Prof. Magdalena Żernicka-Goetz: Moje odkrycie zostało uznane i opublikowane w najlepszych na świecie czasopismach naukowych, ale dla wielu naukowców brzmiało jak herezja

– Starali się podważyć moją wiarygodność. Byłam przecież młodą, nikomu nieznaną dziewczyną z pokomunistycznej Polski – mówi prof. Magdalena Żernicka-Goetz. Światowej sławy embriolożka, którą wielu widzi jako kandydatkę do Nagrody Nobla, opowiada nam o swojej pracy nad tworzeniem modeli ludzkich zarodków.

Monika Głuska-Durenkamp: Nad jakimi badaniami teraz pani pracuje?

Magdalena Żernicka-Goetz: Od kilku lat prowadzę badania laboratoryjne nad różnymi modelami zarodków, które tworzę z komórek macierzystych. Dziś w nauce coraz częściej stosuje się komórki macierzyste, z których próbuje tworzyć się na przykład poszczególne organy ciała. Oczywiście to jeszcze daleka droga. Staram się tworzyć zarodki mysie, które we wczesnej fazie rozwoju są podobne do ludzkich. Są dużo prostsze w hodowli, łatwiej też opanować niuanse we wzajemnym oddziaływaniu komórek na siebie.

W jaki sposób budowane są inne, trudniejsze modele?

Pięć lat temu w Cambridge zaczęliśmy z moim zespołem tworzyć modele zarodków ludzkich z komórek macierzystych. Z takiego modelu zarodka potencjalnie można będzie kiedyś zrozumieć, jakie czynniki wpływają na ciążę i co możemy zrobić, żeby każdy, kto chce, mógł mieć dziecko. I to dziecko zdrowe. Wymaga to wielu doświadczeń, odkryć, bo rozpracowanie ludzkich komórek macierzystych nie jest proste.

Co jest najtrudniejsze?

Te różne komórki składające się na model są z „innych bajek” i zanim je ze sobą połączymy, rosną w odmiennych, dwuwymiarowych warunkach. A my chcemy zmusić je do współpracy, współdziałania i aby tak się stało, muszą się porozumieć. Gdyby użyć prostego porównania to tak, jakby wziąć Polaka, Francuza, Chińczyka, którzy nie znają swoich języków i zmusić ich do dialogu. To bardzo skomplikowany proces.

COVID przeszkodził w badaniach?

Gdy ponad rok temu przyszła pandemia, trzeba było na jakiś czas zamknąć laboratoria, a potem pracowaliśmy na zmiany, po pięć, sześć godzin. W takim czasie nie można zrobić za dużo, bo zarodki rozwijają się bardzo wolno. Nad podobnymi procesami pracują też konkurencyjne laboratoria i dwa z nich ostatnio opublikowały w „Nature” wyniki podobnych prac, które robiłam w moim laboratorium od kilku lat.  Jednak naszą specjalnością jest łączenie komórek macierzystych tworzących zarodek z komórkami macierzystymi, które budują łożysko. Wtedy dostarczamy mu wszystkich struktur i to jest najbardziej naturalne dla modelu zarodka.

Magdalena Żernicka -Goetz/ fot. Simon Zernicki-Glover

Skąd pobieracie ludzkie zarodki do badań?

W Wielkiej Brytanii można badać zarodki do 14. dnia ich życia i otrzymywać z nich komórki macierzyste. Na takie badania trzeba mieć pozwolenie specjalnej komisji i niewiele laboratoriów je otrzymuje.  Obserwujemy te zarodki, które przekazują nam kliniki sztucznego zapłodnienia – oczywiście za zgodą pacjentów. To często zarodki nieprawidłowe , których nie można było umieścić w ciele matki – rodzice postanowili poświęcić je dla nauki. Dlatego takie ważne jest tworzenie modelu zarodków, bo ich samych na badania jest niewiele i często są wadliwe. Nasze modele to nie płody – nie mają potencjału rozwojowego, aby się w płód rozwinąć.

A jakie przełożenie może to mieć w przyszłości na tworzenie zarodków ludzkich? 

Zawsze szokuje mnie informacja, że ponad 50 proc. zarodków obumiera we wczesnym okresie rozwoju. Nie tylko zarodki przed implementacją, które tworzą się w laboratoriach podczas zapłodnienia in vitro, ale uważa się, że także te w łonie kobiety. Dlatego nasze modele zarodków chcielibyśmy badać pod kątem tego, dlaczego obumierają na tak wczesnych etapach. Negatywny wpływ mogą mieć na nie różne czynniki środowiskowe, alkohol, dieta uboga w białka, papierosy… Wszystko to można badać na modelach, które przypominają zarodki ludzkie, ale nimi nie są.

Te badania mogą pomóc także w skuteczniejszym procesie zapłodnień in vitro?

Być może tak, bo dzięki obserwacjom będziemy starać się dokładniej przewidzieć, która zapłodniona komórka jajowa przeżyje i ciąża będzie udana. Dziś mamy wciąż zbyt małą wiedzę o tym, dlaczego niepowodzenie występuje nieomal w 70 proc. prób zapłodnienia in vitro. Poza tym często wszczepia się matce więcej niż jeden zarodek, co może skutkować ciąża mnogą.

Zarodkiem zajmuje się pani od początku swojej kariery. Już wtedy obaliła pani biologiczny dogmat.

