Kiedy na oddziałach covidowych pielęgniarki walczyły o każdy oddech pacjentów, w laboratoriach w Warszawie i we Wrocławiu ktoś wpatrywał się w wykresy, próbki białek i linijki kodu genetycznego. Dla jednych polem bitwy była izba przyjęć, dla innych — laboratorium. To medycy stali na pierwszej linii, ale bez cichego, naukowego frontu ta walka wyglądałaby zupełnie inaczej.
Pandemia w Polsce uruchomiła drugi front — naukowy. Już 23 marca 2020 roku Agencja Badań Medycznych powołała własny projekt z udziałem trzech ośrodków i budżetem 5 mln zł, dwa dni później minister nauki powołał 15-osobowy zespół doradczy pod kierunkiem prof. Macieja Żylicza, a zespół prof. Marcina Drąga z Politechniki Wrocławskiej rozpracował kluczowy enzym wirusa. Ten artykuł porządkuje fakty, instytucje i liczby tego frontu.
Pandemia w Polsce — oś czasu naukowej mobilizacji
Pierwszy potwierdzony przypadek COVID-19 w Polsce odnotowano 4 marca 2020 roku. Reakcja środowiska naukowego była błyskawiczna — w ciągu kilku tygodni uruchomiono finansowanie, powołano ciało doradcze i ruszyły badania w laboratoriach.
W skrócie kalendarium wyglądało tak: 4 marca 2020 — pierwszy przypadek zakażenia w Polsce; 11 marca — Agencja Badań Medycznych zapowiada dedykowany program; 16–18 marca — zespół prof. Drąga ogłasza rozpracowanie proteazy Mpro; 23 marca — start projektu własnego ABM z trzema ośrodkami; 25 marca — zarządzenie ministra powołujące zespół doradczy; połowa 2020 — uruchomienie programu „Polskie Powroty 2020. Edycja COVID-19” oraz włączenie polskiego zespołu do projektu Exscalate4CoV.
Projekt ABM: trzy ośrodki, 5 milionów złotych
23 marca 2020 roku prezes Agencji Badań Medycznych, dr Radosław Sierpiński, w porozumieniu z ministrem zdrowia prof. Łukaszem Szumowskim, podjął decyzję o rozpoczęciu badania własnego pod nazwą „Badania nad szczepionką przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 oraz wsparcie prac badawczych nad poszukiwaniem skutecznej terapii”. Kwotą inicjacyjną było 5 mln zł, z deklaracją dynamicznego zwiększania środków w razie potrzeby. Działania prowadzono również we współpracy z partnerami zagranicznymi, m.in. amerykańskim National Institutes of Health (NIH).
Do realizacji projektu ABM wybrała trzy polskie ośrodki:
| Ośrodek wiodący | Partnerzy | Kierunek prac |
|---|---|---|
| Sieć Badawcza Łukasiewicz — Instytut Biotechnologii i Antybiotyków | zespół prof. Marcina Drąga (Politechnika Wrocławska) | inhibitory proteazy SARS-CoV-2 Mpro |
| Narodowy Instytut Onkologii | Instytut Biochemii i Biofizyki PAN, Warszawski Uniwersytet Medyczny | terapia łącząca bakteriofagi i nanoprzeciwciała |
| Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu | partnerzy krajowi | badania kliniczne, m.in. nad chlorochiną |
Liderem koncepcji łączącej bakteriofagi i nanoprzeciwciała był prof. Jan Walewski, dyrektor Narodowego Instytutu Onkologii. Pomysł polegał na umieszczeniu nanoprzeciwciała na główce bakteriofaga tak, aby rozpoznawało wirus SARS-CoV-2 i uniemożliwiało mu wniknięcie do komórek ludzkich — według zespołu było to pionierskie połączenie w walce z wirusami ludzkimi.
