Onkologia nauczyła mnie, że nauka to jedna z pewniejszych dróg do zmiany świata – jeśli nie na bardziej przyjazny, to chociaż mniej okrutny. W starciu z komórkami, które straciły kontrolę nad swoim podziałem, za to kolejne mutacje uzbroiły je nawet w możliwość odrzucania cząsteczek związków antynowotworowych, tylko nauka wydaje się nieśmiertelna. I jedynie skuteczna.

Przez 18 miesięcy, do końca grudnia 2013 roku, dzięki stypendium programu VENTURES Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (program finansuje badania prowadzone przez studentów, doktorantów albo absolwentów, które mogą zostać skomercjalizowane), jeszcze jako student Politechniki Śląskiej w Gliwicach, stawiałem pierwszy mały krok w wielkiej dziedzinie wysiłków naukowych podejmowanych dla zapanowania nad nowotworami, tą niechcianą konsekwencją zdolności organizmu człowieka do samoodnowy, dzięki której miejsce umierających komórek zajmują nowe.

Igła w stogu siana

Wszystko zaczęło się od danych epidemiologicznych, z których jednoznacznie wynikało, że Azjaci – inaczej niż mieszkańcy Europy czy Ameryki Północnej – zdecydowanie rzadziej zapadają na choroby nowotworowe. Zwłaszcza takie, jak nowotwory piersi albo prostaty, których pojawienie się jest związane z funkcjonowaniem gruczołów dokrewnych. Odpowiedź na pytanie dlaczego tak się dzieje, przyniosła analiza… jedzenia. Jednym z podstawowych produktów diety Azjatów jest soja. Ryzyko mutacji komórek albo niekontrolowanego ich namnażania się zmniejsza zawarty w soi związek – genisteina. Od dwudziestu lat to jeden z najintensywniej badanych związków pochodzenia naturalnego, co widać po liczbie publikacji naukowych na ten temat. Wiele pochodnych genisteiny zsyntetyzował i przebadał m.in. opiekun naukowy mojego projektu – prof. Wiesław Szeja.

Wykorzystanie antynowotworowych właściwości genisteiny nie jest łatwe. Związek słabo rozpuszcza się w wodzie, przez co jest trudny do przyswojenia. Jego stężenie w produktach sojowych jest z kolei na tyle niskie, że aby przekonać się o jego antynowotworowych właściwościach, musielibyśmy je nie tyle zjadać, ile pochłaniać, czyniąc z soi podstawowy składnik diety. Genisteinę, a właściwie jej pochodne, trzeba więc drogą syntezy uzyskać w laboratorium. To już umiemy.Wiemy też, że glikokoniugaty, czyli pochodne genisteiny, wykazują większą aktywność przeciwnowotworową aniżeli sama genisteina. I choć naukowcy wciąż stawiają jedynie hipotezy na temat przyczyn, dla których właśnie ten związek nie pozwala komórkom się mutować ani namnażać bez ograniczeń, zauważono, że możemy zmieniać mechanizm jej działania – drobne zmiany w cząsteczkach zsyntetyzowanych pochodnych genisteiny mają duże znaczenie dla ich aktywności biologicznej.

By zrozumieć mechanizm działania pochodnych genisteiny, która doprowadza do śmierci – apoptozy – komórki nowotworowe, trzeba zejść na poziom molekularny związku, wręcz atomów i elektronów. Cząsteczki genisteiny przedostają się bowiem do komórek i tam oddziałują z dokładnie tymi białkami, które przyczyniają się do namnażania komórek nowotworowych. Komórka jest małą przestrzenią, w której zachodzi wiele procesów metabolicznych, angażujących kilka tysięcy białek. Wśród nich usiłowaliśmy znaleźć te, z którymi oddziałują pochodne genisteiny. Przypomina to szukanie igły w stogu siana. Właśnie tym się zajmowaliśmy przez 18 miesięcy pracy w laboratorium, wydając prawie 80 tys. złotych przyznanych przez FNP na poszukiwania.

Rzecz jasna nie rozpoczynaliśmy od zera. Uczeni ustalili już, że białkami, z którymi genisteina oddziałuje uaktywniając swój mechanizm przeciwnowotworowy, są głównie kinazy tyrozynowe, które mają bardzo duże znaczenie w procesie nowotworzenia oraz namnażania się komórek nowotworowych. Drugim celem molekularnym – tak nazywamy sytuację, kiedy znamy już białko oddziałujące ze związkiem chemicznym – jest zbadanie enzymu o nazwie topoizomeraza II, z którym pochodne genisteiny też wchodzą w kontakt.

