Bada geny ludzi, kur, cisów. Wie, że przyszłość należy do biologii systemowej. Poznaje przyczyny rozwoju raka i tropi DNA w kościach sprzed tysięcy lat. Prof. dr hab. Joanna Wesoły.

Profesor często daje wykłady po angielsku. Nie wszystkim studentom to się podoba, zwłaszcza pierwszorocznym, którzy nie są obeznani z naukową terminologią. Przechodząc w połowie prelekcji na język obcy wykładowczyni wie, że w ten sposób pomaga młodym, choć może nie wszyscy od razu to doceniają. Wie co robi - gdy jako świeżo upieczona magister wyjechała do Holandii pisać doktorat sądziła, że znajomość języka potwierdzona certyfikatem na poziomie advanced pozwoli błyskawicznie odnaleźć się w międzynarodowym świecie nauki. Otrzeźwienie przyszło wraz z lekturą pierwszego artykułu – czytanie tekstu zajęło tydzień.

 - Jest olbrzymia różnica między angielskim potocznym, a językiem naukowym. Obecnie artykuły wykorzystywane jako materiały źródłowe już podczas przygotowania pracy licencjackiej są w języku angielskim. Coraz więcej jest na uniwersytecie obcokrajowców, pracodawcy też oczekują dobrej znajomości języka. Wykładanie po angielsku nie jest moim wymysłem, to jest naprawdę potrzebne. – wyjaśnia naukowczyni.

Podkreśla, że wszystko, co osiągnęła zawdzięcza ciężkiej pracy. Na holenderskim Uniwersytecie Erazma w Rotterdamie badała mechanizmy naprawy DNA, które wtedy uważano za główny czynnik powodujący nowotwory. Później jako postdoc zajmowała się epidemiologią chorób ludzkich i reumatoidalnym zapaleniem stawów. Dziś łączy oba tematy prowadząc badania nad rakiem nerki. Wprowadzenie technologii wysokoprzepustowych do badań uważa, że swój osobisty sukces. Było to możliwe dzięki udziałowi Uniwersytetu w projekcie NanoFun w latach 2009-2014. Kupiono wtedy nowoczesny sprzęt, który nie istniał na rynku badawczym w Polsce - sekwenator nowej generacji służący do odczytywania DNA.

- Prowadzimy badania w oparciu o sekwencjonowanie nowej generacji. Nie badamy jednego czy dwóch genów. Najpierw patrzymy na poziomie całego genomu czyli obserwujemy wszystkie procesy w komórkach nowotworowych, dzięki czemu uzyskujemy całościowy obraz zmian w nich zachodzących, a na kolejnym etapie skupiamy się na wyselekcjonowanych genach i walidujemy ich ekspresje, lub mutacje. Wprowadzenie tego rodzaju metodologii umożliwiło mi zainicjowanie współpracy naukowej z wieloma ośrodkami.

Czytaj też: Profesor Izabela Nowak. Kremie nasz codzienny

Wielotorowa współpraca otwiera całkiem nowe możliwości i nie pozwala się nudzić energicznej badaczce, której w pracy naukowca najbardziej podoba się to, że nigdy nie przestaje się uczyć. Profesor nie ogranicza się do genetyki człowieka. Z Uniwersytetem im. Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy bada immunologię kur, z Instytutem Zootechniki w Balicach regulację ekspresji genów w mięśniach u świń., a z Instytutem Dendrologii w Kórniku - drugorzędowy dymorfizm płciowy u roślin dwupiennych (cis). Dużą satysfakcję przyniosła jej możliwość prowadzenia badań nad transkryptomem sosny zwyczajnej wspólnie z ojcem leśnikiem, profesorem na Uniwersytecie Przyrodniczym. To dzięki niemu zainteresowała się biologią, a las i drzewa były elementem jej życia od zawsze. Podkreśla, że ojciec nauczył ją wielkiego szacunku do przyrody i zwierząt.