Enzymy jako „przełącznik życia” wirusa
Najbardziej spektakularny polski wątek to prace zespołu prof. Marcina Drąga z Katedry Chemii Biologicznej i Bioobrazowania Politechniki Wrocławskiej, laureata Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej za rok 2019. Zespół skoncentrował się na enzymach, bez których patogen nie jest w stanie się namnażać.
W połowie marca 2020 roku badacze rozpracowali proteazę SARS-CoV-2 Mpro (główną proteazę), a wkrótce — jako jedyne laboratorium na świecie dysponujące obiema enzymami w aktywnej formie — także proteazę PLpro. Zatrzymanie którejkolwiek z tych dwóch proteaz zatrzymuje replikację wirusa. „Jeśli enzym potraktujemy jako zamek, to my do niego dorobiliśmy klucz” — tak prof. Drąg opisywał odkrycie.
Tempo prac było możliwe dzięki autorskiej platformie technologicznej, którą Drąg opracował wcześniej — Hybrydowej Kombinatorycznej Bibliotece Substratów (HyCoSuL), pozwalającej projektować wysoce selektywne narzędzia chemiczne. Wyniki opublikowano w prestiżowych czasopismach „Science Advances” oraz „Nature Chemical Biology”. Inhibitor opracowany przez zespół przetestowano na zakażonych komórkach w jednym z najlepszych laboratoriów wirusologicznych świata — w belgijskim Leuven, w pracowni prof. Johana Neytsa — gdzie działał porównywalnie do stosowanego wówczas remdesiviru.
Kluczowy wątek: proteazy obecnego wirusa okazały się bardzo podobne do proteaz wirusa SARS-CoV z 2002 roku. To oznaczało, że wieloletnie, „niepraktyczne” badania podstawowe można było natychmiast wykorzystać przeciwko nowemu patogenowi.
Szczepionka, terapie fagowe i RNA
Równolegle do prac nad enzymami w polskich ośrodkach budowano koncepcje terapii i profilaktyki. Jednym z kierunków była technologia oparta na RNA — ta sama klasa rozwiązań, która kilka miesięcy później stała się podstawą globalnych programów szczepień. Inny zespół, w ramach komponentu badawczego finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki, prowadził projekt dotyczący wirusowej RNA-zależnej polimerazy RNA — jednego z głównych celów w terapii COVID-19 (dr Tomasz Turowski, Instytut Biochemii i Biofizyki PAN).
To pokazuje skalę dywersyfikacji polskiego podejścia: inhibitory enzymów, terapie fagowo-nanoprzeciwciałowe, technologia RNA oraz repozycjonowanie znanych leków prowadzone jednocześnie.
Superkomputery: polski udział w Exscalate4CoV
Polski zespół włączył się do europejskiego projektu Exscalate4CoV, finansowanego z programu Horyzont 2020. Konsorcjum koordynowane przez firmę Dompé farmaceutici skupiało 18 instytucji z 7 krajów europejskich; ze strony polskiej uczestniczył m.in. Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie (zespół prof. Marcina Nowotnego).
Skala była bezprecedensowa: na dwóch najpotężniejszych ówcześnie superkomputerach Europy (CINECA Marconi-100 oraz Eni HPC5) o łącznej mocy 81 PFLOPS przebadano interakcje ponad 70 miliardów cząsteczek z 15 miejscami wiązania 12 białek wirusa. Najintensywniejsza symulacja trwała około 60 godzin i wykonała bilion ewaluacji. Pierwsza faza projektu wskazała raloksyfen — generyczny lek stosowany w osteoporozie — jako obiecujący kandydat w terapii łagodnych przypadków COVID-19.
Nauka jako „mózg operacji”
Pandemia szybko pokazała, że sama opieka medyczna nie wystarczy — potrzebne są decyzje na poziomie państwa. Na mocy zarządzenia z 25 marca 2020 roku minister nauki i szkolnictwa wyższego (Jarosław Gowin) powołał 15-osobowy Zespół doradczy do spraw działań związanych z zapobieganiem, przeciwdziałaniem i zwalczaniem COVID-19. Przewodniczył mu prof. Maciej Żylicz, biochemik, prezes Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, członek rzeczywisty PAN. W gronie znaleźli się laureaci programów FNP, m.in. prof. Janusz Bujnicki, prof. Jakub Gołąb i prof. Krzysztof Pyrć.
