Od 2019 r. jako lider realizuje wraz z zespołem projekt opracowania specjalistycznej aparatury diagnostycznej do wykrywania i terapii w neutropenii wrodzonej, realizowany ze środków programu TEAM-NET Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. To jeden z wielu projektów naukowych prowadzonych w Klinice przez jej zespół, o którym profesor Młynarski nie mówi inaczej jak – wybitny, wspaniały, twórczy, zaangażowany w odkrywanie i drążenie zagadnień klinicznych związanych z diagnostyką i terapią, mający na swoim koncie wiele odkryć: „Staramy się poznać podłoże molekularne chorób onkohematologicznych i onkologicznych – i to się nam udaje”.
Klinika powstała jako wieloprofilowy ośrodek onkologii dziecięcej (kierownikiem prof. Jerzy Potalski – opowiada prof. Młynarski - zajmujący się onkologią, hematologią, pediatrią i diabetologią. Obecnie się podzieliła i profesor kieruje onkologią i hematologią dziecięcą. Dwa oddziały kliniczne liczą łącznie 40 łóżek, dla dzieci młodszych i starszych, jest też oddział dzienny. W strukturze tej są trzy pracownie naukowe – zdaniem prof. Młynarskiego „ciekawe”. Pierwsza – jedyna w Polsce – to Pracownia Pediatrycznej Opieki Paliatywnej dla Dzieci (kierownik dr Aleksandra Korzeniewska-Nesterowicz). Wspomaga onkologię pediatryczną, bo niestety nie wszystkie dzieci udaje się wyleczyć, zarazem jest jednostką naukową w tej niełatwej dziedzinie - badania dotyczą głównie jakości życia pacjentów. O ile opieka paliatywna dorosłych dotyczy głównie pacjentów onkologicznych, o tyle w przypadku dzieci liczba chorych z chorobą nowotworową jest mała, toteż znajdują się tu głównie dzieci z wadami genetycznymi, zespołami uwarunkowanymi genetycznie, przykładowo z chorobą Gauschera, z innymi neuropatiami postępującymi, z różnego rodzaju neuropatiami zanikowymi, wadami wrodzonymi, jak zespół Edwardsa. Czas oczekiwanego życia dzieci urodzonych z tą wadą wynosi zaledwie kilka miesięcy. Klinika jest zaangażowana w działania ogólnopolskie dotyczące opieki paliatywnej nad dziećmi. Powstał podręcznik i skrypt dla studentów z tego zakresu, a pracownicy Pracowni powadzą zajęcia w ramach kursu z pediatrii.
Kolejne dwie pracownie mają zadania naukowo-diagnostyczne w zakresie immunopatologii i genetyki. W Pracowni Immunopatologii i Genetyki za pomocą badań genetycznych diagnozuje się wszystkie zaburzenia odporności wrodzone. Jest największą placówką w kraju, która bada uwarunkowania genetyczne zaburzeń odporności. Z większością ośrodków w Polsce, które zajmują się immunologią kliniczną, ma podpisane umowy na badania genetyczne. To samo Laboratorium zajmuje się też defektami genetycznymi hematologicznymi, nieonkologicznymi, czyli różnymi wrodzonymi niedokrwistościami czy to hemolitycznymi, czy to aplastycznymi. Diagnozuje się w nim również pacjentów z małopłytkowością (największa w Polsce grupa zdiagnozowanych) i z zaburzeniami krzepnięcia. Praktycznie większość dzieci polskich chorych na hemofilię przechodzi przez sumienną diagnostykę molekularną w tym właśnie Laboratorium.