Zidentyfikowanie tych białek, ich dokładny opis i charakterystyka mechanizmu antynowotworowego, to wstęp do badań in silico, czyli komputerowo wspomaganego projektowania leków. Mówiąc uczenie, a więc bardziej precyzyjnie: wykorzystując dostępne w internetowych bazach danych informacje krystalograficzne na temat struktury białek, będziemy mogli przeprowadzić w komputerze proces dokowania molekularnego. W ten sposób mamy szansę znaleźć model wiązania się pochodnych genisteiny ze zidentyfikowanym białkiem. Analizując wyniki, możemy usuwać albo wprowadzać grupy funkcyjne, by poznać dodatkowe właściwości pochodnych genisteiny, ale też znaleźć sposób wzmocnienia ich efektu antynowotworowego.

Skomplikowane? Raczej czasochłonne, więc wskazana jest dobra organizacja pracy. A poza tym… dla osób zaangażowanych w te badania to nie tyle męka poszukiwań, ile wyzwanie, nawet jeśli okupione godzinami spędzonymi przy mikroskopie czy komputerze.

Nauka to pokora

W trakcie realizacji projektu bywało, że wracałem do domu o 23.00 po całym dniu równiutko podzielonym między różne zajęcia: pracę w laboratorium, Instytut Onkologii, studia z chemii bioorganicznej (mój drugi kierunek!). Wracałem z Gliwic, gdzie pracowałem, do domu w Piekarach Śląskich dwoma autobusami, z przesiadką w Bytomiu. Samochodem byłoby szybciej, ale jako młody naukowiec jeszcze trochę będę musiał na to udogodnienie popracować. O tym, że nie jest łatwo, przypominałem sobie właściwie dopiero wtedy, gdy pojawiały się problemy w laboratorium. Papier jest cierpliwy – przyjmie najśmielsze naukowe zamierzenia; inaczej w laboratorium – ono potrafi bezlitośnie wykazać nieprzystawalność planów do rzeczywistości. Niepowodzeń nie potrafiłem zostawić za drzwiami laboratorium, wychodząc do domu. Jechałem autobusem jasno oświetlonymi ulicami, nie mogąc się doczekać, kiedy wreszcie wejdę do swojego pokoju, zacznę szperać w literaturze, wykresach czy notatkach i łykając kolację niemal na stojąco będę dociekał, gdzie prawdopodobnie popełniamy błąd.

Czy trudno tak żyć? Nie zastanawiam się nad tym. Po prostu tak funkcjonuję. Tego nauczyła mnie nauka. Chcesz coś osiągnąć? Nie licz czasu przeznaczonego na pracę. Nie napędzaj się jednak wizją przyszłego sukcesu – wtedy zmarnujesz to, co jest tu i teraz, a z błędu, który popełniasz, nie wyciągniesz żadnej nauki, tracąc czas na przygnębienie i złość. Nauka to pokora – dystans do siebie i własnych zamierzeń. I nieustanne w siebie inwestowanie.

Szkołą życia były dla mnie pierwsze miesiące po ukończeniu studiów biotechnologicznych w 2010 roku na Politechnice Śląskiej, kiedy stanąłem przed pytaniem, co dalej, wiedząc tylko tyle, że chcę napisać dobry doktorat, dzięki któremu będę mógł pracować naukowo. „Dobry”, czyli taki, który pozwoli połączyć wiedzę chemiczną z biologiczną, a temat znajdzie zastosowanie w onkologii. Aspiracje były tak wyraźnie sprecyzowane, że nie przyjmowałem ofert zatrudnienia, które nie były interesujące naukowo. I godząc się z tym, że jedyne, co na mnie czeka, to wolontariat w Instytucie Onkologii w Gliwicach.