Zadania zespołu były konkretne: przygotowywanie informacji o sytuacji epidemicznej, analiza badań naukowych, opiniowanie wniosków o dofinansowanie oraz analiza przeciwstawnych strategii walki z epidemią — porównywano m.in. model szwedzki (brak izolacji) i niemiecki (izolacja, kinetyka zakażeń przesunięta o 8–9 dni względem Polski). Nigdy wcześniej naukowcy nie byli tak regularnie zapraszani do stołu, przy którym zapadają decyzje polityczne.
Nie tylko probówki: psychika, diagnostyka, koordynacja
Obraz „naukowca w pandemii” to nie tylko ktoś przy mikroskopie. Walka toczyła się też w obszarach mniej spektakularnych, ale kluczowych dla systemu.
Wsparcie psychiczne medyków. Dr Paweł Soluch, neuropsycholog z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, współtworzył akcję #DawkaWsparcia — zdalne wsparcie psychologiczne dla lekarzy, pielęgniarek i ratowników wracających z wielogodzinnych dyżurów.
Diagnostyka. Spółki biotechnologiczne wyrosłe na gruncie uczelni medycznych otwierały laboratoria dla diagnostyki COVID-19, zwiększając przepustowość badań i odciążając laboratoria państwowe.
Koordynacja pomocy. Informatycy i ekonomiści budowali narzędzia kojarzące potrzeby szpitali z darczyńcami — uporządkowaną bazę zamiast chaotycznych zbiórek: który szpital potrzebuje środków ochrony, gdzie brakuje sprzętu, kto może to sfinansować lub dostarczyć.
System finansowania: Polskie Powroty i granty interwencyjne
Za badaniami stał mniej widoczny wymiar — system finansowania nauki. W 2020 roku uruchomiono program „Polskie Powroty 2020. Edycja COVID-19” Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej: finansowanie projektu na 3–4 lata do 2,27 mln zł, a w przypadku komponentu badawczego dodatkowo do 200 tys. zł ze środków Narodowego Centrum Nauki. Program kierowano do polskich naukowców pracujących za granicą, których badania mogły pomóc w walce z pandemią.
Równolegle działały „Granty Interwencyjne” NAWA oraz konkursy Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, w tym „Wsparcie szpitali jednoimiennych w walce z rozprzestrzenianiem się zakażenia wirusem SARS-CoV-2 oraz w leczeniu COVID-19” i „Szybka Ścieżka — Koronawirusy”. Bez tych instrumentów wiele z opisanych projektów albo by nie powstało, albo realizowano by je znacznie wolniej.
Czego nauczył nas drugi front
Czy polska nauka „wygrała z pandemią”? Żadna nauka sama z siebie nie wygrywa z takim kryzysem. Ale kilka rzeczy stało się wyraźnych.
Po pierwsze — badania podstawowe to nie fanaberia. Gdy zespół prof. Drąga lata wcześniej zaczął interesować się określonymi klasami enzymów i proteazą wirusa SARS z 2002 roku, nikt nie przewidywał, że będzie to kluczowe przy projektowaniu leków na nowego koronawirusa.
Po drugie — nauka w zdrowiu publicznym to nie tylko szczepionki i leki. Bez psychologów wspierających personel, analityków rozumiejących skutki społeczne i informatyków tworzących narzędzia koordynacji system działałby jak pacjent z niewydolnością wielonarządową.
Po trzecie — potrzebujemy trwałych mostów między laboratorium a szpitalem, nie tylko na czas stanu wyjątkowego. Wyzwań nie brakuje: starzejące się społeczeństwo, kryzys zdrowia psychicznego, antybiotykooporność, kolejne choroby zakaźne, wpływ zmian klimatu na zdrowie.
