Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Co ślina na język przynosi

obrazek: Dr Krzysztof Goryński w laboratorium fot.nadesłana]
Dr Krzysztof Goryński w laboratorium fot. nadesłana

O zastosowaniu śliny jako materiału biologicznego, z którego przy użyciu metody analitycznej opartej na technikach ekstrakcyjnych będzie można łatwo, szybko i bezinwazyjnie wykryć w organizmie człowieka doping farmakologiczny lub substancje psychoaktywne  z dr. Krzysztofem Goryńskim, adiunktem w Katedrze Farmakodynamiki i Farmakologii Molekularnej na Wydziale Farmaceutycznym oraz laureatem prestiżowego programu LIDER rozmawia Tomasz Ossowski

– Gdyby nie pejoratywne potoczne znaczenie, można by zacząć od stwierdzenia, że będziemy mówić, co ślina na język przynosi… Pan zajmuje się tym ściśle naukowo w ramach innowacyjnego projektu „Nowoczesne rozwiązania technologiczne dedykowane szybkiemu wykrywaniu wybranych leków i związków drobnocząsteczkowych w ślinie”, który uzyskał dofinansowanie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w IX edycji programu LIDER, skierowanego do młodych naukowców. Zatem, co z farmakologicznego punktu widzenia ślina na język przynosi?

– Ślina stanowi istotny materiał biologiczny ze względu na regularne wytwarzanie w naszym organizmie. Pełni szereg funkcji fizjologicznych, m.in. ochronną, przeciwbakteryjną, remineralizującą, bierze udział w regulacji gospodarki wodnej i odczuwania smaku.

W ostatniej dekadzie zauważyć można ogromne zainteresowanie tym materiałem biologicznym w medycynie ze względu na możliwości wykorzystania jej w diagnostyce chorób dziedzicznych, autoimmunologicznych, infekcyjnych czy dysfunkcji gruczołów wydzielania wewnętrznego. Intensywne badania nad biochemią śliny oraz fizjologią jej wytwarzania i wydzielania dostarczyły nowych informacji i pozwoliły na zastosowanie jej w różnych dziedzinach medycyny, począwszy od medycyny klinicznej poprzez medycynę sądową po endokrynologię kliniczną, m.in. w oznaczaniu terapeutycznych stężeń wybranych leków, monitorowaniu używek, określaniu stężenia hormonów. Związki występujące w ślinie mogą powstawać poprzez produkcję w gruczołach ślinowych per se albo być wytwarzane poza gruczołem ślinowym i transportowane najczęściej na zasadzie dyfuzji z surowicy krwi. Odpowiadając w konwencji Pana pytania, można rzec, że „ślina na język przynosi” niepełny obraz zawartości surowicy, stanowiąc bezpośredni jej przesącz, w związku z czym teoretycznie znajdują się w ślinie wszystkie substancje drobnocząsteczkowe (leki, środki odurzające itd.) obecne w surowicy. Ponadto widoczne są w niej w szczególności substancje niedawno zażyte, w postaci niezmetabolizowanej – w przeciwieństwie przykładowo do moczu, w którym obok leków widoczne są głównie metabolity, a obecność substancji może być stwierdzona nawet do kilku dni po rzeczywistym zażyciu.

– Jaki jest cel projektu i badań prowadzonych przez Pana zespół?

– Głównym celem projektu jest opracowanie szybkiej, wiarygodnej, taniej i prostej technologii w kierunku analizy obecności leków i związków drobnocząsteczkowych w ślinie. Planowanym rezultatem projektu jest również skrócenie czasu analizy i maksymalne zautomatyzowanie opracowanych procedur. W związku z mnogością i ciągłym wzrostem liczby substancji o potencjalnym zastosowaniu jako doping farmakologiczny oraz substancji psychoaktywnych, używanych przez kierowców, bądź coraz łatwiej osiągalnych przez młodzież, konieczny jest rozwój metod analitycznych, umożliwiający nadążenie za najnowszymi trendami w projektowaniu substancji trudnych do wykrycia w płynach ustrojowych. Zastosowanie śliny jako materiału biologicznego łatwego do pozyskania wydaje się być obiecującym alternatywnym rozwiązaniem posiadającym wielki potencjał.

