Szczegóły tego, czym pani doktor się zajmuje w pracy badawczej, mogą być zupełnie niezrozumiałe dla wielu osób. Zacznijmy więc od tego, co każdy – pani zdaniem – powinien wiedzieć o wirusach?
Choć nie zajmuję się wirusami bezpośrednio, uważam, że warto wiedzieć, że wirusy to bardzo nietypowe byty biologiczne – w uproszczeniu można powiedzieć, że to materiał genetyczny (DNA lub RNA) zamknięty w białkowej otoczce – które nie potrafią same się namnażać. Żeby to zrobić, muszą zaatakować organizm żywy, poprzez wprowadzenie swojego materiału genetycznego do wnętrza komórki gospodarza, przejąć jej maszynerię i wykorzystać ją do produkcji swoich kopii. A zatem kluczowy dla wirusów etap infekcji to moment wnikania do komórki – i właśnie tutaj pojawia się punkt styku z moimi badaniami, które dotyczą błon komórkowych, czyli zewnętrznej warstwy komórki. Niektóre wirusy, takie jak wirus grypy, HIV i SARS-CoV-2, mają podobną otoczkę do naszych błon komórkowych i wnikają do naszych komórek poprzez „zlanie się” ich błony z błoną naszej komórki, by dostać się do jej wnętrza.
Czy badania nad wirusami – w szerokim kontekście – rozwijają się teraz szczególnie dynamicznie? Pojawiają się tu jakieś spektakularne odkrycia, dokonania naukowców?
Zdecydowanie tak. Przede wszystkim pandemia COVID-19 znacząco przyspieszyła rozwój badań nad wirusami. Przykładowo, ten niezwykle wymagający czas wpłynął na komercyjne wykorzystanie szczepionek mRNA (np. Pfizer/BioNTech, Moderna). Obecnie trwają zaawansowane badania nad zastosowaniem tej technologii przeciwko innym wirusom (grypa, RSV, HIV), a także w leczeniu raka. Można o tym przeczytać w artykułach recenzyjnych w najlepszych czasopismach, np. „The Lancet” lub „Nature”.
Na czym obecnie najbardziej zależy najtęższym światowym głowom pracującym nad poznaniem wirusów?
Naukowcy intensywnie badają rezerwuar wirusów w naturze, szczególnie u nietoperzy, gryzoni i naczelnych, żeby zwiększyć szanse na wczesne wykrywanie potencjalnych pandemii. Zidentyfikowano setki nieznanych wcześniej wirusów RNA i DNA, które mogą przenosić się na ludzi. Z tego, co obserwuję jako badaczka pracująca na pograniczu biofizyki i biologii molekularnej, wynika, że duże znaczenie ma zrozumienie mechanizmów wnikania wirusa do komórki, fuzji błon i interakcji z receptorami komórkowymi. To pozwala tworzyć nowe strategie terapeutyczne – nie tylko leki, ale i sposoby blokowania zakażenia.
Czy pani doktor od zawsze chciała się zajmować tym, nad czym teraz pracuje, czy rozważała inne kierunki rozwoju i działań?
Od zawsze interesowały mnie zagadnienia z pogranicza fizyki i biologii. I rzeczywiście – dziś zajmuję się tym, co mnie fascynuje. Obecnie pracuję nad modelowymi błonami komórkowymi, czyli uproszczonymi układami lipidowymi, złożonymi z maksymalnie kilku składników. Tego typu modele pozwalają nam precyzyjnie kontrolować każdy parametr – skład, nawodnienie, pH, obecność określonych cząsteczek – co umożliwia bardzo dokładne badanie wpływu konkretnych czynników na właściwości błon. Dzięki temu możemy lepiej zrozumieć mechanizmy, które w żywych komórkach są trudne do jednoznacznego uchwycenia ze względu na ich złożoność.