Materiał do pobrania
Polski naukowy front pandemii — kompendium faktów
Jednostronicowe zestawienie: kalendarium 2020, kluczowe instytucje, projekty i kwoty finansowania. Gotowe do druku i archiwizacji.
FAQ
Kiedy zaczęła się pandemia COVID-19 w Polsce?
Pierwszy potwierdzony przypadek zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2 w Polsce odnotowano 4 marca 2020 roku. W kolejnych tygodniach marca 2020 roku uruchomiono krajowe instrumenty finansowania badań i powołano naukowy zespół doradczy przy ministrze nauki.
Kto w Polsce pracował nad lekiem i szczepionką na COVID-19?
Kluczowe prace prowadził zespół prof. Marcina Drąga z Politechniki Wrocławskiej (enzymy Mpro i PLpro). W projekt Agencji Badań Medycznych zaangażowano trzy ośrodki: Sieć Badawczą Łukasiewicz — Instytut Biotechnologii i Antybiotyków, Narodowy Instytut Onkologii (z Instytutem Biochemii i Biofizyki PAN oraz Warszawskim Uniwersytetem Medycznym) i Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu.
Czym był projekt Exscalate4CoV i jaki był w nim udział Polski?
Exscalate4CoV to europejski projekt finansowany z programu Horyzont 2020, skupiający 18 instytucji z 7 krajów, w którym na superkomputerach o mocy 81 PFLOPS przebadano ponad 70 miliardów cząsteczek pod kątem aktywności przeciwwirusowej. Ze strony polskiej uczestniczył m.in. Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie.
Ile środków przeznaczono na polskie badania nad COVID-19?
Projekt własny Agencji Badań Medycznych ruszył z kwotą inicjacyjną 5 mln zł, z możliwością dynamicznego zwiększania. Program NAWA „Polskie Powroty 2020. Edycja COVID-19” zapewniał do 2,27 mln zł na projekt, a komponent badawczy — dodatkowo do 200 tys. zł z Narodowego Centrum Nauki.
Kto kierował naukowym zespołem doradczym ds. COVID-19?
15-osobowemu Zespołowi doradczemu powołanemu zarządzeniem ministra nauki z 25 marca 2020 roku przewodniczył prof. Maciej Żylicz, biochemik i prezes Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. W gronie zespołu znaleźli się laureaci programów FNP. Zespół wśród zadań miał też przygotowanie rekomendacji w kierunku uzyskania gotowości na kolejną pandemię.
Źródła
- Agencja Badań Medycznych, komunikaty o projekcie własnym dot. szczepionki przeciwko SARS-CoV-2, marzec 2020.
- Fundacja na rzecz Nauki Polskiej, informacje o badaniach prof. Marcina Drąga oraz o zespole doradczym ds. COVID-19, 2020.
- Politechnika Wrocławska, komunikaty o rozszyfrowaniu proteaz SARS-CoV-2 przez zespół prof. Marcina Drąga, 2020.
- Nauka w Polsce (PAP), doniesienia o pracach badawczych ABM oraz zespołu prof. Drąga, 2020.
- Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej, informacja o udziale w projekcie Exscalate4CoV, 2020.
- Komisja Europejska, komunikat o projekcie Exscalate4CoV i programie Horyzont 2020, 2020.
- Narodowa Agencja Wymiany Akademickiej, informacje o programie „Polskie Powroty 2020. Edycja COVID-19”, 2020.
- Narodowe Centrum Nauki, komunikaty o komponencie badawczym programu „Polskie Powroty 2020. Edycja COVID-19”, 2020–2021.
- Forum Akademickie, informacja o powołaniu ministerialnego zespołu doradczego ds. COVID-19, 2020.
tm, zdjęcie z Pexels (autor: Polina Tankilevitch)