Armia potrzebuje nie tylko czołgów i samolotów, lecz także medycyny przyszłości

– Wyszkolonego żołnierza nie da się zastąpić tak szybko jak sprzętu. Dlatego równie ważna jak modernizacja armii jest inwestycja w zdrowie człowieka. Chcemy wiedzieć, jak organizm reaguje na stres i przeciążenia, zanim pojawi się problem – wyjaśnia prof. Ewelina Maculewicz, biolog molekularny i genetyk z Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej (WIML).

Prof. Ewelina Maculewicz zwraca uwagę, że nowoczesna armia zaczyna się od żołnierza, a on nie jest robotem z fabryki, tylko żywym organizmem, który ma swoje biologiczne granice.

– Możemy inwestować gigantyczne sumy w najnowocześniejszy sprzęt, ale jeśli nie będziemy inwestować również w zdrowie, sprawność psychofizyczną i odporność ludzi, nie wykorzystamy pełni możliwości tej technologii – podkreśla prof. Maculewicz. – Dlatego w WIML interesuje nas coś więcej niż tylko leczenie zaistniałych chorób. Naszym celem jest wyprzedzenie faktów, czyli głęboka profilaktyka. Chcemy precyzyjnie wiedzieć, jak organizm konkretnego człowieka reaguje na ekstremalne przeciążenia, stres pola walki, niedobory snu, intensywny wysiłek fizyczny czy wieloletnią służbę w skrajnie trudnych warunkach – dodaje.

Genetyka elementem bardzo skomplikowanej układanki

Prof. Ewelina Maculewicz zauważa, że to właśnie w tym miejscu swoją kluczową rolę znajduje współczesna biologia molekularna i genetyka. Przy czym genetyka jest tylko jednym z elementów, choć niezwykle ważnym, bardzo skomplikowanej układanki.

– O tym, jak ostatecznie funkcjonujemy w ekstremalnych warunkach, decyduje tak zwany fenotyp, czyli wypadkowa naszych genów oraz środowiska. Składają się na to m.in. genom człowieka, codzienna aktywność fizyczna, dieta, higiena snu, poziom chronicznego stresu czy nawet wpływ wcześniejszych doświadczeń życiowych i przebyte infekcje – wyjaśnia.

Przyszli lekarze uczą się medycyny pola walkiStudenci ostatniego roku lekarskiego Uniwersytetu Opolskiego uczą się medycyny pola walki. Zajęcia prowadzi były żołnierz wojsk specjalnych i licencjonowany ratownik medyczny, który jako wolontariusz ratował ofiary konfliktu w Ukrainie. Decyzję o wprowadzeniu specjalnego szkolenia dla studentów szóstego roku medycyny UO podjął Jacek Kleszczyński, kierownik Klinicznego Oddziału Medycyny Ratunkowej.

Jak wskazuje prof. Maculewicz, w WIML badane jest również to, jak promieniowanie jonizujące wpływa na DNA żołnierzy.

– To jest jeden z absolutnie kluczowych projektów medycyny przyszłości, który realizujemy w naszym instytucie. Nie badamy wyłącznie tego, jakie uwarunkowania genetyczne ma żołnierz, ale sprawdzamy, jak skrajne czynniki środowiskowe modyfikują jego materiał genetyczny podczas służby – tłumaczy.

I dodaje, że pilotowanie odrzutowców, skoki spadochronowe z ogromnych wysokości, praca w systemach radarowych, ekspozycja na substancje toksyczne czy toksyczny stres pola walki generują wysoki stres oksydacyjny.

– Wolne rodniki dosłownie bombardują jądra komórkowe, co może prowadzić do mutacji i pęknięć nici DNA – wyjaśnia naukowiec.

Zaawansowane testy cytogenetyczne

Prof. Maculewicz zapewnia, że w instytucie są w stanie te uszkodzenia fizycznie monitorować za pomocą zaawansowanych testów cytogenetycznych, badając różne aberracje chromosomowe.

Sztuczna inteligencja pomaga inżynierii genetycznejOpracowana przez szwajcarskich naukowców metoda edycji genomu, która powstała z połączenia sztucznej inteligencji z techniką CRISPR stwarza nowe możliwości zrozumienia chorób genetycznych i opracowania bezpieczniejszych, skuteczniejszych terapii genowych, również w przypadku chorób neurologicznych.

– Oceniamy destabilizację genomu, sprawdzając, czy w leukocytach krwi obwodowej żołnierza dochodzi do pęknięć chromosomów, powstawania tak zwanych chromosomów dwucentrycznych czy formowania się mikrojąder. Mówiąc obrazowo: widzimy, czy i w jakim tempie pod wpływem ekstremalnej służby ulegają przeciążeniu naturalne mechanizmy obronne organizmu – podkreśla.

Co więcej, w WIML analizowana jest aktywność genów białek odpowiedzialnych za naprawę DNA.

– Jeśli żołnierz ma wrodzone, mniej efektywne warianty enzymów naprawczych, a jego chromosomy wykazują wysoki stopień uszkodzeń strukturalnych, to dla nas czerwony alert. Taki człowiek potrzebuje pogłębionej diagnostyki i objęcia opieką i profilaktyką medyczną, zanim zmiany staną się nieodwracalne i doprowadzą do chorób somatycznych – podsumowuje prof. Ewelina Maculewicz.

Przeczytaj także: „Żeby leczyć, trzeba najpierw zrozumieć”.