Kolejny zakres działalności Kliniki to molekularne badania podstawowe uprawiane w kolejnym laboratorium - pracowni OncoLab im. Wielkiej Orkiestry Świątecznej Pomocy (większość wyposażenia w sprzęt pochodzi z zakupów tej Fundacji i służy dzieciom z chorobą nowotworową w całej Polsce, nierzadko też dorosłym z chorobami onkohematologicznymi). W tym laboratorium ocenia się molekularnie chorobę resztkową w białaczkach, bada podtypy molekularne ostrej białaczki limfoblastycznej, podtypy molekularne chłoniaków nieziarniczych. Czymś jedynym w swoim rodzaju – ośrodków potrafiących to robić jest na świecie zaledwie kilka – jest badanie predyspozycji genetycznej dzieci do zachorowania na białaczki, chłoniaki albo w ogóle na nowotwory. Cały wymieniony diagnostyczny serwis dotyczy wszystkich pacjentów w Polsce. Kierownikiem Pracowni Immunopatologii jest dr Katarzyna Bąbel-Pokora, kierownikiem OncoLab dr Joanna Tacha, a osobą, która spina oba zakresy działań, jest dr Agata Pastorczak, która sama zajmuje się głównie predyspozycją do zachorowania na chorobę nowotworową u dzieci. To jest aspekt naukowy, związany z zakresem rutynowej pracy Kliniki.
Oprócz tego oba te laboratoria są obecnie zaangażowane w bardzo duże i finansowo, i organizacyjnie, projekty. Pierwszy z nich – wymieniony na początku niniejszej mini monografii, tzw. TEAM Med – jest poświęcony próbie stworzenia nowej metody terapii neutropenii wrodzonej. Terapia ta ma się opierać – co, jak sądzi prof. Młynarski, jest bardzo ciekawe – na technologii CRISPR/Cas9, będącej następną generacją terapii genowej, za którą w tym roku dwie badaczki Emmanuelle Charpentier i Jennifer A. Doudna dostały Nagrodę Nobla. Praktycznie pacjent z neutropenią wrodzoną (defektem genetycznym) nie ma granulocytów obojętnochłonnych i u części takich pacjentów jedyną opcją terapeutyczną jest przeszczep szpiku. Jest jednak obecnie inne rozwiązanie. Najpierw znajdujemy u niego defekt genetyczny, następnie po pobraniu komórek macierzystych zmieniamy w nich te z mutacją, właśnie za pomocą technologii w tym roku uhonorowanej Noblem. Technologia CRISPR/Cas9 jest bardzo precyzyjna, pozwala zmienić pojedynczą „literkę” w ludzkim genomie. Ten duży projekt przez najbliższe 4 lata będzie miał finansowanie fundacji polskiej.
Nowe, ważne przedsięwzięcie, niemal z ostatniej chwili, jest to projekt CALL-POL (od Child Hood Limphoblastic Leucemia), realizowany we wszystkich ośrodkach w Polsce. Harmonizacja procedur diagnostycznych obejmie scentralizowaną analizę molekularną i genetyczną komórek białaczkowych, co pozwoli na dostosowanie metod leczniczych indywidualnie dla każdego pacjenta. Dodatkowo, modyfikacja terapii będzie oparta o badanie odpowiedzi na zastosowane leczenie, co będzie prowadzone na pomocą identyfikacji nawet pojedynczych komórek białaczki w szpiku kostnym. Projekt ten pozwoli na zastosowanie leków jeszcze nie zarejestrowanych w leczeniu białaczek u dzieci i w ogóle w leczeniu białaczek. Będzie obejmował 3 badania kliniczne, część z nich o charakterze międzynarodowym, w którym dzieci będą najpierw diagnozowane w bardzo wyrafinowany sposób molekularny, a następnie leczone, z dopasowaniem terapii ostrej białaczki limfoblastycznej do konkretnego dziecka. Projekt personalizacji ostrych białaczek limfoblastycznych u dzieci Person ALL był poprzednikiem projektu CALL POL, którego realizacja trwa jeszcze do końca tego roku. Klinika łódzka była w nim konsorcjantem, liderem projektu był Uniwersytet Śląski, w projekcie-następcy liderem jest Uniwersytet Medyczny w Łodzi, a w rzeczywistości Klinika. O ile projekt wcześniejszy miał tylko aspekty naukowo-diagnostyczne, tak ten jest projektem terapeutycznym. Otrzymał finansowanie z Agencji Badań Medycznych.
