Tajemnice immunologii - rozmowa z Pawłem Matrybą

Z Pawłem Matrybą, doktorantem z Zakładu Immunologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, rozmawiamy o zwycięskim projekcie konkursowym. Liczę, że uda się uchylić kolejnego rąbka tajemnic chronoimmunologii

- Jest pan laureatem konkursu dla doktorantów Etiuda 8 Narodowego Centrum Nauki. Nad czym będzie pan pracował w ramach zwycięskiego projektu?     

Projekt „Obrazowanie antygenowo-swoistej odpowiedzi limfocytów w całych węzłach limfatycznych” zakłada przeprowadzenie badań służących określeniu wpływu rytmu dobowego na rozwój antygenowo-swoistej odpowiedzi immunologicznej związanej z syntezą przeciwciał. W tym celu przezroczyste i rozszerzone węzły limfatyczne zostaną zobrazowane i zanalizowane pod kątem liczby limfocytów T CD4+, B oraz FRC, z naciskiem na rozwikłanie ewentualnej zmienności kształtu sieci FRC w ciągu doby. Aktualnie, większość wiedzy dotyczącej budowy narządów na poziomie komórkowym pochodzi ze skrawków histologicznych, które są cieniutkie, pokazują pojedyncze płaszczyzny, a to nie wystarcza do zrozumienia ich skomplikowanej budowy 3D. Niezmiennie od 7 lat pracuję nad tworzeniem i wdrażaniem w Polsce technik optycznego oczyszczania tkanek. W wyniku oczyszczania, tkanka staje się dosłownie przezroczysta. Dzięki temu, światłem lasera specjalnego mikroskopu, przeprowadzamy „histologiczne cięcie optyczne” – dopóki tkanka jest przezroczysta, dopóty przechodzimy przez nią, płaszczyzna po płaszczyźnie – szybko, dokładnie, a przede wszystkim bez niszczenia preparatu i tworzenia tysięcy niedoskonałości, jak ma to miejsce przy fizycznym cięciu tkanek. Po 3 latach prac nad oczyszczaniem mysich węzłów limfatycznych, osiągnęliśmy bardzo dobre rezultaty. Okazało się jednak, że komórki w obrębie węzłów limfatycznych są po prostu gęsto „upakowane”. Przez to, nie jesteśmy w stanie zagwarantować takich warunków obrazowania, po którym moglibyśmy powiedzieć, ile sztuk limfocytów rzeczywiście znajduje się w obrębie węzłów limfatycznych. Ich bliskie sąsiedztwo powoduje, że nierzadko są one nierozróżnialne nawet przez zaawansowane programy. Skoro komórki i przestrzenie pomiędzy nimi są zbyt małe, żeby je dokładnie zliczać, to wraz z moim promotorem prof. Jakubem Gołąbem, je powiększymy. Tym właśnie będę się zajmował w ramach konkursu Etiuda. W duchu niedawno zaprezentowanej przez inżynierów z MIT, koncepcji expansion microscopy, fizycznie rozszerzymy preparat i w ten sposób umożliwimy precyzyjne zliczenie komórek oraz poznanie ich struktury w obrębie całych węzłów limfatycznych. Jak już zaczniemy zliczać te limfocyty i komórki FRC (te ostatnie tworzą zręb węzła i dyrygują przemieszczaniem się limfocytów), to zrobimy to z uwzględnieniem rytmu dobowego. 

- Gdzie odbywają się badania?

Większość prac przeprowadzimy w Zakładzie Immunologii WUM. Przy ważnej części chronoimmunologicznej będziemy współpracowali z dr hab. Pawłem Majewskim z Zakładu Fizjologii Zwierząt UW. Ostatecznie, skanowanie przeprowadzimy w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, korzystając z zasobów Pracowni Neurobiologii oraz Pracowni Obrazowania Struktury i Funkcji Tkankowych, a także we współpracy z Pracownią Mikroskopii Konfokalnej UCL. Zwieńczeniem prac będzie 3-miesięczny staż w Seattle w grupie prof. Gernera – światowego pioniera i lidera histocytometrii. Tam zamierzam posiąść umiejętności analizy uzyskiwanych obrazów. 

- Na badania dostał pan dofinansowanie w wysokości 103,676 zł. Czy grant wystarczy na realizację zaplanowanych prac? 

