Glikobiologia osładza wizerunek cukrów
Niegdyś powszechnie wierzono w cudowne uzdrawiające właściwości cukrów. Obecnie uważa się je za zło konieczne, które podobnie jak sól należy spożywać jedynie w niewielkich ilościach. Nadmierne ich spożycie może nawet powodować choroby, np. cukrzycę. Jednak najnowsze badania świadczą o tym, że taka opinia pomija zarówno istotną rolę bardziej złożonych cukrów w wielu strukturach biologicznych, jak i ich znaczący potencjał terapeutyczny. Europejska Fundacja Nauki (ESF) zorganizowała ostatnio warsztaty poświęcone glikobiologii - dziedzinie biologii zajmującej się badaniem roli cukrów złożonych. Delegaci zapoznali się z przyczynami, dla których glikobiologia stała się jednym z najbardziej gorących tematów badań biologicznych i medycznych oraz dowiedzieli się o jej dogłębnym oddziaływaniu na wszystkie aspekty procesów metabolicznych i systemu odpornościowego organizmu. Organizator warsztatów ESF Tony Merry z Uniwersytetu w Manchesterze w Wielkiej Brytanii twierdzi, że obecnie podstawowym wyzwaniem jest koordynacja badań naukowych w tej dziedzinie, poprzez łączenie odpowiednich specjalności i wyznaczanie obszarów priorytetowych. - Postęp w tej dziedzinie jest tak szybki, że trochę trudno przewidzieć, gdzie oddziaływanie będzie największe - powiedział dr Merry. Cukry złożone biorą udział w każdym procesie komunikacji lub wiązania się komórek i mniejszych struktur zawartych w komórkach. Odgrywają istotną rolę w procesach takich, jak rozpoznanie immunologiczne oraz w funkcjach mózgu, np. w zapamiętywaniu. Złożone węglowodany są często odpowiedzialne za choroby, w których funkcje te ulegają zakłóceniu. Należą do nich zaburzenia autoimmunologiczne, jak stwardnienie rozsiane i artretyzm reumatyczny, a także niektóre choroby nowotworowe. Reakcja immunologiczna organizmu zależy często od rodzaju i umiejscowienia cukrów w antygenach, tj. rozpoznawanych przez układ odpornościowy organizmu cząsteczek występujących na powierzchni patogenów, np. bakterii, lub komórek albo mniejszych elementów biologicznych, np. kompleksów białkowych. Obok lipidów (związków tłuszczowych) i białek, cukry złożone, np. polisacharydy, są ważnymi składnikami antygenów. Antygeny decydują więc o skutkach choroby zakaźnej oraz reakcji organizmu gospodarza. Różnice w strukturze antygenów są zazwyczaj powodem, dla którego przeniesienie wielu chorób z jednego gatunku na drugi nie jest możliwe (zjawisko to nosi nazwę bariery gatunkowej). Tak jest w przypadku grypy - u ptaków podstawowe cząsteczki wirusa działają na inne cukry złożone niż ma to miejsce u ludzi. Podczas warsztatów zorganizowanych przez ESF zwrócono uwagę na konieczność rozwoju glikobiologii - dziedziny, której znaczenia w dużej mierze nie doceniano. Narasta potrzeba rozszerzenia zakresu europejskich badań naukowych w tym obszarze. - Uznaliśmy, że wszyscy powinniśmy mówić jednym głosem, za pośrednictwem wspólnej organizacji europejskiej. Uzgodniliśmy więc rozszerzenie zakresu działania organizacji Glycoscience Forum z siedzibą w Wielkiej Brytanii - powiedział dr Merry. - W związku z tym podjęliśmy również decyzję o prowadzeniu naboru członków do poszczególnych komisji w całej Europie. Uczestnicy zgodnie przyznali, że chociaż w wielu dziedzinach Europa dysponuje wiedzą specjalistyczną na światowym poziomie, jej udział w badaniach i wizerunek w tej dziedzinie odbiegają od tych, jakie udało się osiągnąć Stanom Zjednoczonym i Japonii. Dlatego konieczne jest podniesienie rangi glikobiologii nie tylko wśród ogółu społeczeństwa, ale również w samym środowisku naukowym. Znaczenie glikobiologii było pomniejszane, częściowo ze względu na to, że zyskała sobie opinię dziedziny zbyt trudnej do zrozumienia i analizy. Aspekt chemiczny można uprościć i zdefiniować przez odwołanie się do takich pojęć jak zasadnicze składniki aktywne i oddziaływania wzajemne, co udało się osiągnąć w przypadku DNA i białek. Są one jednak zbudowane z prostszych elementów - kwasów nukleinowych i aminokwasów. Podobnie racjonalny sposób podejścia należy zastosować wobec węglowodanów, aby zrównać pozycję glikomiki (nauki o cukrach) z pozycją genomiki (nauki o genach) oraz proteomiki (nauki o białkach). Realizacja tego celu jest ogromnie ważna, gdyż zarówno glikomika, jak genomika i proteomika mają istotne znaczenie dla opracowania nowych sposobów leczenia, zależnych raczej od zintegrowania tych trzech dyscyplin naukowych niż rozwijania jednej z nich kosztem pozostałych. Organizowane przez ESF warsztaty rozpoznawcze pt. "Glycoscience Comes Of Age" (Glikobiologia osiąga dojrzałość) odbyły się w maju 2007 r. w Kolocep w Chorwacji. Działania podjęte w ich wyniku to przede wszystkim zacieśnienie współpracy z innymi grupami międzynarodowymi, rozszerzenie zakresu kształcenia w dziedzinie nauki o cukrach oraz zwiększenie zaangażowania w przemyśle. Wyniki warsztatów zwróciły uwagę na konieczność uwzględnienia potrzeb badań medycznych oraz roli, jaką glikobiologia może odegrać w medycynie. Uznano też potrzebę skupienia działalności badawczej w dziedzinie glikobiologii na zagadnieniach infekcji i chorób.