyli firma dotąd nie zarabia?

– Celem jest zarabianie, bo będę miał pieniądze na badania. Nie będę się musiał nimi z nikim dzielić ani ich rozliczać.

Na obecnym etapie moje ekstrakty można wprowadzić do produktów kosmetycznych czy opatrunkowych. Mogłyby to być środki pomocnicze przy terapiach infekcji bakteryjnych. Ale nie są to jeszcze leki!

Natomiast gdy uzyskam odpowiedni kapitał, będę mógł wejść na poziom wyżej. Po drodze oczyszczę substancje aktywne i spróbuję zainteresować nimi rynek farmaceutyczny. Tak przynajmniej wygląda optymistyczny wariant.

A skąd w ogóle u ciebie pasja do biologii?

– Wychowywałem się na Mazurach, więc zawsze miałem kontakt z przyrodą. W piątej klasie podstawówki moja nauczycielka od przyrody, pani Maria Charkiewicz, zachęciła do udziału w konkursie. Na wstępnym etapie trzeba było przeprowadzić prostą obserwację wybranego drzewa.

Przez cztery miesiące chodziłem pod jedno z drzew, patrzyłem, jak się zmienia ono i jego otoczenie od zimy do wiosny. W domu doczytywałem w encyklopediach – nie miałem jeszcze internetu! – o tym, co widzę. W konkursie nie osiągnąłem sukcesu, ale udział dał mi coś znacznie lepszego – rozbudzenie zainteresowania badawczego. Obserwacja na żywym organizmie była dużo ciekawsza niż podręcznik. Miałem szczęście, że trafiłem na taką nauczycielkę.

Ale mimo pasji w liceum w klasie biologiczno--chemicznej ci nie szło...

– Rzeczywiście. Gdy zacząłem w drugiej klasie pracować nad bursztynem, moja wychowawczyni, biolożka, była bardzo zadowolona. Ale z czasem zacząłem więcej siedzieć w laboratorium niż na lekcjach. W perspektywie zbliżającej się matury może rzeczywiście było to nieco nierozważne.

W każdym razie nauczycielki od biologii i chemii miały zastrzeżenia. Uważały, że należy się uczyć według licealnego programu, bo dobre studia można sobie zapewnić tylko dobrymi ocenami na maturze.

Ja z kolei uważałem, że liceum to czas, w którym mogę zrobić coś, co mnie jakoś wyróżni. Efekt był taki, że na świadectwie ukończenia liceum miałem dwóję z chemii, bo – co tu dużo gadać – takie miałem oceny. Ale samą maturę zdałem na ponad 80 proc., bo nadrobiłem materiał samodzielnie.

Dzisiaj jestem na drugim roku biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim. Koledzy uczą się na mikrobiologii tego, co ja wiedziałem już w drugiej klasie. Z samą maturą, bez moich doświadczeń nie zawędrowałbym np. do Izraela.

Byłeś tam dwa razy.

– Rok temu pojechałem tam dzięki nagrodzie w Konkursie Naukowym „E(x)plory”. Nagrodę fundowała częściowo ambasada i wspólnie uznaliśmy, że odwiedzę Instytut Nauki Weizmanna w Rehovot pod Tel Awiwem, który prowadzi wiele projektów w dziedzinie biologii i chemii. Bardzo chciałem trafić do prof. Ady Yonath, noblistki z chemii za badania nad strukturą i funkcją rybosomów.

Czego się u niej nauczyłeś?

– Bardzo wiele. Pracowałem tam nad rybosomami. To fabryki białek w komórce. Poznanie ich struktury było niezwykle istotne w moim temacie, czyli działaniu antybiotyków. Wiele z nich atakuje rybosomy i uniemożliwia syntezę białek, bez czego bakterie nie mogą funkcjonować.

Rybosomy to niezwykle skomplikowane struktury i różnią się w zależności od tego, czy pochodzą z komórek ludzkich, czy bakteryjnych. W laboratorium prof. Yonath zaobserwowano, że mimo dużych różnic jest jeden obszar wspólny, zbudowany z RNA.

Ten obszar nazwano protorybosomem. Stwierdzono, że być może to pozostałość po wspólnym przodku rybosomu ze świata, w którym białka jeszcze nie istniały. Ów fragment tworzył prawdopodobnie kieszeń, która umożliwiała powstawanie pojedynczych wiązań peptydowych. Czyli tych, które dziś mamy w białkach.

Zespół, do którego dołączyłem, miał zsyntetyzować imitację protorybosomu i sprawdzić, czy rzeczywiście katalizuje on jakieś reakcje. Jeszcze nie udało się tego potwierdzić, ale wiemy, że jest w stanie funkcjonować samodzielnie – poza strukturą rybosomu.

Profesor zgodziła się, bym w następne wakacje znów przyjechał do jej laboratorium. I jest otwarta na moje pomysły badawcze. A jeśli uda mi się oczyścić nieco bardziej ekstrakt z bursztynu, czyli wydzielić frakcję bakteriobójczą, to być może będę mógł sprawdzić, jak współgra to z rybosomami. Może tam znajdę odpowiedź na podstawowe pytanie: jak to się dzieje, że ekstrakt z bursztynu zabija bakterie?

Chciałbyś zajrzeć w przyszłość?

Ciekawi cię, jak będzie wyglądała przyszłość? Przyjdź i przekonaj się podczas finałowego wydarzenia w Warszawie!
Kiedy: sobota 9 grudnia,
godz. 10.30-14.45.
Gdzie: The Heart, 38. piętro budynku Warsaw Spire, plac Europejski 1, Warszawa.
Więcej o wydarzeniu: TUTAJ
Wstęp bezpłatny, obowiązuje rejestracja. Zapisy i program na stronie: Jutronauci.evenea.pl.

Ludzie najczęściej zdobywają sobie przyjaciół przez namiętność swych uprzedzeń i konsekwentną ciasnotę poglądów.
„Ze wspomnień”

Tekst pochodzi z "Gazety na urodziny Conrada" - specjalnego wydania "Magazynu Świątecznego" Gazety Wyborczej . To wydanie zostało przygotowane we współpracy z Krakowskim Biurem Festiwalowym, organizatorem m.in. Festiwalu Conrada. Więcej informacji - www.biurofestiwalowe.pl