Dr hab. Kinga Kamieniarz-Gdula, laureatka grantów europejskich - EMBO i ERC prowadzi Zespół Badawczy Regulacji Genomu w Centrum Zaawansowanych Technologii oraz Instytucie Biologii Molekularnej i Biotechnologii UAM. Z naukowczynią rozmawia Ewa Konarzewska-Michalak.

Jakie badania prowadziła pani w Oksfordzie? 

Badania podstawowe mające na celu zrozumienie jak funkcjonują końce ludzkich genów. Każda komórka w naszym ciele ma taki sam zestaw genów, jednak różne typy komórek działają w różny sposób, ponieważ aktywują tylko część genów. Ludzkie DNA jest nicią o długości dwóch metrów, geny są fragmentami tej długiej nici. Aktywacja genu następuje przez skopiowanie tworzącego go kodu DNA na cząsteczkę zwaną RNA. Proces ten nazywamy transkrypcją. W ostatnich dekadach zostało dobrze zbadane, jak komórki rozpoznają początek genów, ale słabo rozumiemy, jak rozpoznawane są końce genów i co się na nich dzieje. W Oksfordzie pracowałam w zespole profesora Nicka Proudfoota, który jest pionierem w tej dziedzinie. Moim największym osiągnięciem było wykrycie, że transkrypcja setek genów w ludzkich komórkach zatrzymywana jest przedwcześnie przez czynnik, który zazwyczaj działa dopiero na końcu genu. Mechanizm ten wykorzystywany jest do regulowania aktywności tych genów. Podobny mechanizm był wcześniej obserwowany w bakteriach i drożdżach, sądzono jednak, że nie ma on znaczenia dla funkcjonowania komórek człowieka. Teraz wiele innych laboratoriów na świecie podjęło badania tego procesu, ponieważ możliwość modulowania aktywności genów ma znaczenie dla medycyny i biotechnologii.  

Dlaczego zdecydowała się pani wrócić do Polski? 

Ponieważ podniósł się poziom badań prowadzonych w Polsce, można tu uzyskać bardzo dobre finansowanie grantowe, co pozwala na realizację ambitnych projektów. Do decyzji o powrocie przyczyniły się też względy rodzinne – tęskniliśmy z mężem za bliskimi w Polsce i chcieliśmy, żeby nasze dzieci miały z nimi dobry kontakt. 

A czym przyciągnął panią UAM? 

UAM to moja Alma Mater, ale ważniejsze było, że to jeden z najlepszych uniwersytetów w naszym kraju oraz, że pojawiła się możliwość pracy w niezwykle prężnym Instytucie Biologii Molekularnej i Biotechnologii, którego działalność śledziłam od dłuższego czasu. Siłą Instytutu jest otwartość na nowych ludzi i ich pomysły. Jestem jedną z wielu kierowników zespołów badawczych zrekrutowanych przez dyrekcję IBMiB z zagranicy w ciągu ostatnich dwudziestu lat. Ta strategia Instytutu przynosi owoce w postaci sukcesów grantowych i świetnych publikacji. Dodatkowo została osiągnięta „masa krytyczna” badaczy interesujących się różnymi aspektami RNA. To tworzy cenną dla mnie synergię. Dzięki ulokowaniu mojego zespołu w nowo wybudowanym Centrum Zaawansowanych Technologii i wsparciu jego dyrektora profesora Bronisława Marciniaka udało mi się zorganizować nowoczesne laboratorium, które umożliwi uzyskanie wyników na światowym poziomie. 

Zdobyła pani granty EMBO oraz ERC. Co jest potrzebne, by odnieść sukces w europejskich konkursach? 

Trzeba mieć rozpoznawalne publikacje, być dobrze zorientowanym w swoim obszarze badawczym, umieć stawiać ważne pytania, ale również pracować w dobrze zorganizowanym i wspierającym środowisku. Sukces w aplikowaniu o granty, które dotychczas zdobyłam, wynika w dużej mierze z mojej pracy za granicą w instytucjach, gdzie bardzo intensywna praca i naukowa kreatywność były wspierane doskonałą organizacją. Mimo poprawy w tym zakresie, w Polsce nadal mało osób zdobywa prestiżowe granty europejskie. Przyczynia się do tego nieefektywna organizacja uniwersytetów i innych instytucji badawczych. Wiele energii twórczej marnuje się na załatwianie spraw administracyjnych czy koordynowanie zamówień. Są kroki w dobrym kierunku, takie jak powstanie Centrum Wsparcia Projektów na UAM, którego pracownicy wykazują ogromne zaangażowanie i są nieocenioną pomocą dla naukowców. Jednak mamy nadal długą drogę do pokonania, jeśli chodzi o wsparcie organizacyjne pracy badawczej. Osiągnięcia badawcze naukowców na polskich uniwersytetach są też ograniczone przez wysokie pensum dydaktyczne.   

Jaki jest cel projektu, który będzie realizowany w ramach ERC? 

