Korzeniowiec sosnowy – grzyb z Puszczy Białowieskiej, który może wspierać terapie nowotworowe

Co roku naukowcy odkrywają nieznane dotąd gatunki zwierząt i roślin. Świat o tym głośno mówi, tymczasem całkiem blisko nas jest wyjątkowe miejsce występowania niezbadanych dotąd grzybów. Może nie są one tak zjawiskowo piękne jak odkryte motyle czy storczyki, ale mają w sobie niezwykły potencjał biologiczny. Grzyby z Puszczy Białowieskiej są naprawdę unikalne.

Nad badaniem zastosowania grzybów od lat pracują naukowcy z Instytutu Nauk Leśnych Politechniki Białostockiej

To oni, we współpracy ze specjalistami Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, odkryli, że korzeniowiec sosnowy może wspierać terapię nowotworową, zwłaszcza jelita grubego. Wynalazek pt.: „Ekstrakt z grzyba poliporoidalnego, kompozycja zawierająca taki ekstrakt oraz jego zastosowanie” został doceniony, a badacze otrzymali patent RP.

W skład zespołu naukowego wchodzą: prof. dr hab. inż. Sławomir Bakier, dr Ewa Zapora, Marek Wołkowycki, mgr Marcin Stocki z Instytutu Nauk Leśnych Politechniki Białostockiej oraz prof. dr hab. Halina Car, dr Anna Sadowska, dr Mateusz Maciejczyk, dr hab. Arkadiusz Surażyński z Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku.

Puszcza Białowieska to ogromny poligon do prowadzenia badań o potencjale biologicznym. Rośnie tu prawie 1700 gatunków grzybów wielkoowocnikowych, w tym 190 gatunków grzybów, które występują jedynie tutaj.

Moim zdaniem największym bogactwem Puszczy są grzyby. W tej chwili w tym środowisku, żyje wiele endemitów, a więc gatunków, które są niedostępne w innych częściach Europy, a nawet świata. To sprawia, że dysponujemy szczególnym zasobem miejscowym, który staramy się eksploatować i w tej dziedzinie specjalizować – mówi Dyrektor Instytutu Nauk Leśnych na Politechnice Białostockiej, prof. dr hab. inż. Sławomir Bakier.

Prof. dr hab. inż. Sławomir Bakier, fot. Paweł Jankowski, Politechnika Białostocka

W 2017 roku naukowcy z Instytutu Nauk Leśnych wraz z naukowcami UMB zgłosili do opatentowania ekstrakt z korzeniowca sosnowego oraz kompozycję farmaceutyczną zawierającą ekstrakt z korzeniowca sosnowego.

Grzyby, które stanowią podstawę do tworzenia ekstraktów to są tzw. grzyby z potencjałem medycznym, które mają farmakologicznie udowodnione właściwości, czyli są na tyle przebadane zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i klinicznych, aby móc stwierdzić, że mogą być wykorzystywane w medycynie. Przykładem takiego grzyba może być korzeniowiec sosnowy – wyjaśnia dr Ewa Zapora.

Heterobasidion annosum uważany jest przez leśników za jeden z najgroźniejszych patogenów leśnych, który powoduje chorobę zwaną hubą korzeni, ale badania dowiodły, że może znaleźć pozytywne zastosowanie w medycynie, zwłaszcza w leczeniu raka jelita grubego. Wyniki badań wskazują na olbrzymi potencjał zastosowania grzyba we wspomaganiu terapii przeciwnowotworowych oraz profilaktyce zachorowań na nowotwory. Ekstrakt z korzeniowca sosnowego może być aktywnym składnikiem leku przeciwnowotworowego, którego zaletą jest ograniczanie żywotności komórek raka jelita grubego przy niskiej toksyczności wobec komórek zdrowych.

Wiedzieliśmy, że Heterobasidion annosum powoduje chorobę, która niszczy całe drzewostany. Teraz udowodniliśmy, że ten grzyb potrafi też hamować wzrost komórek nowotworowych, nie niszcząc przy tym zdrowych. Wstępnie przeanalizowaliśmy jego skład chemiczny, zbadaliśmy pod kątem genetycznym i jako pierwsi potwierdziliśmy jego potencjalne działanie lecznicze – podkreśla ekspertka z Instytutu Nauk Leśnych Politechniki Białostockiej.

Dr Ewa Zapora, fot. Paweł Jankowski, Politechnika Białostocka

Jak doszło do tego, że akurat korzeniowiec sosnowy trafił pod mikroskop naukowców?

Działania w tym kierunku zainspirował prof. Jordan Zjawiony z Uniwersytetu Missisipi w Stanach Zjednoczonych, który nakłonił Dyrektora Instytutu Nauk Leśnych Politechniki Białostockiej, prof. dr. hab. inż. Sławomira Bakier do współpracy w zakresie badania właściwości biologicznych tego niezwykłego grzyba. Od tej inicjatywy do opatentowania wynalazku droga była długa. Zaowocowała także współpracą z zaprzyjaźnioną uczelnią.