Tak, już od końca lat 90. w Cambridge robiłam badania dotyczące tego, w jaki sposób zarodek przełamuje swoją symetrię. Ustaliłam, że komórki zaczynają się różnicować wcześniej niż myślano i inaczej niż się spodziewano. To odkrycie było na tyle rewolucyjne, że sama nie mogłam w nie uwierzyć. Wielokrotnie powtarzałam badania. Odkrycie zostało uznane i opublikowane w najlepszych na świecie czasopismach naukowych, ale dla wielu naukowców brzmiało ono jak herezja. Starali się podważyć moją wiarygodność. Byłam przecież młodą, nikomu nieznaną dziewczyną z pokomunistycznej Polski.

Dziś już mówię o tym z dystansem, ale wtedy bardzo to przeżywałam. Nie sądziłam, że ten atak będzie trwał tak długo. Były momenty, że chciałam zrezygnować z nauki. Gdyby nie wspierali mnie dwaj profesorowie, nie dałabym rady. To sir Martin Evans i sir John Gurdon, którzy dziś są noblistami w dziedzinie medycyny. Z profesorem Evansem pracowałam, z kolei z profesorem Gurdonem sąsiadowałam w laboratorium. Właściwie dopiero po 10 latach przyznano mi rację, ale paradoksalnie wszyscy poznali moje nazwisko.

Niełatwo jest być kobietą w nauce?

Myślę, że w ogóle życie każdego naukowca to wzloty i upadki. Jest wielka radość, gdy robi się to z pasji, można kompletnie się w tym zanurzyć i cieszyć postępami badań. Ale rzeczywiście konkurencja w nauce jest olbrzymia. Nawet gdy masz świetny pomysł na badanie, często inni też na ten sam pomysł wpadną. Czasem to dobrze, bo można połączyć wysiłki – lubię współpracować z zaprzyjaźnionymi zespołami badawczymi – ale zwykle to raczej ostry wyścig. Komu uda się nie tylko coś odkryć, ale udokumentować i opublikować (a to trwa), ten będzie pierwszy. To zabawne, jak wiele mężczyzn uwielbia taki wyścig, a ja wolałabym żyć bez niego.

W moim zespole promuję dziewczyny, jest ich więcej niż połowa. Jestem także mentorką dla wielu kobiet naukowców w różnych organizacjach. Dziś kobiet-liderów grup badawczych jest więcej, ale rzeczywiście moje życie naukowe upływało głównie wśród mężczyzn. Mam coraz więcej studentek, ale niewiele z nich decyduje się na kolejny etap, bo zdają sobie sprawę, jak wielkich wymaga to wyrzeczeń i jak wielu trudnych decyzji.

Gdy już zdobyła pani uznanie naukowe, jakie badania prowadziła?

Tu trochę zawyrokował los. W drugą ciążę zaszłam jako 43-latka i postanowiłam zrobić badania genetyczne. Okazało się, że ciąża jest zagrożona poważną wadą wrodzoną – 25 proc. komórek pobranych z łożyska było wadliwych. Na szczęście przeprowadzone po miesiącu badania genetyczne wykazały, że płyn owodniowy nie wykazuje już wad i dziecko urodzi się zdrowe. Żeby poradzić sobie ze stresem i niepewnością, zaczęłam prowadzić badania nad nieprawidłowymi komórkami w zarodku i łożysku. Przeprowadzałam je właśnie na zarodkach myszy. Udało mi się potwierdzić hipotezę o wielkiej plastyczności wczesnych zarodków. Odkryłam, że nasze zarodki mogą pozbyć się wadliwych komórek, a ich funkcje przejmują zdrowe. Prawidłowe komórki w zarodku orientują się, że „sąsiadki” są uszkodzone i trzeba je zastąpić.

O tych moich badaniach zrobiło się głośno nie tylko w świecie naukowym, ale i w mediach. To był ważny sygnał dla rodziców, którzy zrobili badania prenatalne i biopsja kosmówki nie wyszła prawidłowo. Należy je powtórzyć w czwartym miesiącu ciąży i zweryfikować badaniami komórek z płynu owodniowego. Komórki łożyska mogą mieć wady, których nie ma u płodu. Najważniejsza jest wiedza i swoboda w wykonaniu takich badań.

Obecnie mieszka pani  i pracuje w Kalifornii. Decyzja o wyjeździe była trudna?

Rzeczywiście długo zastanawiałam się nad przyjęciem tej oferty, bo w tym czasie miałam też propozycje z Stanford, Harwardu, Max Planck Institut w Berlinie. Wybrałam Caltech (California Institute of Technology – przyp. red.), bo daje mi największe możliwości badawcze i chciałam pomieszkać w miejscu zupełnie innym, a Kalifornia właśnie taka jest. I teraz prowadzę dwa laboratoria, bo nadal mam swój zespół w Cambridge. Tam także pozostała moja córka, która studiuje medycynę. Mąż, młodszy syn i nasze koty, przyjechali tu ze mną. Mieszkam w niesamowitym i pięknym miejscu. Niedaleko od nas mieszka Meryl Streep, ale – pewnie także przez pandemię – tylko raz widziałam ją na spacerze.

Magda Żernicka-Goetz – prof. biologii i embriologii. Skończyła biologię i obroniła doktorat na Uniwersytecie Warszawskim. W 1995 r. wyjechała do Wielkiej Brytanii, gdzie od 1997 r.  prowadzi swój zespół badawczy na Uniwersytecie w Cambridge. Od prawie dwóch lat prowadzi drugie laboratorium w California Institute of Technology, gdzie pracuje nad badaniem zarodków i komórek macierzystych. Laureatka licznych nagród naukowych , wielu widzi ją w gronie kandydatek do Nagrody Nobla. 57-latka. Z mężem, profesorem genetyki Davidem Gloverem, ma dwoje dzieci: Natalię (19 lat) i Szymona (14 lat).