Prof. Jacek Radwan otrzymał Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2020 w kategorii nauk o życiu i o Ziemi. Biolog ewolucyjny z UAM dołączył do grona laureatów Polskiego Nobla z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
Prof. Radwan, który pracuje na Wydziale Biologii UAM bada w jaki sposób układ odpornościowy organizmów żywych i atakujące go patogeny współzależnie ewoluują.
- W ostatnich latach interesuje mnie immunogenetyka ewolucyjna, a konkretnie koewolucja między gospodarzami a pasożytami. To, w jaki sposób patogeny zmieniają swoje białka powierzchniowe, by uniknąć rozpoznania przez układ immunologiczny gospodarza, a także w jaki sposób kształtuje się odporność gospodarzy po to, by żeby nadążyć w wyścigu zbrojeń za patogenami - wyjaśnia prof. Radwan.
Profesor podkreśla, że mamy coraz lepsze narzędzia badawcze, możemy sekwencjonować genomy ludzi, zwierząt i patogenów. Dzięki temu jesteśmy w stanie poznać m.in. geny, które odpowiadają za efektywność naszej odpowiedzi odpornościowej. - Uważam, że żyjemy w fascynujących czasach, kiedy ogromna złożoność interakcji patogenów z układem immunologicznym powoli może być ujawniana.
Naukowcy od dawna sądzili, że zarówno organizmy żywe, jak i atakujące je patogeny muszą modyfikować swoje białka, żeby przeżyć, jednak wcześniej nie było możliwe udokumentowanie tego procesu w naturze.
Fundacja na Rzecz Nauki Polskiej wyróżniła poznańskiego naukowca za odkrycie polegające na wykazaniu roli ewolucyjnego mechanizmu optymalizacji zmienności genetycznej w kształtowaniu odporności na patogeny i tolerowaniu własnych antygenów.
Badania biologa z UAM pomogły m.in. wyjaśnić, skąd wzięły się luki w systemie odpornościowym kręgowców. Zjawisko to związane jest ze sposobem funkcjonowania głównego układu zgodności tkankowej MHC (major histocompatibility complex). Geny MHC produkują molekuły transportujące na powierzchnię komórek fragmenty białek organizmów patogennych, takich jak wirusy czy bakterie, oraz własnych białek. Tam limfocyty T dokonują rozróżnienia swojego od obcego, wywołując reakcję odpornościową tylko w wypadku, gdy prezentowany przez MHC fragment białka pochodzi od organizmu patogennego, od zmutowanych komórek rakowych. Limfocyty T już we wczesnej fazie rozwoju uczą się rozpoznawania “swojego” od “obcego”, dzięki selekcji opartej na właściwościach ich receptorów TCR. Jeśli zbyt silnie reagują z własnymi białkami, mogłyby stanowić dla organizmu zagrożenie, dlatego już na etapie edukacji są usuwane z organizmu.
Nagrodzony przez FNP zespół Prof. Radwana wykazał, że im większy wachlarz białek MHC wytwarza organizm, tym więcej limfocytów ulega zniszczeniu. To wyjaśnia, dlaczego mamy stosunkowo niewiele genów MHC.
- Jeśli byłoby ich więcej, to potrafilibyśmy co prawda zaprezentować limocytom T niemal wszystkie patogeny, ale mielibyśmy za mało tych ostatnich, żeby obronić organizm. Jest to jeden z kompromisów ewolucyjnych, które sprawiają, że nie jesteśmy doskonali - wyjaśnia prof. Radwan.
Zespół prof. Radwana wniósł istotny wkład w opracowanie metody identyfikacji milionów wariantów TCR przy użyciu wysokowydajnego sekwencjonowania DNA, dzięki której możliwe było udowodnienie powyższej zależności.
Prof. Radwan razem z międzynarodowym zespołem naukowców wykazał również, że nowe warianty genów systemu odpornościowego (MHC), do których pasożyty nie zdążyły się przystosować, pozwalają gospodarzom skutecznie z nimi walczyć. Okazało się to podczas eksperymentów na tropikalnych rybkach - gupikach i ich pasożytach - przywrach. Wyniki badań opublikowało prestiżowe amerykańskie czasopismo PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Obecnie naukowiec prowadzi projekt poświęcony koewolucji systemu odpornościowego nornic i atakujących go bakterii z rodzaju Borrelia.
Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej nazywane też “Polskimi Noblami” otrzymują wybitni uczeni za szczególne osiągnięcia i odkrycia naukowe, które przesuwają granice poznania i otwierają nowe perspektywy poznawcze, wnoszą wybitny wkład w postęp cywilizacyjny i kulturowy naszego kraju oraz zapewniają Polsce znaczące miejsce w podejmowaniu najbardziej ambitnych wyzwań współczesnego świata. Przedmiotem Nagrody mogą być ściśle zdefiniowane i potwierdzone osiągnięcia naukowe, które w ostatnim okresie otworzyły nowe perspektywy badawcze.
Czytaj też: Prof. Jacek Radwan. Wyprzedzić wroga
