Niezwykle ożywioną dyskusję o GMO prof. Jan Szopa-Skórkowski obserwuje z dolnośląskiej perspektywy z niemałą konfuzją. Z jednej strony argumenty przeciwników wywołują na jego twarzy znaczący uśmiech. Słyszy je w niezmienionej niemal formie od co najmniej dwóch dekad. Już wtedy, trochę dla świętego spokoju, a bardziej – jak mówi – z szacunku dla społecznych odczuć, porzucił zaawansowane badania nad ziemniakiem. Przecież nie dlatego, że ten obiekt naukowego zainteresowania w zmodyfikowanej postaci mógł być w jakikolwiek sposób szkodliwy. Bo nie był, a wydana przez Komisję Europejską kilkanaście lat później zgoda na uprawę transgenicznej odmiany Amflora niejako to potwierdzała. Przeznaczona głównie do produkcji skrobi, stała się drugą, po kukurydzy MON 810, dopuszczoną do komercyjnej hodowli. Tyle że nie był to już polski ziemniak.

– Z przykrością muszę stwierdzić, że tak jak wtedy, tak i dziś, podawane informacje nie idą w parze z faktami. Społeczeństwo nie ma dostępu do rzetelnych, merytorycznych danych na ten temat, bo toną one w morzu plotek podsycających niczym nieuzasadnione obawy i lęki. Trudno więc dziwić się temu, że ludzie są uprzedzeni do GMO. Właśnie z szacunku dla nich nieco się „przebranżowiłem” – tłumaczy prof. Szopa-Skórkowski z Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Wrocławskiego i założyciel fundacji Linum, działającej na rzecz prozdrowotnego zastosowania produktów z lnu. To drugie nie jest tu bez znaczenia. Aby bowiem nie zaprzepaścić całkowicie dorobku z eksperymentów z ziemniakiem i innymi roślinami, spróbował wykorzystać je nieco inaczej. Tak, by ominąwszy szerokim łukiem społeczną niechęć do modyfikowanych genetycznie organizmów, dać jednocześnie namacalny powód do ich akceptacji.

Skoro nie w żywności…

Idąc tym tropem, postanowił genami owego ziemniaka, ale także południowoamerykańskiej petunii, wybranych bakterii i grzybów z rodziny Aspergillus , ulepszyć właśnie len. Roślina ta – jedna z pierwszych udomowionych przez człowieka – jak mało która wydawała się odpowiednia do badań aplikacyjnych, niezwiązanych z żywnością. Od zawsze eksploatowana była przecież w dwójnasób. Oprócz tego, że z nasion wytłaczano olej znajdujący zastosowanie w przemyśle chemicznym bądź spożywczym, to z łodygi, oby jak najdłuższej, pozyskiwano włókna używane w produkcji tekstyliów. Próżno szukać drugiej tak uniwersalnej rośliny. A mimo to z czasem przegrała konkurencję. Z bawełną, która okazała się ekonomiczniejsza i jakościowo lepsza, oraz rzepakiem. Areał upraw lnu w Polsce malał drastycznie i z rzędu dziesiątek tysięcy hektarów w latach 70. XX wieku obecnie zostało ledwie kilkaset, głównie w województwach dolnośląskim, lubelskim i lubuskim. Bez wątpienia len znalazł się w odwrocie.

– To o tyle zaskakujące, że jeżeli porównamy skład chemiczny, włókno bawełniane jest wyłącznie celulozą, biologicznie obojętną, w przeciwieństwie do włókna lnianego, czynnego biologicznie, które zawiera wartościowe związki o właściwościach przeciwbólowych i przeciwbakteryjnych… Oczywiście, ich ilości są bardzo małe, ale wystarczy je na drodze syntezy zwiększyć, by len okazał się z medycznego punktu widzenia naprawdę wartościowy – wyjawia filozofię swojego badawczego podejścia.

Podobnie z nasionami. Olej wytłaczany z rzepaku zawiera dużo nasyconych kwasów tłuszczowych, które przyczyniają się do chorób niedokrwiennych serca, cukrzycy czy miażdżycy, podczas gdy w lnianym dominują nienasycone kwasy tłuszczowe, w tym kwas linolenowy i linolowy, zapobiegające tymże dolegliwościom. Jedynym w zasadzie mankamentem tego drugiego jest ściśle związana z labilnością tych kwasów podatność na utlenianie. Ale i temu można zaradzić, zwiększając na drodze genetycznej modyfikacji jego trwałość. Osiągnięto to, wzbogacając nasiona lnu w antyoksydanty rozpuszczalne w tłuszczach i wodzie. Cały czas pamiętano o takim zakresie zmian, by nie utracić jego właściwości prozdrowotnych.