Korzeniowca sosnowego przetestowaliśmy we współpracy z kolegami z Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku. W wyniku badań przesiewowych wyszło, że korzeniowiec sosnowy zdecydowanie ogranicza wzrost komórek nowotworu jelita grubego. Następstwem badań laboratoryjnych były badania na modelach zwierzęcych, które jednoznacznie pokazały i potwierdziły, iż ekstrakt z korzeniowca sosnowego może być w przyszłości podstawą do tworzenia produktu medycznego bądź też leku na chorobę, dokładnie w leczeniu nowotworów jelita grubego. – mówi dr Ewa Zapora.

Fungi Extract Bank®

Obecnie na świecie zarejestrowanych jest jedynie kilka leków na bazie związków grzybów o potencjale przeciwnowotworowym. Procedura związana z przyznaniem patentu trwa zwykle kilka lat, tym bardziej więc cieszy sukces naukowców, przed którymi nikt nie badał leczniczych właściwości grzyba, choć jest pospolitym w całej Europie.

– Badamy pozostałe gatunki z nadzieją na kolejne odkrycia. Myślę, że czeka nas przełom w kulturze wykorzystywania i podejścia do grzybów – podkreśla dr Ewa Zapora, która liczy na współpracę w tym zakresie. Otrzymanie patentu RP otwiera zarówno więcej możliwości potencjalnej współpracy z zainteresowanymi firmami, jak również ułatwi aplikowanie o interdyscyplinarne granty B+R. Dzięki temu możliwa będzie zarówno intensyfikacja badań nad wykorzystaniem samego korzeniowca sosnowego, jak również badania innych ekstraktów z utworzonego przez Instytut Nauk Leśnych Fungi Extract Banku®.

Fungi Extract Bank®, stworzony na Politechnice Białostockiej, stanowi bazę ponad 200 ekstraktów grzybów z Puszczy Białowieskiej. Można wykorzystać je w każdej dziedzinie nauki, począwszy od medycyny, jak i przemyśle spożywczym, inżynierii i ochronie środowiska czy w weterynarii. Dzięki swoim właściwościom ekstrakty są podstawą badań nad poszukiwaniem leków o działaniu antybakteryjnym, przeciwwirusowym, antynowotworowym, wspomagającym pracę serca czy też stosowanych w terapii chorób neurodegeneracyjnych takich jak choroba Alzheimera. Jak szerokie zastosowanie mają ekstrakty z grzybów świadczy również przykład kompozycji leczniczej na bazie wyciągów z owocników złotoporka niemiłego – grzyba z Puszczy Białowieskiej. Może ona służyć do zwalczania zgnilca amerykańskiego, czyli groźnej choroby bakteryjnej, zagrażającej pszczołom. Kompozycja ta również została opracowana w Instytucie Nauk Leśnych i aktualnie czeka na opatentowanie.

Korzeniowiec sosnowy, fot. Gabriela Kościuk, Politechnika Białostocka

Czy ekstrakt z niego zrewolucjonizuje medycynę w zakresie terapii nowotworowych?

Zapytany o to prof. dr hab. inż. Sławomir Bakier nie daje jednoznacznej odpowiedzi, choć nie pozostawia złudzeń co do korzyści.

Nie wiem, czy ekstrakt z korzeniowca sosnowego zrewolucjonizuje medycynę. Na pewno może pomóc wielu chorym. Nasze badania pokazują, że substancje obecne w ekstrakcie wykazują silne działania przeciwnowotworowe. Prof. dr hab. Halina Car robiła badania, podczas których podawano leki tradycyjne oraz wyciąg z korzeniowca. Okazuje się, że one działają synergicznie, wspomagają się. To może stworzyć alternatywną metodę do leczenia, ale również w zakresie profilaktyki.

Mimo że od patentu do opracowania leku jest jeszcze daleko, to mamy ogromny potencjał do wykorzystania jeśli chodzi o królestwo grzybów.

W przypadku grzybów do odkrycia jest jeszcze mnóstwo rzeczy. To jest jeszcze tak niezbadany świat, że tutaj pole do popisu jest bardzo duże – przekonuje Marek Wołkowycki.

Próbujemy badać grzyby nie tylko z naszego kontynentu, ale także grzyby z całego świata. Na poziomie Instytutu Nauk Leśnych, naszej bazy ekstraktów, chcemy najszerzej traktować ten temat – dodaje naukowiec.

Marek Wołkowycki fot. Michał Obrycki, Politechnika Białostocka

Jak się okazuje, im dalej w las, tym więcej możliwości znajduje się w Puszczy Białowieskiej. Co pradawny las oferuje naukowcom, którzy zmieniają jej „dary” w wynalazki służące ludziom?

– Podglądanie organizmów powoduje, że stajemy się mądrzejsi. Przyroda daje nam oświecenie. Do niedawno uważano, że podstawą funkcjonowania natury jest rywalizacja. Przykład grzybów i drzew pokazuje, że jest to symbioza. W tej chwili wykorzystujemy zasoby Ziemi przekraczające możliwości jej reprodukcji. Powinniśmy wypracować metody współpracy z Matką Naturą, które powodowałyby, że Ziemia jest w stanie się odtworzyć, a my jesteśmy Partnerem wśród innych organizmów – podsumowuje prof. dr hab. inż. Sławomir Bakier.

Autor

Politechnika Białostocka

Zdjęcia

Katarzyna Cichoń, Paweł Jankowski, Michał Obrycki, Gabriela Kościuk – Politechnika Białostocka