Danio pręgowany, choć z rodziny karpiowatych, na wigilijnym stole mógłby co najwyżej stanowić żywą jego ozdobę. Wśród akwarystów też nie wywołuje przesadnej ekscytacji – jego popularność wynika bardziej z tego, że jest mało wymagający, a przez to łatwy w utrzymaniu. Za to dla badaczy z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie od przeszło dwóch lat jest prawdziwym oczkiem w głowie. W 470 akwariach, połączonych jednym obiegiem wody, pływa sześć tysięcy tych małych, osiągających ledwie 5 centymetrów długości, smukłych rybek, znajdujących się w różnych fazach rozwoju swojego średnio 5-letniego życia. Część z nich ma ubarwienie w paski, a więc klasyczne dla tego gatunku, inne są przezroczyste, a niektóre wykazują właściwości fluorescencyjne.

– Na zielono świecą im komórki kości i mitochondria, na czerwono – neurony i serce, z kolei na żółto – naczynka krwionośne. Dzięki temu bezinwazyjnie, bez wpływu różnego typu stresorów, możemy podglądać zachodzące w tych narządach procesy. Co więcej, gdy zaaplikować ludzkie komórki rakowe, rybi układ immunologiczny rozpozna je, a my możemy obserwować, jak one się mnożą i przemieszczają. W ten sposób na jednej z linii – Casper – opracowano lekarstwa na czerniaka i leukemię, które przechodzą właśnie fazę badań klinicznych – wyjaśnia dr Małgorzata Wiweger, kierownik Pracowni Hodowli Danio Pręgowanego, wskazując inne ważne zalety tej ryby: jajorodność, dzięki której – w przeciwieństwie do np. żyworodnych gupików – otrzymuje się dużą ilość jednolitego materiału; krótki, średnio 3-miesięczny cykl rozwojowy; wreszcie przezroczystość zarodków, umożliwiająca prowadzenie zaawansowanych badań mikroskopowych in vivo.

Geny jak u człowieka

W sumie w laboratorium hoduje się 50 różnych linii danio pręgowanego, które służą jako modele w prowadzonych w Instytucie projektach związanych z chorobami serca, kości, Alzheimera, Parkinsona, nowotworami czy zwyrodnieniami siatkówki oka. Jest to możliwe, bo danio ma ponad 2/3 genów identycznych z ludzkimi.

– Wiedzieliśmy, że w naszej obecnej siedzibie nie zbudujemy zwierzętarni z gryzoniami, a wyjście ponad cząsteczki i linie komórkowe było konieczne dla podniesienia jakości prac. Zaproponowałem model ryby, taki jaki widziałem np. w holenderskiej Lejdzie, i śmiało mogę dziś powiedzieć, że danio wprowadził nas na salony – podkreśla z dumą prof. Jacek Kuźnicki, dyrektor MIBMiK, nawiązując do zainaugurowanego pod koniec 2012 roku europejskiego projektu FishMed. Oprócz stworzenia nowego laboratorium i profesjonalnej hodowli zakłada on ścisłą współpracę z zagranicznymi ośrodkami, od lat zajmującymi się rybimi modelami eksperymentalnymi. Każda z siedmiu grup badawczych w Instytucie ma swojego partnera, z którego wiedzy i doświadczenia korzysta. Wśród nich są tak uznane sławy, jak choćby William Harris z Uniwersytetu w Cambridge, z którym pracują podopieczni prof. Jacka Jaworskiego z Laboratorium Neurobiologii Molekularnej i Komórkowej.

– Interesuje nas rola kinazy serynowo-treoninowej mTOR, która jest kluczowa dla rozwoju komórek nerwowych. Siatkówka oka jest pod tym względem bardzo ciekawa, bo występuje w niej kilka klas komórek nerwowych i możemy je porównać ze sobą, używając modeli zmutowanych, które nie mają tego białka mTOR lub mają je nadaktywne. Ta nadaktywna kinaza związana jest ściśle z chorobami neurorozwojowymi i neurodegeneracyjnymi – wyjaśnia prof. Jaworski, którego przeczucie co do anatomii tego oka okazało się słuszne. Wstępne wyniki badań pokazują bowiem, że niektóre warstwy w oku są nieco odmienne, co może sugerować związek z białkiem mTOR.