Zarabiałem dorywczo, mieszkałem z rodzicami, wiedząc, że na początku pracy naukowej nie zarabia się nic albo niewiele i trzeba to po prostu przetrwać. Liczyłem każdy grosz, ale czasu nie traciłem. W 2012 roku, po siedmiu miesiącach od rozpoczęcia wolontariatu w Instytucie Onkologii, osiągnąłem coś, co miało naukową wartość – na konferencji BioMedTech Silesia w Zabrzu (pierwszej, w której brałem udział!) zajęliśmy z koleżanką pierwsze miejsce za prezentację badań poświęconych uzyskiwaniu trójwymiarowych modeli nowotworów. Ten pierwszy poważny sukces okazał się koniecznie potrzebny, gdy składałem wniosek grantowy do Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, od starających się oczekiwano bowiem wykazania osiągnięć naukowych. To był mój pierwszy wniosek o dofinansowanie badań, nie liczyłem więc na wygraną w konkursie, raczej na zebranie doświadczeń, które pomogą napisać bardziej udany wniosek następny. Ale ja te fundusze otrzymałem. I tak, w ciągu roku, z osoby, która nie miała żadnego punktu zaczepienia w świecie nauki, odnalazłem się jako młody naukowiec z własnym projektem, realizowanym przez pięcioosobowy zespół.

Nie miałem powodu do narzekań, najmniejszych. Zdarzało się, że tęskniłem do dnia wolnego, czyli takiego, kiedy mógłbym zostać w domu i tam pracować. Bywało, że padałem ze zmęczenia, kiedy kilkanaście dni z rzędu biegło bez przerwy na swobodniejszy oddech. Przez rok bowiem, właśnie w trakcie realizacji projektu finansowanego przez FNP, w co drugi weekend wyjeżdżałem do Krakowa, gdzie na Uniwersytecie Jagiellońskiem studiowałem biznes w biotechnologii.

Od stycznia 2014 roku pracuję w Krakowie, w Małopolskim Centrum Biotechnologii, w zespole prof. Tadeusza Holaka i… też nie narzekam na nadmiar wolnego czasu. Nie mam jednak powodów do zmartwień (i to nawet wówczas, gdy śpię po pięć–sześć godzin, choć najchętniej spałbym dziesięć), bo wiem, że nauka to moje miejsce w życiu – zajmuję się tym, o czym marzyłem od trzeciego czy czwartego roku studiów.

Nauka nie pozwala stać w miejscu. Każdy dzień przynosi coś nowego, pozwala postawić kolejny, choćby mały krok. Nie brakuje zresztą i takich dni, wcale nierzadkich, kiedy wszystko się sypie, a nasze naukowe zmagania wydają się pozbawione większego sensu. Jeżeli jednak na popełnionych błędach potrafię się czegoś nauczyć, nie uważam nawet takiego czasu za stracony.

Przez pryzmat molekuł

Półtora roku badań nad antynowotworowymi właściwościami związków pochodnych genisteiny to dopiero początek pracy nad nową terapią, która kiedyś powinna znaleźć zastosowanie w medycynie. Nie stworzymy nowego leku – to kosztowne zadanie (przeprowadzenie badań klinicznych, testów na zwierzętach, wdrożenie leku na rynek) biorą na siebie firmy biotechnologiczne i farmaceutyczne. Do naukowców należy opracowanie związku, który pozwoli taką terapię stworzyć.

Widać nie potrafię jednak zatrzymać się na progu laboratorium i wypuścić wyników badań z ręki, skoro zafundowałem sobie dodatkowe zajęcia na temat biznesu w biotechnologii. Intryguje mnie co dalej, jak przekuć wiedzę w służące człowiekowi narzędzie. Towarzysząca tym zmaganiom aura komercjalizacji (na studiach miałem zajęcia z naukowcami i menedżerami z firm biotechnologicznych) nie zniechęca mnie – bez funduszy uprawianie nauki jest dzisiaj niemożliwe. Nauka łączy wszak w sobie zdrową ciekawość poznawania świata i szukania odpowiedzi na pytania, kim jest człowiek i jak funkcjonuje, z chęcią wykorzystania tego dla jego dobra.

Jako licealista, nim przekonałem się jak fascynujący może być świat syntezy i związków chemicznych, interesowałem się historią i bieżącymi wydarzeniami politycznymi. Stałym punktem dnia były godziny emisji najważniejszych serwisów informacyjnych i programów publicystycznych (dziś o tej porze z reguły jestem jeszcze w laboratorium). Próbowałem zrozumieć świat posługując się językiem nauk społecznych: przemian, rewolucji, aktów prawnych, zabiegów politycznych. Teraz patrzę na niego przez pryzmat molekuł i cząsteczek. Cały czas obecny jest jednak w mojej perspektywie człowiek. Naukowcy nie traktują przecież pacjentów jako zbioru tkanek z niechcianym pakietem komórek nowotworowych. Człowiek to dla nich cel i najwyższe uzasadnienie wszystkich zmagań podejmowanych w laboratoriach czy przed komputerami. 