Projekt - Wieloczynnikowe molekularne profilowanie ostrej białaczki limfoblastycznej BCR-ABL1 – w tej chwili się dzieje. Białaczka BCR-ABL1-like jest nowo wyodrębnionym podtypem ostrej białaczki limfoblastycznej wysokiego ryzyka, wywodzącym się z komórek prekursorowych limfocytów B (BCP-ALL), który charakteryzuje profil ekspresji genów podobny do białaczki Philadelphia-pozytywnej mimo braku fuzji genów BCR-ABL1. Częstość występowania na poziomie 15% oraz wysokie ryzyko wznowy i zgonu w przypadkach BCR-ABL1-like skłania do eksplorowania podłoża molekularnego tego nowotworu oraz opracowywania nowych strategii terapeutycznych. Około 80% zaburzeń genetycznych obserwowanych w BCR-ABL1-like ALL dotyczy genów zaangażowanych w różnicowanie i dojrzewanie linii B, a także regulujących procesy proliferacji limfocytów B. Specyficzne dla tego podtypu białaczki są też fuzje genów PDGFRB, ABL1, JAK prowadzące do aktywacji kinaz szlaków metabolicznych promujących nowotworzenie. Wiele spośród zidentyfikowanych, nadaktywnych ścieżek sygnałowych może być hamowanych za pomocą dostępnych leków ukierunkowanych molekularnie. Naukowcy z Łodzi zaczęli szukać tego typu molekularnego - jednego z wielu podtypów molekularnych tej białaczki - kilka lat temu, od 2016 r. pracują nad tym podtypem białaczki i konsekwencją tego jest realizacja projektu Person ALL. W jego ramach szukali także innych podtypów molekularnych. Aktualnie będą diagnozować podobny typ białaczki do tej personalizowanej terapii w ramach projektu CALL Pol (Filadelfia-dodatniej) dla wszystkich dzieci w Polsce. Jednocześnie laboratorium OncoLab realizuje 3 projekty w ramach narodowego Programu Zwalczania Chorób Nowotworowych, dotyczące diagnostyki, oceny molekularnej choroby resztkowej u dzieci z ostrą białaczką limfoblastyczną, badania macierzy genomowych i tzw. badania fuzji genowych za pomocą…… RNA - MGF.
W ramach badań nad onkologią dziecięcą prof. Beata Szewczyk koordynuje projekt monitorowania aktywności asparginazy w trakcie leczenia ostrej białaczki limfoblastycznej u dzieci i u dorosłych. Oznaczana jest aktywność asparginazy jako leku podawanego pacjentom w trakcie leczenia tej białaczki dla całej Polski.
I drugi projekt – zdaniem prof. Młynarskiego bardzo interesujący - dotyczy leczenia ukierunkowanego molekularnie jednego z guzów mózgu - gwiaździaka podwyściółkowego olbrzymiokomórkowego (ang. SEGA) w przebiegu stwardnienia guzowatego (ang. TSC). Firma produkująca lek ewerolimus, inhibitor szlaku m-TOR, podawany tym chorym nieoperacyjnym – sama się zwróciła do Kliniki prof. Młynarskiego jako do – jak twierdziła - największego ośrodka w Europie, leczącego guzy mózgu za pomocą terapii ukierunkowanej molekularnie. Liderem tego projektu jest prof. Joanna Trelińska. W tej chwili w laboratorium pracuje blisko 30 osób i większość z nich jest po prostu wybitna w zakresie, którym się zajmują – sądzi ich szef - i oddana temu, co robi. Budżet laboratorium wynosi ok. 3 mln na same odczynniki rocznie. A zarazem generuje ogromną liczbę wyników.