– Len jest jednym z trudniejszych obiektów do modyfikacji, głównie dlatego, że jego genom jest bardzo ruchliwy. Częste zmiany w materiale związane są z czynnikami środowiskowymi. Ale z odpowiednią wiedzą i doświadczeniem można temu wyzwaniu sprostać – uważa prof. Szopa-Skórkowski, badający zarówno odmiany włókniste, dostarczające długich mocnych włókien, ale i oleiste, które z kolei dzięki wielu pędom bocznym i rosnącym nań kwiatom produkują więcej nasion. W wyniku ulepszania ich genami niespokrewnionych z nimi gatunków roślin, powstały cztery nowe odmiany, z których każda działa na bakterie w odmienny sposób. Jedna, wycelowana w ich ściany komórkowe, osłabia je, tworząc pory, którymi wypływają znajdujące się w komórce płyny. Inna – pełniąca rolę inhibitora – hamuje namnażanie się drobnoustrojów poprzez blokowanie enzymu o nazwie gyraza, umożliwiającego bakteriom replikację swojego DNA. W istocie to kopie mechanizmów znanych z klasycznych leków antybiotykowych. Z jedną zasadniczą różnicą.

– Gdybyśmy wykorzystali każdą odmianę z osobna, nie osiągnęlibyśmy większego efektu. Szybko mutujące bakterie posiadają bowiem wiele różniących się szczepów, i gdy skutecznie działamy na jeden, natychmiast pojawia się inny – odporniejszy. Żeby za nimi nadążyć, a nawet wyprzedzić, musieliśmy stworzyć roślinę, która od razu efektywnie zadziała na wiele tych szczepów. Stąd pomysł, by sproszkowane nasiona nowych odmian zmieszać ze sobą – wrocławski uczony zdradza tajemnicę ostatniego sukcesu, na który pracował ponad trzy lata.

Szary, nie biały

Na bazie tej mieszanki powstał bowiem przezroczysty, bezzapachowy żel, z uwagi na liczne występujące w nim związki bakterio- i grzybobójcze, m.in. fenylopropanoidy, aminokwasy siarkowe, glutation, karotenoidy i poliaminy, nadający się do stosowania w schorzeniach dermatologicznych. O ile receptura tej maści oparta jest na skoncentrowanych związkach, które działają bezpośrednio na bakterie, wnikają do ich komórek i zabijają, o tyle opatentowane znacznie wcześniej wielowarstwowe opatrunki z lnu mają również właściwości lecznicze. To pionierskie na skalę światową osiągnięcie wrocławskich naukowców, docenione zresztą Złotym Medalem targów Eureka w Brukseli i nominowane do farmaceutycznego Nobla, czyli Prix Galien, nie było dziełem przypadku, aczkolwiek sam pomysł zrodził się nie od razu. Wpierw myślano bowiem jedynie o wzmocnieniu lnu, czyli zwiększeniu jego odporności na infekcje czy zmiany środowiskowe. Założeniu temu przyświecało nie mniej istotne kryterium, by zachować produktywność na poziomie lnu niemodyfikowanego. Transgeniczna roślina miała być równie wydajna. Jej przewagę odpornościową uzyskano jednak zgoła inaczej niż w uznanych laboratoriach biotechnologicznych, gdzie roślinę chroni się przed zakażeniem, wprowadzając geny bakteryjne. Tutaj wzmacniano jej system immunologiczny przez intensyfikację syntezy flawonoidów i wprowadzeniu genu beta-glukanazy. Jednocześnie zabrano się za poprawę jakości włókien. W tym celu zmniejszono w nich obecność pektyn, hemiceluloz i lignin. Włókna stały się dzięki temu o wiele bardziej sprężyste, elastyczne i niemnące się. Osiągnąwszy to, można było pomyśleć o wykorzystaniu tak zmodyfikowanego lnu.

– Opracowana przez nas kuracja jest kilkuetapowa. Najpierw korzystamy z higroskopijnych właściwości lnu, który oczyszcza ranę i powstrzymuje stan zapalny. Następnie nasz plaster opatrunkowy, dzięki znajdującym się w nim nienasyconym kwasom tłuszczowym, doprowadza do ozdrowienia otoczenia rany. Wreszcie na końcu lignany powodują namnażanie się zdrowych komórek i nachodzenie ich na ranę, powodując jej zagojenie – tłumaczy prof. Jan Szopa-Skórkowski, podkreślając istotną korzyść opatrunków z grubo tkanego lnu. W porównaniu ze zwykłymi, perfekcyjnie białymi stanowią nie tylko barierę fizyczną rany, ale potrafią hamować proces zapalny i działać bakteriobójczo. To dlatego są szare i, wbrew temu, co może się wydawać, nie jest to żaden ich defekt.

