Fizyk, który diagnozuje, co dzieje się w oczach: rozmowy Wprost o polskiej nauce dla medycyny

Prof. Maciej Wojtkowski jest twórcą jednego z najbardziej interesujących rozwiązań fizycznych, które znalazło praktyczne zastosowanie w medycynie: spektralnej tomografii optycznej (OCT). Została ona wdrożona w wielu urządzeniach medycznych dostępnych w gabinetach okulistycznych na całym świecie.

Przełom w zaglądaniu do oka

– Metody optyczne zwykle pokazują świat w dwóch wymiarach, problemem jest uzyskanie trzeciego wymiaru. Jest to szczególnie ważne w tak delikatnej strukturze, jaką jest oko, gdzie mamy warstwy przypominające nałożone na siebie szkiełka, czy przezroczyste folie, i trudno jest rozróżnić, jak te warstwy wyglądają, jeśli nie mamy informacji trójwymiarowej. Spektralna tomografia optyczna jest metodą obrazową, która pozwala widzieć, odtwarzać, rekonstruować tkankę w trzech wymiarach. Przed erą tomografii optycznej okuliści widzieli wszystko jak w fotografii, nie widzieli głębi. Spektralna tomografia optyczna to kolejny krok; to rewolucja w obrazowaniu – mówi prof. Wojtkowski.

OCT pozwala na obrazowanie oka, wczesne diagnozowanie chorób, jak również monitorowanie leczenia. Przykładem jest leczenie AMD: zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem, schorzenia prowadzącego (jeśli nie jest leczone) do utraty widzenia. – Zaczęły pojawiać się leki, które hamowały rozwój AMD, a jednocześnie równolegle pojawiła się metoda OTC. To był strzał w dziesiątkę; bo można było od razu monitorować efekty terapii – mówi prof. Wojtkowski.

Technologia OCT została wdrożona w wielu urządzeniach medycznych dostępnych w gabinetach okulistycznych na całym świecie.

Międzynarodowe Centrum Badań Oka

Prof. Maciej Wojtkowski jest dyrektorem Międzynarodowego Centrum Badań Oka działającego przy Instytucie Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Celem pracujących tam 5 międzynarodowych zespołów naukowych jest dogłębne zbadanie dynamiki i plastyczności ludzkiego oka, co przełoży się na opracowanie nowych terapii i narzędzi diagnostycznych.

W Centrum rozwijane są nowe metody diagnostyczne, m.in. służące badaniu siatkówki, mierzenie czynności fotoreceptorów w sposób bezinwazyjny i bezkontaktowy. Pierwsza to obrazowanie dna oka z wykorzystaniem fluorescencji ze wzbudzeniem dwufotonowym. Druga technika to optoretinografia: pozwala obserwować zmianę długości fotoreceptorów; ma m.in. służyć monitorowaniu terapii okulistycznych.

Obecnie są również prowadzone prace nad opracowaniem nowych narzędzi do bezpieczniejszych interwencji chirurgicznych z wykorzystaniem robota. – Nie będzie to klasyczny robot, jak robot da Vinci, tylko raczej narzędzie ergonomiczne, które będzie wspomagać rękę, co umożliwi szybsze i bardziej skuteczne przeprowadzenie zabiegu okulistycznego. W okulistyce bardzo rozwijają się terapie genowe; w niektórych chorobach można już zidentyfikować, które białko odpowiada za pojawienie się choroby genetycznie uwarunkowanej. Są już terapie genowe, np. w chorobie Lebera, kiedy jesteśmy w stanie za pomocą wirusa wprowadzić leki. My idziemy krok dalej, chcemy pracować nad terapią, która będzie działała wtedy, gdy fotoreceptorów już nie ma, by inne komórki zamienić na fotoreceptory. Ta terapia: takie „fotouczulanie” komórek nerwowych w oku; jest już opracowywana przez nasz zespół; pierwsze wyniki są mocno obiecujące – mówi prof. Wojtkowski.

W ramach Międzynarodowego Centrum Badań Oka są też prowadzone m.in. prace nad czerniakiem oka, mające na celu stworzenie atlasu zmian genetycznych, które mogą prowadzić do czerniaka; jak również profilowanie jaka jest predykcja rozwoju czerniaka. Inny zespół pracuje nad wczesną diagnostyką retinopatii cukrzycowej, by wcześniej wykrywać zmiany i oceniać predykcję do jej rozwoju. – W ramach Międzynarodowego Centrum Badań Oka pracuje 5 grup badawczych, współpracujemy m.in. z Uniwersytetem Kalifornijskim w USA i z Uniwersytetem w Londynie oraz Instytutem Okulistyki w Londynie. Taka wielodyscyplinarna współpraca jest absolutnie unikatowa. Celem jest opracowanie nowych metod diagnostycznych i leczniczych – mówi prof. Wojtkowski. Podkreśla również, że przykład Tajwanu i Korei Południowej pokazuje, że warto inwestować w naukę, gdyż mocno przekłada się to na ekonomię. – Nauka jest taką domeną, którą trzeba realizować całym sobą, całym sercem, wtedy przekłada się to na efekty – mówi prof. Wojtkowski.