Robimy pożyteczne rzeczy z punktu widzenia naukowego, zarazem zapewniamy diagnostykę dla wszystkich dzieci w Polsce – dużo się dzieje. Czasami udaje się nam postawić rozpoznanie genetyczne tam, gdzie np. dwa ośrodki zagraniczne też dostawały próbkę DNA pacjenta i nie postawiły rozpoznania choroby immunologicznej czy jakiejś innej choroby genetycznej, a my zdołaliśmy to zrobić – chwali znów zespół kierownik Kliniki. Pomaga nam w tym pewna strategia. Mianowicie zazwyczaj laboratoria genetyczne robią diagnostykę wszystkiego – każdej choroby. My wybraliśmy specjalizację, ograniczając się do genetyki chorób nowotworowych, głównie onkohemtologicznych, chorób hematologicznych nieonkologicznych i immunologicznych. Wiemy, czego szukać u pacjenta z jakimś konkretnym defektem, który widzimy klinicznie. To daje nam dużą szansę, że znajdziemy to, co chcemy, zaś wykonywanie bardzo dużej liczby badań pozwala nam zdobyć doświadczenie.
Pasją kliniczną i naukową prof. Młynarskiego jest zespół Wolframa, którym zająłem się po powrocie ze stypendium w Stanach Zjednoczonych. Poznał tam profesora z Birmingham (na wykładach w tej samej sesji), który zaraził go ciekawością naukową do tej choroby. Zaczął szukać chorych z zespołem Wolframa w Polsce i wkrótce jego ośrodek stał się ośrodkiem referencyjnym w jej diagnostyce na połowę Europy, diagnozującym pacjentów z Polski, z wielu krajów Europy, z Bliskiego Wschodu. „Wyłowili” pacjentów z rozpoznaniem zespołu Wolframa – choroby ultrarzadkiej (w Polsce jest ich raptem 20). Kontakt z profesorem z Birmingham pomógł uzyskać kilka grantów unijnych. Aktualnie Agencja Badań Klinicznych z Wielkiej Brytanii finansuje projekt pierwszej terapii eksperymentalnej w tej chorobie (także molekularnej), realizowany również w Polsce (właśnie są rekrutowani pierwsi pacjenci), z udziałem prócz nas - Wielkiej Brytanii, Francji i Hiszpanii. Pacjenci z zespołem Wolframa umierają przedwcześnie z powodu neurodegeneracji. Na nieszczęście dla nich mają zachowany intelekt, wiedzą, co się z nimi dzieje.
Zdecydowanie korzystny wpływ na możliwości badań ma przynależność łódzkich genetyków i klinicystów do polskich i międzynarodowych grup badawczych. Choroby nowotworowe u dzieci – z definicji są chorobami rzadkimi. W jednym ośrodku przewija się mało przypadków, i tylko współpraca pozwala na prowadzenie poważnych badań naukowych na stosunkowo dużych populacjach pacjentów z wielu ośrodków.
Hemofilia – tłumaczy tę zasadę prof. Młynarskiego - to bardzo prosta choroba – jest defekt dwóch genów: w hemofilii A brakuje funkcjonalnego genu czynnika VIII, a w hemofilii B czynnika IX. I wydawałoby się, że niczego już nie można odkryć. Gdy znajdujemy mutację dla danego pacjenta, stawiamy rozpoznanie i mamy dedykowane mu leczenie. Tymczasem zespół profesora odkrył nowy zespół chorobowy związany z hemofilią. Nazwał go SHAM syndrome i to odkrycie (dr. Szymona Janczara) opublikował w najlepszym czasopiśmie hematologicznym „Blood”. SHAM syndrome to bardzo dziwna choroba. Normalnie pacjent z hemofilią ma skłonność do krwawienia do mózgu, ma udar krwotoczny. Tymczasem my zaobserwowaliśmy, że pewien odsetek pacjentów z hemofilią ma nie tylko skłonność do krwawień, ale też do zakrzepicy. Ze względu na to, że część z nich ma defekt genetyczny w obrębie genu czynnika VIII i jeszcze jeden gen, który jest odpowiedzialny za chorobę moyamoya, co po japońsku znaczy kłąb dymu, która to nazwa nawiązuje do obserwowanej patologii – krążenia obocznego w naczyniach mózgowych. I właśnie część pacjentów z hemofilią ma skłonność nie tylko do krwawień, ale też ryzyko udarów niedokrwiennych – i to w młodym wieku – dzieci i młodzi dorośli. Oto co odkrył mój – wiem, powtarzam się – wspaniały zespół!