– Ryba okazuje się ciekawym modelem, w którym można badać procesy biologiczne na poziomie komórek w kontekście całego organizmu. U ssaków byłoby to dużo trudniejsze – ocenia.

Z kolei prof. Marta Miączyńska – badająca wraz z Marcosem Gonzalezem-Gaitanem z Uniwersytetu w Genewie powiązania między endocytozą, a więc transportem błonowym polegającym na pobieraniu przez komórki cząsteczek z zewnątrz, a transkrypcją, czyli odpowiedzią na te bodźce – wykorzystuje model danio rerio do sprawdzenia, czy da się w nim zaobserwować mechanizmy występujące w przypadku linii komórkowych dla białka TSG101. Chodzi o to, czy efekty na rozwijających się zarodkach ryby po usunięciu badanego białka będą podobne do tych w ssaczych liniach komórkowych.

Koszulki lidera nie dla wszystkich

Ale projekt FishMed to również szansa na tworzenie własnych modeli biologicznych, takich jak model choroby Parkinsona, autorstwa Olivera Bandmanna z Uniwersytetu w Sheffield, z którym z kolei kooperuje prof. Kuźnicki. Brytyjski uczony stworzył rybę z mutacją w białku pink-1, którego gen, kiedy jest zmutowany, wywołuje u człowieka rodzinną postać choroby Parkinsona. Na skutek tej mutacji zanikają bowiem neurony dopaminergiczne, które produkują dopaminę. Na wartym pół miliona euro mikroskopie SPIM warszawscy naukowcy, na przezroczystej, żywej larwie ryby, chcą porównać, w jaki sposób zmienia się poziom wapnia w neuronach mózgu na skutek mutacji w pink-1.

Dyrektor MIBMiK nie ma wątpliwości co do tego, że właśnie modele stworzone tu, na miejscu, wzmocnią jeszcze bardziej potencjał instytutu. Jest on i tak już spory (placówka ma najwyższą z możliwych kategorię A+), ale dopiero mając własne modele badawcze naprawdę stanie się partnerem tak dla zagranicznych, jak i polskich badaczy. Celem jest bowiem współpraca z najlepszymi ośrodkami, a nie walka na własnym podwórku, gdzie – jak przyznaje – czasami trzeba było zmagać się z oporem środowiska i przywiązaniem do starych reguł gry. W warszawskim instytucie zlokalizowanym na kampusie Ochota szybko znaleziono antidotum na wszechogarniającą stagnację. Pokazano, że da się w polskich warunkach realizować wielce obiecujące projekty, że interesują się nimi zagraniczne ośrodki, że europejskie granty są osiągalne i mogą stanowić ponad 1/5 budżetu, a finansowanie zewnętrzne przekracza 75% całości. Ambitne cele stawiano sobie od samego początku. Już gdy planowano utworzenie ośmiu-dziesięciu zespołów badawczych zakładano, że trafią doń najlepsi z najlepszych.

– Naszą grupą docelową w konkursach na liderów byli ludzie z doktoratem, niekoniecznie z habilitacją, którzy mieli już dorobek naukowy, a więc za sobą – wczesny etap kariery, ale bez doświadczenia w prowadzeniu zespołu. Stworzyliśmy im tutaj bardzo dobre warunki do pokazania swoich możliwości, nie tylko naukowych, ale również jako liderów – podkreśla prof. Kuźnicki, wskazując na rolę i zalety kilkustopniowej rekrutacji.

