Brytyjski grant dla polskiego badacza enzymów

„Im więcej wiemy o procesach naprawy i uszkodzenia DNA, tym większe mamy szanse, żeby opracować nowe strategie leczenia nowotworów. To właśnie u podstaw powstawania tej choroby leżą procesy związane z uszkodzeniami materiału genetycznego” – mówi dr Nowotny.

Uczony prowadzi badania ścieżek naprawy materiału genetycznego. Dr Nowotny jest też laureatem prestiżowego grantu Europejskiej Rady ds. Badań (ERC Starting Grant) i wysoko cenionej w świecie nagrody International Early Career Award (IECS), przyznanej przez amerykański Instytut Medyczny Howarda Hughesa (HHMI).

Jak tłumaczył w rozmowie z PAP dr Nowotny, DNA – gdzie zakodowane są wszelkie informacje o organizmie - może ulec różnym uszkodzeniom. Niektóre z nich są spontaniczne, zachodzą w czasie, inne są związane z czynnikami zewnętrznymi. Ów „przepis na życie” powinien pozostawać nietknięty, ale podlega przypadkowym modyfikacjom chemicznym, które mogą uszkodzić informację genetyczną w komórce. Na drodze ewolucji wykształciło się wiele mechanizmów - efektywnych ścieżek służących utrzymaniu stabilności materiału genetycznego.

Dr Nowotny i jego współpracownicy analizują wybrane elementy tych ścieżek, o których nie wiadomo nic lub wiadomo bardzo niewiele. Podstawową metodą, jakiej używają biolodzy molekularni jest krystalografia białek. Pozwala ona określać struktury – kształt i budowę cząsteczek, które wchodzą w skład życia.

„Dzięki temu, że je poznajemy, zaczynamy rozumieć, jak działają. Nasza metodologia badawcza pozwoli nam rozwiązać struktury przestrzenne szczególnych enzymów. Żeby wyjaśnić rolę tych enzymów, należy powiedzieć, że podczas naprawy DNA w komórce zaczynają się pojawiać nietypowe struktury, nietypowe formy kwasu nukleinowego, gdzie np. dwie helisy są ze sobą sczepione. Żeby nie prowadziło to do dalszych problemów, muszą one być porozdzielane, uporządkowane. Istnieje specjalna grupa enzymów, która tym rozcinaniem, porządkowaniem się zajmuje. Właśnie te enzymy chcemy badać” – tłumaczy laureat grantu.

Dodaje, że w każdej komórce znajdują się dwie kopie danego genu. Jeśli jedna z nich zostanie uszkodzona, wówczas komórka ma specjalne mechanizmy, specjalne ścieżki, które wykorzystują dobrą kopię, żeby naprawić tą złą. W tym procesie jednak kawałki DNA muszą być ze sobą złączone. Po zakończeniu procesu do akcji wkracza enzym, który owe dwa kawałki z powrotem separuje.

„Chcemy badać te enzymy, które się zajmują tym rozczepianiem, ponieważ o ich działaniu praktycznie nic nie wiemy. Nie wiemy, jak rozpoznają i odnajdują złączone kawałki DNA, jak następnie prowadzą ich rozdzielanie, na temat chemii tego procesu wiemy bardzo niewiele” – mówi dr Nowotny.

Zaznacza, że poznawanie ścieżek naprawy DNA jest czymś bardzo ważnym, bowiem to właśnie mutacje genetyczne prowadzą one do rozregulowania różnych procesów w komórkach i niekontrolowanego ich wzrostu, a tym samym do powstawania nowotworów. Bardzo często komórki nowotworowe nie potrafią naprawiać DNA. Wiele leków przeciwnowotworowych uszkadza DNA, a gdy komórka nowotworowa sobie z tym nie radzi - umiera.

„Nasze badania nie są nakierowane na tworzenie nowych terapii, ale im więcej dowiemy się na temat tych wszystkich procesów, tym większą mamy szansę na to, jak by te problemy +atakować+ od strony praktycznej. Wykorzystanie ścieżek naprawy DNA nie jest jedyną strategią, żeby nowotwory próbować leczyć, ale może być podstawą do stworzenia kolejnej” – wyraża nadzieje biolog.

Ostatnia rozmowa kwalifikująca projekt do finansowania przez WELLCOME TRUST odbyła się w maju. Nowy projekt zespołu dr. Nowotnego rusza w 2013 roku i będzie rozpisany na pięć lat.

Prywatna fundacja w Wielkiej Brytanii założona przez Henry’ego Wellcome’a to, obok HHMI, jedna z największych fundacji finansujących badania naukowe na świecie. Od kilku lat działa tam program stypendiów dla naukowców z krajów rozwijających się. Polska od kilku lat jest obecna w tym programie i kilku uczonych otrzymało pieniądze na obiecujące prace badawcze.

„Stypendium, które otrzymałem w 2007 roku pozwoliło mi zorganizować i wyposażyć moją pracownię w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie. Fundacja przewiduje możliwość przedłużenia tego stypendium, kryteria są konkurencyjne i dość surowe. Bardzo się cieszę, że udało nam się już drugi raz i że wysoko oceniono nasz dorobek naukowy” – mówi dr Nowotny.

Jego zdaniem grant jest bardzo komfortowy ze względu na swoją elastyczność. Często trudno jest w perspektywie 5 lat ocenić, czy trzeba będzie zakupić dodatkowy sprzęt, czy raczej zatrudnić nową osobę. Z pieniędzy wypłacanych przez WELLCOME TRUST badacz może zatrudnić dwie osoby, kupić odczynniki, sprzęt, usługi i sfinansować podróże służbowe.

Pomimo, że temat projektu badawczego dr. Nowotnego dotyczy podobnej dziedziny, co grant ERC, prace badawcze nie nakładają się. Agencje chcą finansować konkretny wniosek, nie jest dopuszczalne finansowanie tego samego tematu z dwóch różnych źródeł. Badania prowadzone w Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w obu projektach dotyczą dwóch różnych grup białek, różnych enzymów. Ich cechą wspólną jest to, że odpowiadają za naprawę materiału genetycznego.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

agt/bsz