Utworzyła cząsteczkę, która pozwala podglądać enzymy w działaniu. – To jest piękne! Kiedy po raz pierwszy zobaczyłam, że moja cząsteczka świeci pod mikroskopem, niemal rozpłakałam się ze szczęścia – opowiada dr inż. Paulina Kasperkiewicz. A powodów do radości jest więcej, bo dokładne poznanie enzymów będzie można wykorzystać do badań nad szybkimi testami diagnozującymi choroby nowotworowe, czy ułatwiającymi terapie celowane.
Chemiczka z Politechniki Wrocławskiej postawiła przed sobą wyzwanie – stworzyć tzw. profil, czyli dokładnie opisać funkcje enzymów w komórkach. Wybrała enzymy nazwane proteazami serynowymi. Bronią one organizmu przed patogenami, dodatkowo uczestniczą w eliminacji komórek nowotworowych. Nadaktywne mogą jednak pogłębiać dolegliwości w chorobach autoimmunologicznych, dlatego tak ważna jest równowaga w ilości tych enzymów w organizmie. Za tę równowagę odpowiedzialne są endogenne inhibitory, czyli cząsteczki hamujące aktywność enzymu, gdy jest go za dużo, po to żeby nie prowadził do zniszczeń.
– Chciałabym podglądać te enzymy. Najpierw zobaczyć, jak się zachowują i jakie pełnią funkcje w zdrowych komórkach. Następnie planuję porównać aktywność tych enzymów w zdrowych i chorych komórkach (we współpracy z uniwersytetami medycznymi we Wrocławiu i Łodzi). W przyszłości ta wiedza może przełożyć się na poprawę diagnostyki i być może terapii celowanej np. chorób nowotworowych – tłumaczy badaczka.
Nie jest jednak łatwo zobaczyć enzym i przyłapać go na gorącym uczynku, czyli wtedy, kiedy jest aktywny. Dr inż. Paulina Kasperkiewicz musiała najpierw uzyskać cząsteczki, które pozwalają jej na podglądanie enzymów. Cząsteczki te zaczynają świecić w momencie, kiedy enzym się pojawia i działa. A jak się takie działanie przejawia?
– Enzymy mają swoje substraty, to jest takie ich pożywienie – tłumaczy obrazowo dr Kasperkiewicz. – Enzymy działają na te substraty podobnie jak nożyczki, które są w stanie przeciąć jakiś łańcuch na mniejsze części. Przecięcie tego łańcucha aktywuje wiele procesów w organizmie. Cząsteczki, które uzyskaliśmy wraz z dwójką młodych naukowców mgr. inż. Sonią Kołt oraz mgr inż. Tomaszem Janiszewskim, są takim właśnie łańcuchem, który świeci się po przecięciu przez enzym. Dzięki temu możemy obserwować miejsce w komórce, w którym znajduje się aktywny enzym.
Dotychczasowe narzędzia, jakich naukowcy używali, żeby podglądać tego typu enzymy, tzw. przeciwciała, tak naprawdę nie sprawdzały, czy enzym działa. Dawały sygnał nawet wtedy, gdy enzym był nieaktywny, czyli nie przecinał łańcucha. Badaczka postanowiła znaleźć takie cząsteczki fluorescencyjne, które zaświecą się dopiero w momencie, kiedy połączą się z aktywnym enzymem. Udało jej się.
Pod mikroskopem – w miejscu, w którym ta komórka się świeci, możemy mówić o tym, że enzym jest aktywny, czyli pełni tam jakąś funkcję. Dr Kasperkiewicz opublikowała w JACS artykuł o cząsteczkach, które łączą się z proteazami serynowymi w neutrofilach. Jej kolejna publikacja będzie dotyczyła wyników pracy nad granzymami, czyli enzymami które są transportowane do komórki przeznaczonej do zniszczenia, np. nowotworowej.
Zanim jednak przyszły sukcesy, Paulina Kasperkiewicz otrzymała stypendium START FNP. Wspomina, że poza większą wiarą w siebie dało jej ono ulgę w wymiarze finansowym – mogła zająć się pracą zamiast pozyskiwaniem środków. Jej pierwszy wyjazd do Stanów Zjednoczonych na staż był finansowany w ramach programu SKILLS FNP. Otrzymywane wówczas stypendium START bardzo się przydało w Kalifornii, gdzie ceny były wysokie. Po obronie doktoratu badaczka wyjechała na prawie dwuletni staż do Stanów Zjednoczonych. Dr Paulina Kasperkiewicz jest także laureatką programu HOMING FNP.
Paulina Kasperkiewicz przekazała darowiznę na rzecz stypendystów programu START w ramach akcji zbiórkowej zainicjowanej przez fundację. – Wiem, jak bardzo to stypendium potrafi zmienić życie i pomóc młodym naukowcom. Zdecydowałam się na wsparcie tej akcji, by dać szansę młodym naukowcom taką, jaką sama kiedyś dostałam, czyli START w naukową przyszłość, START w mojej karierze. Jest to wyróżnienie, które otwiera drzwi na nowe wyzwania i pomaga w późniejszych etapach kariery. Bardzo popieram inicjatywę FNP wspierania młodych naukowców. Postęp cywilizacyjny wiąże się z postępem nauki i odkrywaniem kolejnych praw rządzących otaczającym nas światem. A do tego potrzebujemy naukowców.
#JestemStartowcem
Na zdjęciu: dr inż. Paulina Kasperkiewicz, fot. OneHD.
Przekaż 1% podatku młodym naukowcom, aby pomóc im w starcie kariery naukowej! Pobierz bezpłatnie program PIT i dowiedz się więcej >>> tutaj