Z pewnością. Etiuda jest grantem nietypowym, gdyż finansuje przede wszystkim pobyt w dowolnym miejscu na świecie podczas stażu, nie zaś odczynniki czy aparaturę, jak zwykło się o grantach myśleć. Poziom oferowanego przez NCN finansowania pozwala skupić się na przygotowywaniu pracy doktorskiej.

- A gdyby nie udało się otrzymać grantu, podjął by się pan tego zadania? 

Oczywiście, ale bez wątpienia waga uzyskanych na końcu wyników byłaby niepomiernie mniejsza. Staż w grupie prof. Gernera otwiera drzwi do poznania prawdy, a nie tylko opisywanych „na oko” obserwacji, spostrzeżeń niepopartych twardą analizą komputerową.  

- Wygrana w konkursie to ogromna szansa dla młodego naukowca. Czego się pan spodziewa? 

Uzyskanie finansowania i otrzymanie najwyższej oceny w konkursie to ogromne wyróżnienie. Wierzę, że dzięki zespołowi w Warszawie, a później współpracy z laboratorium prof. Gernera, uda nam się wspólnie uchylić kolejnego rąbka tajemnic chronoimmunologii. Po grancie, zgodnie z wymogami formalnymi konkursu, planuję w ciągu 12 miesięcy uzyskać stopień naukowy doktora i dalej korzystać oraz dzielić się z innymi umiejętnościami nabytymi w Seattle.   

- Czym się pan zajmie po zakończeniu badań nad węzłami? 

Swoją przyszłość wiążę z Polską. Wierzę, że w ciągu niecałej dekady założymy w Warszawie światowej klasy core facility, centrum usługowe, pomagające naukowcom zainteresowanym zastosowaniem optycznego oczyszczania tkanek we własnych badaniach. Ogromy postęp technologiczny ma niebywały wpływ niemal na każdą dziedzinę naszego życia, dla mnie oczywiście szczególnie zauważalny jest w medycynie. Gdy 7 lat temu zaczynałem swoją przygodę w laboratorium, wydawało mi się, że naukowiec, który znajdzie swoją niszę, będzie mógł swobodnie eksplorować ją latami. Po tych 7 latach rozumiem, w jak wielkim byłem błędzie. Świat nauki, a przynajmniej tej jej części, która charakteryzuje się znaczną innowacją i odważnymi celami badawczymi, jest szalenie konkurencyjny. Proszę spojrzeć choćby na historię optycznego oczyszczania – w 7 lat po pierwszej ważniejszej publikacji z dziedziny, w której dokonuje się czegoś zgoła niemożliwego (tworzenie przezroczystych narządów, a nawet całych drobnych gryzoni laboratoryjnych), mamy już co najmniej 20 oryginalnych metod tzw. „clearingu” i ponad 150 zaawansowanych modyfikacji.

- Czy młodzi naukowcy mają dobre warunki do rozwoju w Polsce?

W Polsce istnieje wiele instytucji, które finansowo wspierają młodych naukowców. Mamy m.in. PARP, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Narodowe Centrum Nauki, niedawno powołaną Agencję Badań Medycznych. Finansowanie stypendiów samych doktorantów odbywa się z ramienia powołanych Szkół Doktorskich lub w ramach pracy przy projektach kierowników grantów. Warto podkreślić, że polscy naukowcy bywają konkurencyjni w stosunku do najlepszych grup badawczych świata. Mamy również świetnych mentorów, którzy w duchu idei odrzucają nierzadko wyśmienite oferty pracy, by pozostać w Polsce i przekazywać swe doświadczenie. Niektóre uniwersytety, w tym WUM, posiadają profesjonalne jednostki zajmujące się wspieraniem naukowców podczas aplikacji o granty, by mogli oni skupić się przede wszystkim na części merytorycznej projektu. Utrapieniem naukowców są jednak zamówienia i czas oczekiwania na odczynniki. Nauka to wyścig pomysłów, a system, w którym odczynniki do pracy są dostarczane czasem nawet po 3 miesiącach, nie pomaga w tym wyścigu. Nie będę już wspominał o procedurze zamówienia sprzętu za więcej niż 5000 zł. Dla przykładu, gdy w laboratorium w Monachium potrzebowaliśmy dokupić jeszcze jedno przeciwciało, następnego dnia czekało ono na moim biurku. Zdaję sobie sprawę, że tam zamawia się odczynniki od producentów będących „na miejscu”, niemniej nasz system jest zdecydowanie zbyt wolny pod tym względem i ewidentnie utrudnia pracę.