Zanim pojawi się krótka lista kandydatów, aplikantów ocenia 19 członków Międzynarodowego Komitetu Doradczego, który zastępuje niejako tradycyjną w polskich placówkach Radę Naukową. Analizując złożone dokumenty i rozmawiając z kandydatami, zwracają uwagę nie tylko na ich dorobek naukowy i plan badawczy, ale równie mocny nacisk kładą na cechy osobowościowe. Nieraz się zdarzyło, że konkurs pozostawiono bez rozstrzygnięcia właśnie dlatego, że u aspirujących do pracy w instytucie brakowało cech liderów. Niewątpliwie sprawdziliby się jako członkowie zespołu, tworzyliby świetną naukę, ale mogliby mieć problemy z poprowadzeniem własnej grupy.

– Prawda jest taka, że nie stworzy się lidera z kogoś, kto tych cech nie ma – konkluduje prof. Kuźnicki. – Ściągamy Polaków, ale z zagranicy, którzy po zrobieniu doktoratu wyjechali na staż i zdecydowali się rozważyć powrót do ojczyzny. Powołując ten instytut, pokazaliśmy tym ludziom, że istnieje miejsce, w którym mogą zbudować swój pierwszy niezależny zespół badawczy – przekonuje jeden z ojców-założycieli MIBMiK, nie wahając się, z perspektywy blisko dwóch dekad, nazwać kierowanej przez siebie jednostki modelowym rozwiązaniem. Oczywiście, miał łatwiejszą sytuację niż dyrektorzy już istniejących, dziekani bądź rektorzy właśnie dlatego, że współtworzył ją od podstaw, kiedy można jeszcze było wprowadzać własne zasady. Zdecydowanie trudniej jest o to w sytuacji już zastanej. Proponuje więc innym ów model z jedną wszakże modyfikacją.

– Polecałbym wykorzystanie naszych doświadczeń i wymuszenie mobilności, ale tylko części zespołów. Rozumiejąc polskie uwarunkowania – niech będą zespoły „czasowe”, ale też i kilka stałych grup. Naukowiec, który ma znaczące sukcesy, wykazał się wewnętrznym napędem i stworzył własną grupę badawczą, powinien jednak móc osiągnąć w pewnym momencie stabilizację, bo w innym przypadku zacznie myśleć o ponownym przedłużaniu kontraktu, a nie o podejmowaniu trudnych wyzwań, które przyniosą efekty może za kilka lat. Sami teraz o tym dyskutujemy – przyznaje prof. Kuźnicki. Być może w obawie przed brakiem tej stabilizacji tkwi źródło prawidłowości, którą już jakiś czas temu zaobserwował: w instytucie podczas kolejnych naborów na kierowników zespołów praktycznie nie ma aplikacji od osób pracujących w Polsce.

Nowa siedziba poszukiwana

Dla prof. Jacka Jaworskiego, będącego świeżo po stażu podoktorskim w MIT, perspektywa była nader kusząca. Nie aplikował nigdzie indziej, czym zresztą wzbudził zaniepokojenie Międzynarodowego Komitetu Doradczego, ale – po prawdzie – nikt wówczas takich otwartych konkursów nie organizował. Nie zrażało go nawet ograniczenie w postaci 5-letniego kontraktu. Tylko na taki okres podpisywana jest umowa o pracę. Później istnieje jedynie możliwość jej przedłużania, teoretycznie nawet w nieskończoność, o kolejne 2 lata. Wszystko zależy od osiąganych wyników. Zwycięzca konkursu otrzymuje pieniądze na zatrudnienie jeszcze dwóch doktorantów, a kolejni mogą dołączyć do grupy jedynie dzięki środkom zewnętrznym.