Podobne odkrycia mają skutki kliniczne – zapewnia profesor. Przychodzę np. na dyżur – mówi - malutkie dziecko z guzem mózgu dostaje pierwsza chemioterapię, którą rutynowo powinno dostać, i ma po niej ciężkie powikłania, których normalnie nie powinno mieć. Ja to oceniam jako coś nietypowego i do wyjaśnienia. Dziecko ma pobraną krew na badania genetyczne i identyfikujemy u niego zespół genetyczny – jedynie na podstawie tej nietypowej reakcji na chemioterapię.
Inny przykład - 10-letni chłopiec z ciężką hemofilią A i bez innych oczywistych chorób trafił do szpitala z ogniskowymi objawami neurologicznymi i podejrzeniem krwotoku śródczaszkowego – a badania radiologiczne wykazały udar niedokrwienny. Nie stwierdzono aktywnej choroby zakrzepowo-zatorowej ani genetycznej predyspozycji do zakrzepicy. W neuroobrazowaniu wykazano poważne zwężenie tętnic szyjnych wewnętrznych i ich odgałęzień oraz rozwój obocznej sieci naczyniowej, co jest rozpoznaniem zespołu moyamoya. Dalsze badania kliniczne ujawniły łagodną dysmorfię twarzy, nadciśnienie, osteopenię i podwojenie prawej tętnicy nerkowej, fenotyp prawdopodobnie spowodowany aberracją genetyczną. Sekwencjonowanie nowej generacji, a następnie długozakresowa reakcja łańcuchowa polimerazy wykazała dużą delecję Xq28 o ∼150 kbp obejmującą egzony 1 do 6 F8, a także geny FUNDC2, MTCP1NB, MTCP1 i BRCC3. BRCC3 został niedawno zidentyfikowany jako rodzinny gen moyamoya. Zarówno centromerowe, jak i telomerowe miejsca pęknięcia delecji są zlokalizowane w prawie identycznych, powtarzalnych sekwencjach Alu, które mogą być mutacyjnymi punktami aktywnymi. Siostra i matka pacjenta są heterozygotami z powodu tej samej delecji. W wieku 18 lat siostra miała łagodny fenotyp, w tym niski poziom czynnika VIII (22%), zwężenie aorty i nadciśnienie, ale nie ma objawów angiopatii moyamoya.
Śmieję się czasem – podsumowuje prof. Młynarski - że na świecie jest opisanych 300 pacjentów z jednym defektem, 300 z innym, a ja idę na dyżur i na swoim oddziale widzę kilku pacjentów z tymi chorobami. Wszyscy w klinice mamy taką „nadwzroczność” naukową - wiemy, że można coś znaleźć - i szukamy, dociekamy, drążymy – mówi profesor. Tak jak było z zespołem SHAM syndrome. Na początku wyglądało to nam na jakaś koincydencję, ale jak zaczęliśmy drążyć, to się okazało, że jest czymś więcej. Z rachunku prawdopodobieństwa taki pacjent nie powinien istnieć: zarówno bowiem choroba moyamoya jest ultrarzadka, jak i sama hemofilia. Ale zrobiliśmy sekwencjonowanie całego genomu u tego pacjenta. Nie u nas - jeszcze wtedy nie mieliśmy takich możliwości. Zrobiliśmy to dzięki uprzejmości Instytutu Biofizyki i Biochemii PAN w Warszawie. Oni mieli urządzenie i dostali odczynniki, żeby przetestować sekwencjonowanie całego ludzkiego genomu – a nie mieli kogo. A ponieważ się spotkaliśmy na jakiejś konferencji, zaproponowałem im sekwencjonowanie naszego pacjenta. Tak też się stało i podobno był to pierwszy pacjent w Polsce, u którego zsekwencjonowano cały genom. I jak tu się nie zachwycać nauką?