– Białe opatrunki z lnu, z racji technologii ich wytwarzania, zawierają związki, które mogą wręcz działać toksycznie, więc do leczniczych celów się nie nadają – stanowczo odradza ich używanie, przywołując jednocześnie „żywe dowody” na skuteczność „swoich” opatrunków. Sprawdzano je na pacjentach z długotrwałymi ranami wielorakiego pochodzenia: cukrzycowymi, odleżynowymi czy po niewydolności żylnej. Wiadomo, że dzięki dużemu stężeniu antyoksydantów niwelujących liczbę wolnych rodników pomagają również przy miażdżycy i owrzodzeniach nowotworowych. Po kilku miesiącach kuracji gołym okiem widać poprawę, a w niektórych przypadkach – wręcz całkowite zagojenie. Co ważne, większości chorych przestało także doskwierać dojmujące uczucie bólu.

Antybiotyk na horyzoncie

Powodzenie eksperymentu popchnęło wrocławskich naukowców do szerszego rozwinięcia wachlarza produktów opartych na lnie modyfikowanym genetycznie. Opracowali nie tylko inne, wspomagające gojenie się ran preparaty, m.in. emulsję i ekstrakt z wytłoków, ale również bioaktywny materiał kompozytowy o właściwościach antyagregujących, czyli… „plastikowy” len. By stworzyć z niego szybkoschnącą i niemnącą się tkaninę, do włókna lnianego wprowadzono trzy geny, kontrolujące syntezę polihydroksymaślanu. Ten nowy rodzaj włókna, stanowiąc składową kompozytów z polipropylenem, nie zmienia jego wytrzymałości, czyni go zaś biodegradowalnym, nie agregującym płytek krwi i bakteriostatycznym. No i, co ważne, nadaje się do noszenia… Ambicją prof. Szopy-Skórkowskiego jest jednak stworzenie alternatywnego antybiotyku. Droga do niego nie jest wcale taka długa, jak można by przypuszczać.

– W wyścigu z bakteriami kończą się już ludzkie możliwości, jeśli chodzi o syntetyczne antybiotyki. Są one nieskuteczne w zderzeniu z ciągle mutującymi się wirusami. Jedynym wyjściem pozostają rośliny – wieszczy, zachęcająco dodając, że po wielu próbach jest coraz bliżej celu.

Nie ma jednak złudzeń co do tego, że antybiotyk będzie stosowany do leczenia wewnętrznego. Na badania kliniczne środka doustnego potrzeba czasu mierzonego w dekadach, a on już wystarczająco przekonał się, jak wolno mielą biurokratyczne młyny. Dość powiedzieć, że komercjalizując swoje dotychczasowe innowacje musiał zgromadzić dokumenty w ilości, której nie powstydziłby się sumienny urzędnik. Nie przewiduje, by z lnem nowej generacji przeznaczonym do użycia zewnętrznego, bezpośrednio na komórkach bakteryjnych, było łatwiej. Wyzwaniem dla takiego antybiotyku byłyby przewlekłe rany, które stanowią prawdziwy poligon doświadczalny w batalii z bakteriami. Jest ich tam całe mnóstwo i różnego rodzaju. Innym pomysłem są z kolei nośniki leków, np. przeciwcukrzycowych, przeciwtrądzikowych, które profilaktycznie zapobiegałyby konkretnej dolegliwości.

– Dodatkowo towarzyszy nam chęć zagospodarowania całej rośliny, a więc niemal bezodpadowe, wieloaspektowe jej wykorzystanie. Pracujemy właśnie nad tym, by materiał, który zostaje, użyć jako źródło do produkcji bioetanolu. Ale to dopiero początkowa faza badań.

Na nic zdadzą się jednak godziny spędzone w laboratorium, jeśli – i to druga strona owej wspomnianej na początku konfuzji – społeczeństwo nie przekona się do GMO. A istnieje takie niebezpieczeństwo, jeśli powtarzane w kółko argumenty przeciwników z czasem wywołają obawy i lęki u pozostałych. I u rolnika, który miałby uprawę transgenicznego lnu prowadzić, i u przedsiębiorcy, sprzedającego ten len w postaci gotowych produktów, nie mówiąc już o tych, którzy byliby potencjalnymi klientami. Żeby do tego nie dopuścić, trzeba na poważnie zająć się promocją tego typu rozwiązań i rzetelną edukacją społeczeństwa, pokazując realne korzyści – apeluje wrocławski biotechnolog, zaczynając kreślenie scenariusza przyszłości od rewitalizacji upraw lnu w Polsce. Nie pozostawia przy tym wątpliwości, że wcześniej czy później roślina z takim potencjałem wróci do łask. Wtedy, z racji bogatego doświadczenia, znakomitych gleb i odpowiedniego klimatu, może to być już polski towar eksportowy. Choć równie dobrze, jak z bawełną, może się skończyć… importem.