– Na czym praktycznie polegać będzie pobranie i zabezpieczenie próbki śliny? Przez jaki czas od pobrania stanowi ona pełnowartościowy materiał biologiczny?

– W celu pobrania i zabezpieczenia próbki stosowane będą procedury analityczne wykorzystujące metody mikroekstrakcyjne, które wyróżniają się kilkoma wyjątkowymi cechami. Eliminują konieczność poboru próbki do szczegółowych badań oraz integrują preparatykę próbki i ekstrakcję. Uważa się również, że umożliwiają hamowanie metabolizmu, dzięki czemu – odpowiadając na drugą część pytania – pobrany w ten sposób materiał biologiczny, odpowiednio zabezpieczony i przechowywany, stwarza możliwość analiz długo po czasie pobrania, co dotyczy także związków niestabilnych i o krótkim okresie półtrwania. Jednakże, aby jednoznacznie stwierdzić, jak długo tak pobrana ślina stanowić będzie pełnowartościowy materiał, konieczne są badania realizowane w ramach finansowania projektu LIDER przez głównego wykonawcę mgr. farmacji Łukasza Sobczaka oraz studentów farmacji w ramach pracowni magisterskiej.

– Analiza składu pobranej próbki śliny ma odbywać się bezpośrednio „na miejscu zdarzenia”?

– Idealnie byłoby „na miejscu zdarzenia”, na podstawie analizy próbki śliny, stwierdzić obecność lub potwierdzić brak w próbce związku drobnocząsteczkowego z szerokiego panelu substancji (np. lista ponad stu leków i metabolitów), a także określić ich stężenie w badanym materiale biologicznym. Bezpośrednie połączenie ze spektrometrami mas umożliwi szybkie i dokładne analizy przeprowadzane w czasie rzeczywistym. Dodatkową korzyścią naszego projektu, w stosunku do innych konkurencyjnych metod, jest szybkość i prostota analiz laboratoryjnych oraz potwierdzenie kilkudziesięciu substancji w próbce z jednego oznaczenia (z jednej próbki).

– Skoro mowa o nowatorskim podejściu analitycznym, to pojawia się kwestia kosztów. Zgodnie z założeniami projektu technologia ma być tania…

– Wśród testów śliny dostępnych komercyjnie znajdziemy jednorazowe domowe narkotesty do badania próbki śliny (immunoenzymatyczny test paskowy), które pozwalają wykryć w 10 minut obecność średnio od 4 do 6 substancji uzależniających, m.in. marihuanę, kokainę, opiaty, ekstazy czy benzodiazepiny. Podobnie jest w przypadku urządzeń wykorzystywanych przez policję, gdzie badanie śliny polega na pobraniu, bez dodawania jakichkolwiek substancji, próbek śliny i ich umieszczeniu w specjalnym urządzeniu. Technika analizy polega wówczas na zastosowaniu metod immunologicznych, służących do wykrywania poszukiwanych substancji w ciągu kilku minut poprzez analizę płynu z jamy ustnej w kierunku obecności do 6 rodzajów narkotyków i środków narkotycznych. Każdy z dostępnych testów posiada ograniczenie w postaci potwierdzenia maksymalnie kilku substancji obecnych w ślinie. Dodatkowo testy wykorzystywane przez policję lub akredytowane laboratoria są względnie drogie. Nasze rozwiązanie, które planujemy wprowadzić, wydaje się więc być konkurencyjne w obu wymienionych aspektach.

– Czy ślina jest wiarygodnym materiałem biologicznym, jeśli chodzi o wykrywanie w organizmie człowieka narkotyków, środków odurzających i innych niedozwolonych substancji psychoaktywnych?

