— TROSKA OCHRONĘ ZDROWIA I JAKOŚĆ ŻYCIA

Zmiany w środowisku przyrodniczym wywołane zanieczyszczeniem i gwałtownie zmieniającymi się warunkami klimatycznymi motywują naukowców do podejmowania działań, które zapewnią czystą wodę, zdrowe gleby i bezpieczną żywność. Europejski Zielony Ład oraz strategia na rzecz bioróżnorodności wymuszają, obok polityki klimatycznej, intensywny rozwój rolnictwa ekologicznego, powstrzymanie degradacji gleb i usuwanie zanieczyszczeń, przy założeniu naturalnych metod kontroli biologicznej i procesów oczyszczania gleb z zastosowaniem fitoremediacji, wykorzystującej potencjał roślin i związanych z nimi bakterii do rozkładu i sekwestracji zanieczyszczeń.

Leki

Obecnie prawie 40% aktywnych substancji leczniczych charakteryzuje się niską rozpuszczalnością w wodzie.

Szacuje się, że z tego powodu odrzuca się z prac badawczo-rozwojowych około 80% świetnie rokujących kandydatów na substancje lecznicze. Aby przekonać się, jak poważny jest to problem, należy uświadomić sobie, że wiele dobrze znanych i szeroko stosowanych substancji leczniczych ma gorszą rozpuszczalność w wodzie od zwykłego kawałka marmuru.

Poprawa rozpuszczalności znanych oraz nowo projektowanych materiałów leczniczych jest jednym z ważniejszych wyzwań, przed jakim stoi współczesna farmacja.

W ramach badań opracowano technologię poprawy rozpuszczalności w wodzie substancji leczniczych poprzez przekonwertowanie ich do formy amorficznej, czyli posiadającej nieuporządkowaną strukturę wewnętrzną. Główną wadą amorficznych materiałów jest jednak ich fizyczna niestabilność. Takie substancje mogą powracać do swojej słabo rozpuszczalnej, krystalicznej formy podczas ich produkcji, transportu lub przechowywania. Badania koncentrują się na poszukiwaniu molekularnych mechanizmów odpowiedzialnych za wspomnianą niestabilność oraz doborze optymalnych metod prowadzących do otrzymania wysoce stabilnych fizycznie układów. Dla ułatwienia wdrażania tych innowacyjnych farmaceutyków do przemysłu opracowywane są laboratoryjne metody, umożliwiające precyzyjne określenie warunków produkcji leków amorficznych na skalę przemysłową.

Gleba

Mikroorganizmy zdolne do degradacji zanieczyszczeń są doskonałym narzędziem w procesach bio- i fitoremediacji. Naukowcy skupiają się na badaniu bakterii wyizolowanych z roślin oraz żyjących w glebie przykorzeniowej, które obok zdolności katabolicznych promują wzrost roślin. Ich aktywność w glebie ułatwia roślinom pobieranie kluczowych składników pokarmowych, a ich zdolność do: syntezy hormonów roślinnych, obniżania poziomu etylenu w roślinach, ochrony roślin przed fitopatogenami i łagodzenia stresu wywołanego obecnością zanieczyszczeń pozytywnie wpływa na rozwój roślin. Wyniki badań pokazują, że inokulacja gleby wyselekcjonowanymi szczepami bakterii przyspiesza proces usuwania zanieczyszczeń i ułatwia roślinom wzrost w skażonych środowiskach. Zastosowanie metod fizjologii roślin oraz biologii molekularnej, tj. metagenomiki i transkryptomiki, umożliwia poznanie wpływu zastosowanej szczepionki na kondycję roślin oraz różnorodność rodzimych zespołów bakterii glebowych, a także interakcji zachodzących między roślinami i wprowadzanymi bakteriami. Takie interdyscyplinarne podejście daje dokładny obraz różnorodnych oddziaływań zachodzących w układzie roślina – bakterie – gleba i pozwala na selekcję najbardziej efektywnych szczepów, których działanie istotnie zwiększa tempo usuwania zanieczyszczeń z gleby.