Stężenie odczynnika, od którego zależy uruchomienie procesu biologicznego, potrafi odebrać sen. Podobnie jak zadawane sobie pytania: „Co mój nowy pomysł da innym ludziom? Jak najlepiej wykorzystać środki na badania?”. Prof. Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska, laureatka programów Fundacji na rzecz Nauki Polskiej: START, HOMING oraz projektu SKILLS FNP, szczerze opowiada o swoich naukowych (i życiowych) doświadczeniach. Artykuł publikujemy w ramach trwającej właśnie kampanii 1,5% na #START młodych naukowców: „Nauka pomaga. Pomóż nauce!”.
Stężenie odczynnika, od którego zależy uruchomienie procesu biologicznego, potrafi odebrać sen. Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska w takiej sytuacji nie liczy jednak baranów, tylko opracowuje plan działania, szukając odpowiedzi na pojawiające się w głowie pytania. Którą wartość uznać za adekwatną, jeśli w publikacjach podawane są za każdym razem inne stężenia, nazywane przez autorów „optymalnymi”? Sprawdzić wszystkie eksperymentalnie? Ale od którego zacząć, by nie tracić czasu ani odczynnika? Użyć go dokładnie tyle, ile potrzeba do aktywacji komórek – bez marnotrawstwa. Nie za dużo, ale i nie za mało, bo wtedy do reakcji nie dojdzie… Podejmowanie kolejnych decyzji daje badaczce spokój ducha, bo już wie, od czego zacząć, kiedy rano pojawi się w laboratorium. Wtedy dopiero próbuje zasnąć.
Bezsenność badaczki – jak do tej pory – skończyła się dwa razy. Ponad cztery lat temu, gdy urodziła Mikołaja, i w 2024 roku z pojawieniem się na świecie Jakuba. W pierwszych miesiącach ich życia brakowało czasu na obliczanie stężeń czy projektowanie eksperymentów. Wychowywanie dzieci i badania nad komórkami układu odpornościowego człowieka mają bowiem wiele wspólnego. Podobnie intrygują, mimo że nie obiecują łatwych sukcesów. Uczą wytrwałości. Tak samo żarłocznie pochłaniają czas i energię, bo nie sposób wyłączyć o nich myślenia. Ale też nie można bez tego żyć, bo się to po prostu kocha.
Na początku – ale nie macierzyństwa, tylko samodzielnej kariery naukowej – był jednak strach. W 2015 roku Paulina Kasperkiewicz miała 29 lat, magisterium z biotechnologii farmaceutycznej i doktorat z chemii organicznej oraz perspektywę prowadzenia pierwszych badań w USA. Umożliwiły to: stypendium START i staż zagraniczny w ramach projektu SKILLS. W samolocie, zmierzając samotnie do San Diego w Kalifornii, gdzie miała zdobywać nowe doświadczenia w Sanford-Burnham-Prebys Medical Discovery Institute, przełykała łzy, obawiając się porażki, która doprowadzi do nieuchronnej, a szybkiej podróży powrotnej. Była przecież chemiczką, a planowała uczyć się w pracowni, która prowadziła przede wszystkim badania biologiczne. Technik uczyła się więc od podstaw – od założenia pierwszej hodowli komórek. Z prawie dwuletniego pobytu w San Diego pamięta widok na ocean z okien laboratorium, zapach różanych krzewów, którymi gęsto obsadzono ulice prowadzące do instytutu, i… niewiele więcej. Większość czasu pochłaniała praca. Bywało, że kończyła ją o czwartej rano, a jedynym towarzyszem jej zmagań był ochroniarz, pojawiający się od czasu do czasu w drzwiach labu.
„Żyjesz jeszcze?” – zagadywał przyjaźnie, przejęty losem ambitnej Polki.
W laboratorium prof. Guya Salvesena, biochemika i opiekuna stażu, Paulina poznała, czym jest nieprzewidywalność w nauce. Jako chemiczka wyobrażała sobie, że jej zadaniem będzie konstruowanie cząsteczek, które zastosowane w układzie biologicznym będę działać zgodnie z wymyślonym zawczasu planem. Gdy jednak przyniosła do prof. Salvesena wyniki pierwszych badań…
„Nie tego się spodziewałam” – pokazała rozczarowana efekty obserwacji neutrofili (najliczniejszych komórek wśród leukocytów – białych krwinek odpowiedzialnych za odporność organizmu) pod mikroskopem konfokalnym, który pozwala pozyskać zdjęcia obiektu w bardzo dobrej rozdzielczości. Wcześniejsze badania sugerowały, że w każdej granuli neutrofila powinny się znajdować cztery enzymy proteolityczne. Nic z tych rzeczy. W niektórych faktycznie były cztery, ale w innych trzy, dwa albo tylko jeden.