– Od 1 października 2017 roku w Stanach Zjednoczonych zaakceptowano badania z użyciem śliny w miejscu pracy w instytucjach rządowych (w ramach dokumentu Mandatory Guidelines for Federal Workplace Drug Testing Programs). W przypadku amerykańskich instytucji pozarządowych również dopuszcza się wykorzystanie śliny. Wytyczne dotyczące stosowania takich próbek do kontroli pracowników lub kandydatów na pracowników istnieją również w krajach europejskich. Jeżeli chodzi o rutynowe kontrole drogowe, coraz więcej państw oprócz badania kierowców pod kątem obecności alkoholu w wydychanym powietrzu sprawdza ich także pod kątem używania środków odurzających. Próbki śliny służą policji, jako materiał do badania, m.in. w Australii (stan Wiktoria), Belgii, Danii, Finlandii, Francji, Niemczech, Norwegii oraz Szwajcarii. W Polsce mamy rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 11 czerwca 2003 r., jasno określające wykaz środków działających podobnie do alkoholu oraz warunki i sposób przeprowadzania badań osób kierujących pojazdami. Rozporządzenie wymienia mocz, krew i ślinę jako materiały biologiczne, które mogą być sprawdzone w trakcie kontroli.

Należy tutaj wspomnieć, że najczęściej badania w laboratoriach toksykologicznych z wykorzystaniem śliny ukierunkowane są na wykrywanie najpopularniejszych substancji psychoaktywnych. Przykładami są: amfetamina i jej pochodne (np. MDMA, tzw. ecstasy), benzodiazepiny, fencyklidyna (PCP, tzw. anielski pył), kannabinoidy (haszysz, marihuana), kokaina, metamfetamina, opioidy (np. fentanyl, heroina, metadon, morfina, oksykodon) oraz zolpidem. Zgodność wyników takich badań z rezultatami uzyskiwanymi dla próbek krwi jest wysoka i, jak pokazują statystki, wynosi nawet 97%.

Jakkolwiek należy pamiętać, że nie ma teoretycznych przeszkód uniemożliwiających badania pod kątem obecności innych leków, substancji odurzających (w tym tzw. dopalaczy) czy większości środków dopingujących (z wyjątkiem peptydów i białek o wysokiej masie cząsteczkowej).

Badanie śliny na obecność związków drobnocząsteczkowych ma szanse stać się pełnoprawną samoistną metodą analityczną czy będzie miało tylko charakter uzupełniający lub pomocniczy w stosunku do standardowych badań krwi i moczu?

– Nie ma przeciwwskazań technicznych, aby ślina stanowiła samodzielny materiał do badań, jednak ze względu na obowiązujące regulacje prawne – np. możliwość zastosowania wyniku jako dowodu w rozprawie sądowej – zazwyczaj za wiążące uznaje się wyniki testów przeprowadzanych z próbek krwi. Ślina, podobnie jak mocz, może stanowić materiał do badań przesiewowych np. kierowców, które następnie wymagają weryfikacji za pomocą testu z krwi. Natomiast ślina z powodzeniem jest stosowana w badaniach kontrolnych pracowników czy młodzieży, gdzie może stanowić alternatywę dla moczu, zwłaszcza w przypadku braku możliwości pobrania jego próbki, np. przy chorobie urologicznej lub po intensywnym wysiłku fizycznym.

– Z innowacyjnością projektu wiąże się zastosowanie efektów badań w powszechnym użytkowaniu. Jaki jest krąg potencjalnych odbiorców opracowywanej przez Wasz zespół metody analitycznej? Jak ocenia Pan realne szanse jej wdrożenia i stosowania na większą skalę?

– Aktualność problemu badawczego, polegającego na oznaczaniu u sportowców, uczniów lub pracowników substancji psychoaktywnych (narkotyków, substancji psychotropowych, dopalaczy i innych związków) jak najmniej inwazyjnym, a zarazem szybkim, dokładnym i prostym w obsłudze testem, stwarza możliwości wdrożenia i zastosowania na większą skalę. Rynek docelowy zadania badawczego w ramach projektu jest bardzo obszerny. 

– Dziękuję za rozmowę.

pozostałe wiadomości

galeria zdjęć

Mgr Łukasz Sobczak, główny wykonawca projektu LIDER, w laboratorium [fot.nadesłana] Dr Krzysztof Goryński na Gali IX edycji programu LIDER w Warszawie z udziałem wicepremiera, ministra nauki i szkolnictwa wyższego Jarosława Gowina oraz dyrektora Narodowego Centrum Badań i Rozwoju prof. Macieja Chorowskiego [fot.nadesłana]