Moim dalekosiężnym celem jest potwierdzenie, że molekularne oddziaływania i zjawiska, które obserwuję w tych modelach, zachodzą również w dużo bardziej złożonych, natywnych błonach komórkowych. Mam nadzieję, że moje badania przyczynią się do lepszego zrozumienia mechanizmów funkcjonowania komórek w ich naturalnym środowisku. Taki postęp byłby nie tylko ważnym etapem w mojej karierze, ale mógłby także otworzyć nowe możliwości w badaniach nad chorobami oraz w rozwoju terapii skupionych na błonach komórkowych.
Jednocześnie staram się być elastyczna w planowaniu swojej ścieżki naukowej – kierunki rozwoju dostosowuję na bieżąco, w zależności od wyników badań i pojawiających się okazji. Trudno dziś przewidzieć, czym dokładnie będę się zajmować za miesiąc, rok czy dziesięć lat – ale wiem, że będzie to naturalna konsekwencja tego, czym zajmuję się teraz. Naukę cechuje nieprzewidywalność, ale właśnie w tym tkwi jej piękno. Czasem inspiracją może być nieoczekiwane odkrycie albo zupełnie inny obszar badań – i to też jest wartość, z której nie chcę rezygnować.
Czytaj więcej
Komputery kwantowe wkraczają w fazę dynamicznego rozwoju, która zmieni oblicze tej technologii. Kiedy i w jaki sposób zmienią naszą codzienność, mó...
Jak w kilku zdaniach opisać to, co pani robi w swojej pracy badawczej i na czym polega wyjątkowość pani podejścia?
Analizuję strukturę i dynamikę błon lipidowych, szczególnie w warunkach ograniczonego nawodnienia, które symulują przejściowe odwodnienie błony komórkowej – istotne m.in. w procesie fuzji błonowej. Skupiam się na złożonych interakcjach między lipidami, cholesterolem i wodą. Unikalność mojego podejścia polega na precyzyjnym sterowaniu stopniem hydratacji błon i/lub zastosowaniu zaawansowanych metod spektroskopowych, co pozwala dostrzec zjawiska niewidoczne w typowych warunkach. Dzięki temu udało mi się wykazać, że nawet niewielka perturbacja warstwy wody hydratującej błonę prowadzi do redystrybucji cholesterolu pomiędzy jej różnymi regionami, co może odgrywać kluczową rolę w mechanizmie fuzji błon – procesu istotnego zarówno w fizjologii, jak i w infekcjach wirusowych, takich jak HIV czy SARS-CoV-2. Ponadto dostarczyłam pierwszych eksperymentalnych dowodów na to, że cholesterol – modulując lokalne środowisko lipidowe – zmienia orientację cząsteczek wody w warstwie hydratacyjnej, wpływając tym samym na potencjał dipolowy błony i oddziaływania z białkami. Choć są to badania podstawowe, mogą stanowić fundament dla opracowania nowych strategii terapeutycznych, np. w zakresie precyzyjnego dostarczania leków.
W takiej dziedzinie, w jakiej pani działa, sukcesy osiąga się indywidualnie czy zbiorowo i jak to wygląda w pani przypadku?
Nauka to zdecydowanie gra zespołowa. I sądzę, że jest to uniwersalne dla każdej dziedziny. Każda moja publikacja ma kilku autorów, a te w mojej ocenie najlepsze – łączą autorów będących ekspertami z różnych dyscyplin naukowych. Różnorodność i praca zespołowa poszerzają perspektywę, a tym samym sprzyjają tworzeniu bardziej kreatywnych rozwiązań.
Jaki ma pani cel zawodowy na najbliższy czas i jakie zamierzenia dotyczące rozwoju w ogóle?
Na razie zależy mi przede wszystkim na zdobywaniu nowych doświadczeń badawczych i poszerzaniu perspektywy. Latem będę prezentować wyniki swoich badań na konferencjach, m.in. w Rzymie i Berlinie, i liczę, że będzie to okazja do znalezienia inspiracji do nowych kierunków badawczych oraz nawiązania wartościowych kontaktów. Aktualnie prowadzę projekt dotyczący wpływu hormonów steroidowych – głównie żeńskich hormonów płciowych – na błony komórkowe. Chcę zweryfikować, czy mogą one wywoływać odpowiedź komórkową poprzez niegenomowe, niespecyficzne oddziaływania z lipidami błonowymi. Równolegle realizuję się także na polu dydaktycznym – przygotowuję swój pierwszy wykład z fizyki, co traktuję zarówno jako wyzwanie, jak i szansę na rozwój.
