Naukowczyni, która ściga się z rakiem. Dr Katarzyna Klonowska: „Walczymy z czasem”

Dr Katarzyna Klonowska, kierowniczka Zakładu Genetyki Nowotworów w ICHB PAN i stypendystka programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki, prowadzi badania nad zmianami genetycznymi odpowiedzialnymi za rozwój nowotworów.

Aleksandra Zalewska-Stankiewicz: Osoby zmagające się z nowotworami z nadzieją czekają na informację o cudownym leku, który je uzdrowi. Czy nauka kiedykolwiek pokona raka?

Dr Katarzyna Klonowska: Jako naukowcy pracujący w tej dziedzinie konsekwentnie do tego dążymy. W badaniach prowadzonych w kierowanym przeze mnie Zakładzie Genetyki Nowotworów w Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu, koncentrujemy się na identyfikacji mutacji genetycznych, które mogą doprowadzić do rozwoju guzów, w tym guzów nowotworowych. Badania, które obecnie prowadzimy, przyczyniają się do generowania ważnego kompendium wiedzy na temat genetyki zespołów dziedzicznych predysponujących do nowotworów, ważnego dla naukowców, lekarzy i pacjentów. Dzięki pracy kierowanego przeze mnie zespołu możliwe stanie się opracowanie bardziej skutecznych metod diagnostycznych oraz głębsze zrozumienie podstaw chorób nowotworowych. Jest to duży krok w walce z rakiem, dający nadzieję na skuteczniejsze wykrywanie chorób na oraz personalizację leczenia, co może zwiększyć szanse na wyzdrowienie.

Czyli można powiedzieć, że szuka pani przyczyny powstawania komórek nowotworowych?

Moje badania możemy porównać do szukania kropli w oceanie. Mówiąc o oceanie, mam na myśli ogrom informacji genetycznej zawartych w ludzkim genomie. Natomiast kropla symbolizuje pojedyncze mutacje, które napędzają rozwój guzów. Wykrycie mutacji genetycznych stanowi duże wyzwanie. Jednocześnie, ich odnalezienie, może być kluczem do lepszego zrozumienia procesu nowotworzenia.

Na czym polega innowacyjność prowadzonych przez panią badań?

W mojej pracy badawczej opracowuję ultraczułe metody służące do wykrywania mutacji odpowiedzialnych za powstawanie guzów. Zazwyczaj są to stosunkowo niewielkie zmiany w sekwencji DNA, ale ich wpływ na zdrowie człowieka może być bardzo duży.

Możemy powstrzymać te niewielkie zmiany?

Częściowo tak, a częściowo nie. Mutacje genetyczne w nowotworach powstają w wyniku zmian w DNA komórek, które prowadzą do zakłócenia ich prawidłowego funkcjonowania. Te zmiany mogą być wywoływane przez różnorodne czynniki, zarówno zewnętrzne jak i wewnętrzne. Istotnym źródłem zmian są substancje rakotwórcze, obecne w dymie tytoniowym czy spalinach, a także ekspozycja na promieniowanie UV światła słonecznego. Generowanie mutacji i w konsekwencji ryzyko rozwoju guzów nowotworowych możemy zmniejszyć poprzez ograniczenie ekspozycji na wspomniane wyżej czynniki. Natomiast oprócz czynników zewnętrznych, mutacje mogą też pojawiać się jako konsekwencja naturalnych procesów w komórkach, jak podziały komórkowe, kiedy błędy w kopiowaniu DNA nie zostaną skutecznie naprawione. U niektórych osób ryzyko jest dodatkowo zwiększone przez czynniki dziedziczne – mutacje genetyczne, które mogą predysponować do rozwoju nowotworów. Na niniejsze procesy nie mamy bezpośredniego wpływu, jednak zastosowanie odpowiednich testów diagnostycznych w celu wykrycia zachodzących zmian w sekwencji DNA może wspomóc regularne monitorowanie stanu zdrowia lub dobór odpowiednich terapii.

dr Katarzyna Klonowska /fot. archiwum prywatne

Jak została pani naukowczynią i to w tak specyficznym obszarze, jakim jest genetyka?