Choć naukowczyni podejmuje coraz to nowe wyzwania (spróbuje wyizolować DNA z ludzkich kości liczących tysiące lat pochodzących z osady neolitycznej w Kopydłowie w ramach projektu prowadzonego z prof. Arkadiuszem Marciniakiem z Instytutu Archeologii) to najważniejszym tematem jej pracy badawczej pozostaje rak, a dokładnie rak jasnokomórkowy nerki. Nadal nie są znane przyczyny prowadzące do jego rozwoju.

– Nie możemy połączyć bezpośrednio mutacji DNA z wystąpieniem choroby, jak to jest w dziedzicznym raku piersi. Tam prawdopodobieństwo, że nosiciel mutacji w genach BRC1 lub BRC2 zachoruje sięga 70-90 procent. W chorobach kompleksowych, a takim jest rak jasnokomórkowy nerki, trzeba wziąć pod uwagę wiele poziomów, które ulegają deregulacji. DNA to nie wszystko. W przyszłości będziemy musieli powiązać informacje uzyskane z sekwencjonowania genomu, transkryptonu (RNA) i ekspresji białek. Dziś dynamicznie rozwija się biologia systemowa, która zajmuje się łączeniem różnych poziomów biologii. Myślę, że docelowo to jest kierunek, który naukowcy będą musieli zaakceptować.

Pracownia Technologii Wysokoprzepustowych, którą kieruje profesor Wesoły ściśle współpracuje z lekarzami i szpitalami. Materiały badawcze naukowcy otrzymują z Katedry Urologii Uniwersytetu Medycznego.

- Na poziomie molekularnym próbujemy odkryć, które z określonych parametrów umożliwią wczesną diagnozę, łatwiejszą kwalifikację pacjentów do leczenia i ich monitorowanie.

Do wyjaśnienia tajemnic związanych z genezą raka jasnokomórkowego nerki mogą przyczynić się projekty dotyczące mechanizmów deregulacji białek transbłonowych (dofinansowane z programu Focus Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej i z Narodowego Centrum Nauki). Profesor z zespołem wykonując metaanalizę danych dotyczących ekspresji genów guza zauważyła, że grupą, która ulega bardzo mocnej deregulacji są właśnie białka transbłobonowe w skrócie nazywane TMEM. Żeby poznać przyczyny tych zaburzeń badacze obserwowali mutacje, abberracje chromosomowe (zmiana struktury i liczby chromosomów), interakcje z innymi białkami,. Teraz w drugim etapie prac dążą do odkrycia, jaka jest funkcja tych białek w komórce i rola w rozwoju raka.

- Koncentrujemy się na podstawach. Przede wszystkim musimy pokazać, że TMEM są związane z błonami komórkowymi, jaka jest ich lokalizacja w komórkach nabłonka, jak dokładnie są zbudowane, ile razy przechodzą przez błony komórkowe czyli ile mają tzw. domen transbłonowych.

Białka transbłonowe bardzo trudno badać. Niełatwo je wyizolować z błony, w której są zakotwiczone. Do tej pory wyselekcjonowano pięć genów TMEM, które przypisano do rodziny tylko na podstawie analizy bioinformatycznej, bez badań eksperymentalnych. Z czasem okazało się, że to przyporządkowanie jest dość sztuczne, bo pełnią one różne funkcje. Pytanie - czy są one związane z progresją raka jasnokomórkowego nerki? Tego jeszcze nie wiemy.

Profesor Joanna Wesoły

Prof. dr hab. Joanna Wesoły jest kierownikiem Pracowni Technologii Wysokoprzepustowych w Instytucie Biologii Molekularnej i Biotechnologii (Wydział Biologii UAM). Działalność Pracowni koncentruje się na zastosowaniach genomiki integracyjnej i modelowania in silico oraz wirtualnych badaniach przesiewowych wykorzystywanych w profilaktyce, diagnostyce i terapii chorób ludzkich.