Badania, które zmieniają oblicze diagnostyki

Dr Klonowska jest autorką 21 publikacji oraz laureatką licznych prestiżowych nagród, m.in. stypendium TSC Alliance oraz Research Excellence Award przyznawanego w USA. Prowadzi badania nad stwardnieniem guzowatym (TSC), co przyniosło praktyczne odkrycia o potencjalnym zastosowaniu w diagnostyce. Obecnie kieruje Zakładem Genetyki Nowotworów w Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN, gdzie kontynuuje swoje badania nad podłożem genetycznym nowotworów. Badania dr Klonowskiej koncentrują się na zgłębianiu podłoża genetycznego zespołów dziedzicznych predysponujących do występowania guzów związanych z inaktywacją genów supresorowych. W obszarze jej zainteresowań badawczych znajduje się również opracowanie nowych metod sekwencjonowania następnej generacji (NGS) do ultraczułego profilowania mutacji, w tym mutacji somatycznych i mozaikowatości na niskim poziomie. W 2024 r. otrzymała stypendium programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki w kategorii habilitacyjnej. Jej praca naukowa może zmienić oblicze diagnostyki chorób nowotworowych, co w kontekście zwiększonej zachorowalności ma kluczowe znaczenie.

Liczba zachorowań na nowotwory wzrasta

Każdego roku 4 lutego obchodzimy Światowy Dzień Walki z Rakiem, który przypomina o milionach osób zmagających się z tą chorobą. Według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) liczba przypadków raka sięga aż 19 mln rocznie i wciąż rośnie. W Polsce roczna liczba nowych zachorowań na nowotwory złośliwe wynosi ok. 185 tys., a liczba zgonów z ich powodu – prawie 100 tys. [1]. W tym kontekście kluczowe stają się badania nad nowymi metodami diagnozowania i leczenia nowotworów. W ciągu niespełna 30 lat liczba nowych przypadków raka wzrośnie o 77% – wynika z szacunków WHO. Obecnie mniej więcej co piąta osoba zapada na chorobę nowotworową. Mężczyźni częściej niż kobiety umierają z powodu raka [2]. Poszukując skutecznych terapii onkologicznych, naukowcy prowadzą badania, które pomagają głębiej zrozumieć naturę choroby. Wyniki pracy naukowej dr Klonowskiej mają na celu lepsze zrozumienie zmian genetycznych, które prowadzą do rozwoju nowotworów.

Nowotwory widziane pod „mikroskopem genetycznym”

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 wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Istotnym źródłem zmian są substancje rakotwórcze obecne w dymie tytoniowym, spalinach, azbeście czy innych chemikaliach. Codzienna ekspozycja na te czynniki może znacząco zwiększać ryzyko rozwoju nowotworów. Ponadto mutacje mogą pojawiać się spontanicznie podczas naturalnych procesów komórkowych, takich jak podziały komórkowe, kiedy błędy w kopiowaniu DNA nie zostaną skutecznie naprawione. U niektórych osób ryzyko jest dodatkowo zwiększone przez czynniki dziedziczne – odziedziczone mutacje genetyczne, które mogą predysponować do rozwoju nowotworów. Dr Katarzyna Klonowska w swojej pracy badawczej opracowuje ultraczułe metody wykrywania mutacji genetycznych odpowiedzialnych za powstawanie nowotworów. Tego rodzaju zmiany w DNA są niewielkie, ale ich wpływ na zdrowie człowieka może być ogromny. Polka porównuje swoje badania do szukania „kropli w oceanie” – mutacje są trudne do wykrycia, ale ich odnalezienie może być kluczem do lepszego zrozumienia nowotworzenia. – Ocean stanowi odzwierciedlenie ogromu informacji genetycznej zawartej w ludzkim genomie, natomiast kropla symbolizuje pojedyncze mutacje napędzające rozwój guzów nowotworowych. Ich skuteczne wykrywanie wciąż stanowi ogromne wyzwanie i wymaga opracowania oraz zastosowania nowych wyspecjalizowanych narzędzi badawczych – mówi dr Katarzyna Klonowska. Wcześniejsze badania dr Klonowskiej, prowadzone w Polsce i za granicą, dotyczyły ryzyka zachorowania na raka piersi u osób z określonymi mutacjami genetycznymi. Dzięki nim poprawiła się diagnostyka tej choroby, co ma znaczenie dla pacjentek na całym świecie.

Przełom w badaniach nad stwardnieniem guzowatym

Podczas pracy na Harvard Medical School w USA dr Klonowska badała zespół stwardnienia guzowatego (z ang. Tuberous Sclerosis Complex, TSC). W trakcie stażu oraz obecnej współpracy z dr. Davidem Kwiatkowskim dr Klonowska jest zaangażowana w ponad 10 projektów, których celem jest badanie nowych aspektów genetycznej patogenezy TSC, tj. zespołu związanego z inaktywacją genów supresorowych TSC1 lub TSC2 i występowaniem guzów w różnych narządach, takich jak mózg, serce czy skóra. Jednym z głównych odkryć naukowych było opracowanie nowej metody – Multiplex High-sensitivity Probe Amplification (MHPA) – oraz jej zastosowanie do identyfikacji mutacji w naczyniakowłókniakach skóry twarzy (z ang. facial angiofibroma, FAF) u pacjentów z TSC. MHPA to strategia sekwencjonowania następnej generacji (z ang. next-generation sequencing, NGS), która umożliwia detekcję mutacji o bardzo niskiej częstości (z ang. variant allele frequency, VAF, <<0.1%) i jest 10-krotnie bardziej czuła niż poprzednie metody stosowane do detekcji mutacji o niskiej częstości. Dr Klonowska zastosowała metodę MHPA do ultraczułej analizy genu TSC2 w guzach skóry twarzy, tj. naczyniakowłókniakach (FAF) u pacjentów z TSC. Analiza ta doprowadziła do zaskakującego odkrycia „deszczu” powszechnie występujących mutacji poliklonalnych o niskiej częstości, generowanych przez promieniowanie UV w genie TSC2. Badania dr Katarzyny Klonowskiej po raz pierwszy wykazały, że niniejsze mutacje wiążą się z występowaniem tysięcy subklinicznych prekursorów FAF (micro-FAF), których tylko niewielka część przekształca się w klinicznie rozpoznawalne guzy FAF. Wyniki badań dr Klonowskiej pozwoliły na zdefiniowanie całkowicie nowego, nierozpoznanego dotąd patomechanizmu guzów skóry twarzy u pacjentów z TSC. Odkrycia dr Klonowskiej pomagają lepiej diagnozować TSC i poszerzają wiedzę na temat patomechanizmów rozwoju guzów związanych z TSC.

Nadzieja na przyszłość

Dzięki pracy zespołu badawczego kierowanego przez dr Katarzynę Klonowską możliwe staje się opracowanie bardziej skutecznych metod diagnostycznych oraz głębsze zrozumienie mechanizmów nowotworowych. Mimo postępów nauki, kluczowe znaczenie w walce z rakiem wciąż ma jednak codzienna profilaktyka. Regularne badania kontrolne, zdrowa dieta, aktywność fizyczna, unikanie palenia tytoniu i ograniczenie spożycia alkoholu mogą znacząco zmniejszyć ryzyko zachorowania na nowotwory. Świadomość i dbałość o zdrowie to narzędzia, które każdy z nas ma w swoich rękach, aby zmniejszyć ryzyko zachorowania.