Projekt ten ma akronim „AlternativeEnds”. Większość ludzkich genów ma kilka alternatywnych końców. Celem projektu jest zrozumienie, dlaczego w różnych warunkach wybierane są różne końce genów. Zazwyczaj użycie alternatywnego końca tylko moduluje funkcję genu, ale w niektórych przypadkach może skrajnie ją zmienić. Na przykład jeśli komórka zacznie używać “złego” końca genu, zapobiegającego powstawaniu nowotworu, jego działanie może wręcz zacząć stymulować wzrost raka. Używanie „złego” końca nie wiąże się z mutacjami w DNA, a jedynie zmianami na poziomie końców RNA, dlatego było to przeoczone w dotychczasowych badaniach nad mechanizmami powstawania raka. Razem z zespołem skupimy się głównie na komórkach nowotworu neuroblastomy występującego u dzieci. Niedawno wykazano, że u pacjentów, u których poziom czynnika odpowiedzialnego za zatrzymanie transkrypcji jest niski, rokowania są dobre, pojawia się nawet spontaniczna remisja. Wiemy też, że jeden ze stosowanych sposobów leczenia tego nowotworu powoduje zmiany w wyborze końców genów. Stąd jest to dla nas dobry model badawczy. Mam nadzieję, że w przyszłości wiedza zdobyta przez nasze badania podstawowe pomoże rozwinąć nowe podejścia terapeutyczne.  

Czy projekt ERC bazuje na pani badaniach z Oksfordu? 

Projekt ten w dużym stopniu opiera się na zdobytej tam wiedzy i doświadczeniu, ale jest to równocześnie zupełnie nowy pomysł badawczy. Na pewno osiągnięcia w pracy w Oksfordzie dały mi pewność siebie, wiarygodność oraz rozpoznawalność wśród naukowców zajmujących się podobna tematyką. Projekt opiniowało dziewięciu recenzentów oraz kilkunastoosobowy panel składający się z przedstawicieli wiodących naukowych instytucji. Musiałam ich przekonać, że jestem w stanie zrealizować tak trudne i kosztowne badania. ERC wspiera nowe, interdyscyplinarne podejścia badawcze. W zaproponowanym przeze mnie projekcie nowatorskie eksperymenty z wykorzystaniem narzędzi genomiki, w których jestem doświadczona, uzupełnione będą badaniami o charakterze biochemicznym. To wykracza poza sferę moich kompetencji, ale jest wykonalne, ponieważ współpracuję z wiodącym ekspertem w tej dziedzinie w Niemczech. W projekcie pomoże też know-how naszego Instytutu – zespołów kierowanych przez profesorów Mikołaja Olejniczaka i Krzysztofa Sobczaka – w zakresie biochemii RNA, oraz profesora Wojciecha Karłowskiego w zakresie tworzenia baz danych. Dla realizacji projektu bardzo ważne jest również wsparcie władz rektorskich, dzięki któremu mogę m.in. zakupić dodatkową potrzebną nam aparaturę.  

Kiedy rozpocznie się projekt? 

W październiku. Oficjalna rekrutacja do projektu jeszcze nie ruszyła, ale osoby zainteresowane tematyką zachęcam do kontaktu już teraz!  

Jakie jeszcze inne badania prowadzi pani zespół? 

Mój zespół składa się aktualnie z czterech zdolnych i entuzjastycznych młodych badaczek, z którymi świetnie mi się współpracuje. W jednym projekcie próbujemy zrozumieć mechanizm przedwczesnego zatrzymania transkrypcji. W tym celu rozbieramy na części pierwsze czynnik, który je wywołuje. Badamy też różnice między przedwczesnymi a normalnymi zakończeniami genów. W drugim projekcie próbujemy zrozumieć różnice w sposobie zatrzymania transkrypcji między komórkami normalnymi a nowotworowymi z jelita grubego. Tak mało wiemy o tym procesie, który zachodzi na każdym genie każdej komórki naszego ciała! 

Dr hab. Kinga Kamieniarz-Gdula, absolwentka biotechnologii UAM, po studiach wyjechała za granicę, gdzie przez kolejnych 13 lat zdobywała doświadczenie naukowe. Pracę doktorską z epigenetyki napisała w Instytucie Maxa Plancka we Freiburgu. Następnie na Uniwersytecie Oksfordzkim zajmowała się procesem transkrypcji RNA. Do Poznania wróciła dzięki grantom Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej oraz NCN, a następnie zdobyła prestiżowe finansowanie EMBO Installation Grant oraz ERC Starting Grant. Dr hab. Kamieniarz-Gdula prowadzi Zespół Badawczy Regulacji Genomu w Centrum Zaawansowanych Technologii oraz Instytucie Biologii Molekularnej i Biotechnologii na Wydziale Biologii UAM. 

Czytaj też: Prof. Mikołaj Olejniczak. Tajemnice RNA bakterii