Czy pani zdaniem w jakimś nie bardzo odległym czasie światu może grozić podobna epidemia do tej, którą przeżywaliśmy 5 lat temu?
Zagrożenie nowymi epidemiami niestety pozostaje realne. Wirusy bardzo szybko się zmieniają, a globalizacja sprzyja ich rozprzestrzenianiu. Dlatego tak ważna jest gotowość systemów ochrony zdrowia, ale też rozwój podstawowych badań, które – nawet jeśli nie są bezpośrednio „wirusowe” – mogą w przyszłości pomóc zrozumieć mechanizmy infekcji.
Czytaj więcej
Projekty Martyny Łuszczek, takie jak Aquacollector i aplikacja wspierająca rolników, to odpowiedź na współczesne wyzwania ekologiczne i społeczne....
Co pani doktor sądzi o teoriach spiskowych na temat wirusów? Sprawdza się tu powiedzenie, że w każdej plotce jest część prawdy?
Teorie spiskowe traktuję raczej jako formę anegdoty – jest ich naprawdę wiele i bywają bardzo kreatywne. Przykładowo, niektórzy wierzą, że wirusy, w tym SARS-CoV-2, zostały stworzone celowo w laboratorium jako broń biologiczna, a następnie „wymknęły się” przypadkiem lub zostały wypuszczone celowo, by kontrolować społeczeństwa, testować nowe technologie lub prowadzić do depopulacji. Inne wersje mówią o tajemniczych organizacjach stojących za pandemią w celach biznesowych, a nawet o tym, że wirusy w ogóle nie istnieją. Popularna była też teoria, że w trakcie szczepień wprowadza się ludziom mikrochipy umożliwiające zdalne sterowanie. Niestety, te przekonania są szeroko rozpowszechniane w mediach społecznościowych i zyskują realny wpływ – zwłaszcza tam, gdzie brakuje rzetelnej edukacji naukowej. Ich konsekwencje mogą być poważne. Szczególnie niepokojące są skutki działalności ruchów antyszczepionkowych, które osłabiają odporność zbiorowiskową i przyczyniają się do nawrotów groźnych, wcześniej kontrolowanych chorób zakaźnych. W tym kontekście powiedzenie, że „w każdej plotce jest ziarno prawdy”, może być po prostu mylące – bo nawet jeśli jakaś teoria bazuje na luźno powiązanych faktach, to sposób ich interpretacji bywa całkowicie oderwany od rzeczywistości naukowej.
Jaka jest pani zdaniem najbardziej intrygująca albo trudna do zrozumienia cecha wirusów, która sprawia, że – tak mi się wydaje – wciąż mają przewagę nad ludźmi i mocno im zagrażają?
Nie jestem wirusologiem, ale podejrzewam, że jedną z najbardziej wymagających i intrygujących cech wirusów jest ich zdolność do błyskawicznej adaptacji – poprzez mutacje i różne inne strategie unikania układu odpornościowego. Ta elastyczność sprawia, że potrafią szybko „uciekać” przed naszą odpowiedzią immunologiczną i terapiami. Chociaż sama nie badam wirusów bezpośrednio, uważam, że kluczowe znaczenie ma zrozumienie mechanizmów, które umożliwiają im wnikanie do komórek – czyli m.in. fuzji błon. To właśnie na styku tych procesów, gdzie wirus spotyka się z komórką, możemy szukać słabych punktów, które pozwolą nam skuteczniej z nimi walczyć. Nauka ma tu jeszcze wiele do odkrycia – ale każda taka cząstka wiedzy może realnie przechylić szalę na naszą korzyść.