„Wyniki są rewelacyjne!” – usłyszała zdumiona. „Właśnie zobaczyliśmy coś, czego nikt wcześniej nie zauważył. Tak właśnie wyglądają badania biologiczne: są nieprzewidywalne. Teraz musisz ustalić, jakie znaczenie mają twoje obserwacje”.
U prof. Salvesena, który od lat zajmuje się zjawiskiem śmierci komórek, czyli jednym z kluczowych zagadnień w badaniach nad komórkami nowotworowymi, Paulina kontynuowała działania rozpoczęte podczas pracy nad doktoratem. Pod okiem prof. Marcina Drąga tworzyła m.in. narzędzia chemiczne do badania niektórych enzymów proteolitycznych wypełniających neutrofile. Ich liczba i dystrybucja w neutrofilu pozostaje wciąż nieznana (co jednak Paulina próbuje zmienić, od pewnego czasu badając zagadnienie z własnym zespołem). Kolejną niespodzianką było odkrycie, że heterogeniczność neutrofili nie jest bez znaczenia dla wypełnianej przez te komórki funkcji obrońcy organizmu przed bakteriami, wirusami i komórkami zmienionymi nowotworowo. W zależności od tego, który enzym znajdował się w neutrofilu, ten potrafił – albo nie – pochłaniać bakterię, prawdopodobnie neutralizując ją w swoim wnętrzu.
Po powrocie do kraju zorganizowała laboratorium BSL-2 (czyli takie, w którym pracuje się z materiałem biologicznym umiarkowanie niebezpiecznym dla ludzi) i zajęła się granzymami: rodzajem enzymów wydzielanych przez limfocyty T i komórki NK, kiedy te napotkają komórki nowotworowe albo zarażone wirusem. Strażnicy zdrowych komórek potrafią zrobić wyłom w błonie komórkowej intruza, przez który wprowadzają granzymy zdolne do wywołania jego śmierci. Zrozumienie tego mechanizmu – sposobu rozpoznawania przeciwnika, wnikania do jego wnętrza i doprowadzania do samounicestwienia – pozwoliłoby go wykorzystać w terapiach antynowotworowych i antywirusowych. To, oczywiście, praca rozłożona na wiele zespołów badawczych, która potrwa lata, ale młoda badaczka z Politechniki Wrocławskiej wypracowała już w tych zmaganiach liczące się miejsce. Teraz bada heterogeniczność neutrofili, biorąc pod uwagę liczbę i aktywność enzymów proteolitycznych, wpływ ich różnorodności na neutralizację patogenów i komórek nowotworowych oraz ich rozsiewanie po organizmie.
Poznanie mechanizmów biologicznych dzieli długa droga do ich wykorzystania w terapii pacjentów, niemniej Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska, kiedy podwiązuje krzewy pomidorowe w ogródku działkowym, czasami myśli właśnie o tym: „Co mój nowy pomysł da innym ludziom? Jak najlepiej wykorzystać środki na badania?”. Rozmyślaniom o świecie, w którym sumę nieuchronnego cierpienia mogłoby ograniczyć parę nieznanych jeszcze wynalazków, sprzyja posiadanie własnych dzieci. Ile mogłyby zmienić np. testy diagnostyczne umożliwiające szybkie wykrywanie bakterii wywołujących sepsę albo posiadanie narzędzia do sprawnego unicestwiania wirusa znajdującego się w ludzkich komórkach… Badaczka jest pewna, że wszystko jest jeszcze możliwe. Dlatego, kiedy przycina boczne pędy pomidora czereśniowego albo aromatycznego cherry, stara się mimo wszystko zachować zimną krew, myśląc o świecie, który jest nieprzewidywalny niczym wyniki badań uzyskane w laboratorium prof. Salvesena.
Z Prof. Pauliną Kasperkiewicz-Wasilewską z Wydziału Chemii Politechniki Wrocławskiej, laureatką programów Fundacji na rzecz Nauki Polskiej: START, HOMING, projektu SKILLS, rozmawiała i opracowała tekst Anna Mateja.
Nauka pomaga. Pomóż nauce!
Przekaż 1,5% podatku na #START młodych naukowców!
KRS Fundacji na rzecz Nauki Polskiej: 0000109744