Od zawsze fascynowała mnie nauka języków obcych, a także biologia. Cieszę się, że mogę łączyć obie te pasje – pracować w międzynarodowym środowisku naukowym w interdyscyplinarnej tematyce na styku takich dziedzin jak genetyka, medycyna, informatyka czy statystyka. Moje zainteresowanie nauką miało swoje początki, gdy uczęszczałam do klasy biologiczno-chemicznej „Medicus” w I Liceum Ogólnokształcącym im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu. Później ten kierunek zainteresowań został rozbudzony  dzięki mentorom, których spotkałam na mojej drodze. To dzięki nim miałam możliwość prowadzenia badań naukowych na najwyższym poziomie. Chciałabym tutaj wymienić profesora Piotr Kozłowskiego, promotora mojej pracy doktorskiej, jak również doktora Davida Kwiatkowskiego, który był moim mentorem w trakcie stażu podoktorskiego na Uniwersytecie Harvarda w Bostonie.

Co w pani przypadku okazało się kluczem do sukcesu?

W naszej dziedzinie naukowe staże zagraniczne odgrywają kluczową rolę. W trakcie moich studiów magisterskich na kierunku biotechnologia w języku angielskim o specjalizacji biomedycznej, pojawiła się możliwość wyjazdu na staż w ramach wymiany Erasmus. Miałam szansę przez trzy miesiące kształcić się w Heidelbergu w German Cancer Research Center pod kierunkiem profesor Barbary Burwinkel, która jest wiodącym ekspertem w genetyce i epidemiologii raka piersi. Następnie, pięcioletni staż w Brigham and Women’s Hospital oraz Uniwersytecie Harvard w grupie dokotora Davida Kwiatkowskiego, światowego lidera w genetyce stwardnienia guzowatego, ukształtował mnie już jako dojrzałego naukowca w dziedzinie genetyki człowieka.

Szklany sufit wciąż trzeba przebijać?

Z moich doświadczeń wynika, że sytuacja kobiet w nauce w Polsce jest coraz lepsza. Są coraz bardziej doceniane, a to dzięki częściej podejmowanym prokobiecym inicjatywom. Świetnym przykładem jest program stypendialny L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki czy sympozjum Women in Medicine & Science, w którym wzięłam udział podczas mojego stażu w Bostonie. Te programy mają na celu promowanie osiągnięć naukowych utalentowanych badaczek, jak również podkreślanie ich zaangażowania w pracę naukową, która wymaga wielu poświęceń i nieustannego wysiłku intelektualnego oraz kreatywności. Jestem przekonana, że tego właśnie rodzaju przedsięwzięcia ostatecznie prowadzą do umocnienia naszej pozycji w nauce i mogą stanowić inspirację dla kolejnych pokoleń młodych kobiet do podejmowania kariery naukowej.

W środowisku naukowym w pani obszarze jest więcej kobiet czy mężczyzn?

Z moich obserwacji wynika, że proporcje te są obecnie dość wyrównane. Jest to oczywiście zależne od sytuacji w poszczególnych jednostkach naukowych oraz od etapu kariery naukowej.

Współpracuje pani z naukowczyniami z innych krajów?

Oczywiście – zagraniczne staże, w których brałam udział, zaowocowały kontaktami na poziomie zawodowym jak i przyjaźniami trwającymi do dziś. Mam stały kontakt z koleżankami naukowczyniami z Austrii, Grecji, Niemiec i Stanów Zjednoczonych. Te międzynarodowe doświadczenia bardzo poszerzyły perspektywę postrzegania wielu spraw, zarówno naukowych jak i w życiu prywatnym.

Na jakich nowotworach skupia się pani w swoich badaniach?