– Wywodzę się z laboratorium prof. Leszka Kaczmarka, u którego idea mobilności zawsze była silnie promowana. Byłem więc z tym oswojony. Jedyną uciążliwością, przyznaję, jest ewaluacja w cyklu dwuletnim. System amerykański, typu tenure track, jest trochę bardziej klarowny, bo pozwala ustawić długoterminowy program badawczy. W Instytucie Maxa Plancka też wiadomo, na czym się stoi, bo po siedmiu latach następuje definitywny koniec. Tutaj może będzie ciąg dalszy, a może nie. To na pewno nie jest coś, co nie budzi pewnego lęku. Z drugiej strony może to ma nas trzymać w efektywności naukowej – zastanawia się prof. Jaworski, kierujący jedną z największych, bo 19-osobową grupą w Instytucie.

Również Cecylia L. Winata z Singapuru jest przekonana, że dla debiutanta w kierowaniu zespołem badawczym pięcioletni kontrakt na początek wydaje się w sam raz, zaś zewnętrzna jego ocena dokonywana po pierwszych trzech latach, a potem w ramach systemu „rolling tenure”, jest kluczem do utrzymania naukowej wydajności. Azjatka nie jest wprawdzie pierwszym zagranicznym liderem – tego zaszczytu dostąpił Matthias Bochtler – ale na pewno najmłodszym. Niektórzy obcokrajowcy aplikujący do instytutu traktują go jedynie jako kartę przetargową w rozmowach o pracę z innymi – co zresztą może być swoistym wyróżnieniem dla polskiej placówki – lecz są też i tacy, co na poważnie podchodzą do kariery naukowej nad Wisłą. Winata zawiaduje Laboratorium Genomiki Rozwoju Danio Pręgowanego ledwie od czerwca. Niełatwo było znaleźć odpowiedniego kandydata na to stanowisko. Udało się za trzecim podejściem.

– Byłam świeżo po doktoracie, o warszawskim ośrodku nie słyszałam wcześniej, ale zrządzeniem losu spotkałam się z prof. Kuźnickim na konferencji w Barcelonie – wspomina. – Zaprosił mnie do Warszawy i już czwartego dnia wizyty tutaj byłam pewna, że to idealne miejsce do wystartowania. Początkowo sceptycznie podchodziłam do utworzenia pierwszego w Polsce laboratorium danio pręgowanego. Ale kiedy zobaczyłam u pracujących tu ludzi czystą pasję naukową, gdy pokazano mi w tym dość starym i skromnym budynku znakomity sprzęt naukowy, zdecydowałam się.

I nie zlikwidowanie od tego roku stałej przeniesienia (zdaniem dyrektora środków finansowych będzie akurat z tego tytułu więcej, skoro dotychczasowa działalność statutowa oparta była na zatrudnieniu sprzed kilku lat), ani nie liczba publikacji na liście filadelfijskiej, bo ta wzrasta z roku na rok, a nowe laboratorium danio pręgowanego tylko wzmocni ten potencjał, lecz właśnie nowa, większa siedziba, w której byłoby miejsce dla kolejnych grup badawczych, spędza sen z powiek dyr. Kuźnickiego. Z rozrzewnieniem wspomina czasy, gdy przez pierwsze lata po podpisaniu umowy między polskim rządem a UNESCO w sprawie powołania międzynarodowego instytutu, nic się nie działo, a on sam zapalał i gasił światło w pustych laboratoriach. Dziś w instytucie pracuje ponad 200 osób, w tym 50 doktorantów. Jeszcze jakoś się mieszczą, ale ciasnota nie jest najlepszą kartą przetargową, np. w prowadzonych właśnie negocjacjach związanych z wejściem do Polski wielkiego projektu genetycznego.

Na razie to danio pręgowany może sobie pozwolić na o wiele lepszy komfort niż osoby nim się zajmujące. Na jeden litr wody przypada bowiem średnio 5 osobników. Miejsca w akwarium jest więc pod dostatkiem. Nawet wtedy, gdy z jakichś względów jest choćby już tylko o jedną rybę mniej i danio staje się wyjątkowo agresywny, dorzuca się mu „przyzwoitkę”. W kompletnej ławicy czuje się wówczas bezpieczny i może pływać do woli. 