Już jako doktorantka w Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu pracowałam przy projektach, które koncentrowały się na dogłębnym zrozumieniu genetycznych podstaw predyspozycji do raka piersi. Natomiast podczas pięcioletniego stażu podoktorskiego w Heidelbergu na Uniwersytecie Harvarda i w Brigham and Women’s Hospital skupialiśmy się na TSC, czyli stwardnieniu guzowatym. To genetycznie uwarunkowana wielonarządowa choroba polegająca na powstawaniu guzów występujących na skórze, w mózgu, sercu, płucach czy nerkach. Nasze badania balansujące na pograniczu genetyki i medycyny doprowadziły do odkryć o praktycznym zastosowaniu w diagnostyce tej choroby i ważnym znaczeniu dla pacjentów.

Na czym konkretnie polegało to odkrycie?

Podczas stażu w Bostonie opracowałam nową, ultraczułą metodę o nazwie Multiplex High Sensitivity PCR Amplification, w skrócie MHPA. Umożliwia ona wykrycie mutacji na poziomie poniżej 0,1 procent. I jednocześnie jest dziesięciokrotnie bardziej czuła niż wcześniej stosowane metody u pacjentów z TSC. W analizie skoncentrowałam się na guzach skóry twarzy. Nasze badania doprowadziły do zaskakującego odkrycia – „deszczu” powszechnie występujących mutacji w genie TSC2, co umożliwiło rozpoznanie nieznanego wcześniej mechanizmu rozwoju guzów skóry twarzy u pacjentów z TSC. Jednocześnie, metoda MHPA ma potencjalne zastosowanie w praktyce diagnostycznej, może służyć na przykład do skutecznego wykrywania mozaikowatości na niskim poziomie lub mutacji w guzach nowotworowych, które są trudne do wykrycia przy zastosowaniu mniej czułych metod.

Zachorowalność na nowotwory drastycznie wzrasta. Czy uda się powstrzymać ten galop?

Zdajemy sobie sprawę z poważnych statystyk. Według danych Światowej Organizacji Zdrowia liczba przypadków raka sięga aż 19 milionów rocznie i wciąż rośnie. Obecnie mniej więcej co piąta osoba zapada na chorobę nowotworową. Walczymy z czasem. Wierzę, że dzięki naszej pracy możliwe stanie się opracowanie bardziej skutecznych metod diagnostycznych, a także głębsze zrozumienie mechanizmów nowotworowych, co ostatecznie może prowadzić do opracowania nowych terapii, dzięki którym jakość i długość życia pacjentów znacznie się polepszy.

Jak na co dzień wygląda pani praca?

Czas spędzam zarówno w laboratorium, gdzie przeprowadzam eksperymenty, jak i przy komputerze, prowadząc analizy statystyczne i bioinformatyczne. Nasze badania mocno opierają się na współpracy zagranicznej, co bardzo lubię ze względu na możliwość stałego kontaktu (zarówno online jak i osobiście) z bliskim współpracownikami poznanymi głównie podczas staży naukowych. Jako członkini Akademii Młodych Uczonych PAN, włączam się również w popularyzację nauki wśród młodzieży i studentów.

Dr Katarzyna Klonowska kieruje Zakładem Genetyki Nowotworów w ICHB PAN, gdzie bada genetyczne podłoże nowotworów, ze szczególnym uwzględnieniem genetyki zespołów dziedzicznych predysponujących do występowania guzów związanych z inaktywacją genów supresorowych.

Jest autorką 21 publikacji w renomowanych czasopismach naukowych. W trakcie swojej kariery zdobyła trzy granty badawcze, w tym TSC Alliance Postdoctoral Fellowship Award oraz granty PRELUDIUM i OPUS Narodowego Centrum Nauki. Otrzymała również liczne nagrody za osiągnięcia naukowe, m.in. Stypendium Prezesa PAN i dwukrotnie Research Excellence Award w Brigham and Women’s Hospital w Bostonie. W 2024 r. otrzymała stypendium programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki w kategorii habilitacyjnej.