Myślę, że wyedukowane społeczeństwo musi jak najszybciej wprowadzić 
mądre prawodawstwo. Jeżeli tego u nas nie zrobimy w ciągu pięciu lat,
możemy być używani jako króliki doświadczalne w środku Europy.

Rozmowa z prof. dr. hab. Maciejem Żyliczem, 
biologiem molekularnym

Nie od razu wybrał Pan biologię?
– Nie. Zacząłem studiować w Gdańsku fizykę za namową stryja Jana Żylicza, który jest profesorem fizyki w UW, a ja patrzyłem w stryja jak w słońce. Jeszcze przedtem chciałem zostać trenerem sportowym – należałem do polskiej kadry w skoku wzwyż. Rodziców to przerażało, ale nie zabraniali i pewnie dlatego, że nie zabraniali, zrezygnowałem. Po roku fizyki przestałem trenować, miałem bardzo dużo czasu i chciałem studiować coś jeszcze.

– Studiowanie fizyki wydaje się absorbujące.
– Byłem przez sport przyzwyczajony do skrupulatnego gospodarowania czasem. I nagle okazało się, że mam kilka wolnych godzin dziennie. Poszedłem na matematykę, ale wydała mi się zanadto teoretyczna. Pojechałem do Warszawy. Stryj oprowadził mnie po Wydziale Fizyki, w Katedrze Biofizyki spotkałem p. Magdalenę Fikus (nie była jeszcze profesorem) i to spotkanie sprawiło, że postanowiłem studiować biologię. Nie zdążyłem wrócić do Gdańska, gdy do rodziców zadzwonił prof. Karol Taylor, który, będąc akurat w Warszawie, dowiedział się od p. Fikusowej, że jest taki fizyk in spe, który chce studiować równolegle biologię. W ten sposób znalazłem się pod skrzydłami prof. Taylora.

– Skończył Pan oba kierunki?
– Skończyłem pięcioletnie studia fizyki doświadczalnej, pracę magisterską robiłem z biofizyki. Prof. Taylor powiedział mi, że ważniejsze od magisterium z biologii (przeszedłem prawie cały kurs) jest zabranie się do doktoratu. No więc zrobiłem doktorat w ciągu dwóch i pół lat.

– Przy tym wszystkim był czas na działania polityczne?
– Jeszcze podczas studiów podpisałem petycję do Sejmu przeciwko planowanym zmianom w konstytucji (wpisanie przewodniej roli PZPR i miłości do ZSRR). Później należałem do grona osób wspierających KOR – zbierałem podpisy i pieniądze. Z tego powodu nie mogłem dostać pracy w Uniwersytecie Gdańskim. Użyłem wybiegu, mówiąc głośno, że składam podanie na Wydziale Fizyki, a po kryjomu złożyłem je w Akademii Medycznej, podległej innemu resortowi. Służba Bezpieczeństwa dowiedziała się o tym, gdy już mnie przyjęto, wobec czego poprzestała na zakazie kontaktów z młodzieżą, co było korzystne dla pracy nad doktoratem. Zaraz potem wybuchła „Solidarność” i przez półtora roku niezbyt dużo pracowałem, będąc przewodniczącym Komisji Zakładowej w uniwersytecie. Wybierałem się do Stanów Zjednoczonych, do profesora Costy Georgopoulosa – znaliśmy się z publikacji i korespondencji – który zidentyfikował geny niezbędne do replikacji wirusowego DNA, a ja, na podstawie jego prac i przy użyciu jego szczepów, zidentyfikowałem produkty tych genów, tj. białka. Zaproszenie przyszło w grudniu 1981 r. W stanie wojennym byłem przewodniczącym strajku, więc potem musiałem się ukrywać. Po pół roku bardzo nerwowego życia działaczego podziemie „Solidarności” i ja sam uznaliśmy, że powinienem wyjechać. Dostałem paszport, ale tylko ja – a mieliśmy już trójkę dzieci – i tylko w jedną stronę. Wyjechałem, a po pół roku nieskutecznych starań o sprowadzenie rodziny zacząłem mówić przez telefon (a rozmowy były kontrolowane), że wracam – do więzienia. Bardzo szybko żona dostała paszport i wszyscy przyjechali do mnie. Pracowałem nad tymi białkami, które zidentyfikowałem w Polsce. Zrekonstruowałem, po raz pierwszy in vitro, system syntezy materiału genetycznego wirusa w komórce bakterii zakażonej tym wirusem, odkrywając w tym systemie trzy zupełnie nowe białka. Te, które później nazwaliśmy „białkami opiekuńczymi” albo „przyzwoitkami”.

– Czy od razu podejrzewał Pan tę ich rolę?
– Nie. Określiliśmy je najpierw mianem „białek szoku termicznego”, ponieważ ich synteza gwałtownie rosła w podwyższonej temperaturze. Doświadczenie jest proste: hodujemy bakterie w temperaturze 30o, po czym szybko przenosimy probówkę z hodowlą do temperatury 45o i to wystarczy, żeby synteza wielu białek słabła, a niektórych, w tym tych, które wyizolowaliśmy rosła. Po opublikowaniu tych wyników nasza znajoma z Madison Elisabeth Craig sekwencjonowała gen ludzki, gen muszki owocowej Drosophila i gen naszej bakterii. Okazało się, że „nasze” białka w tych trzech organizmach są bardzo podobne. Byliśmy pewni, że to nie może być przypadek, że bakterii przecież „nie zależy” na hodowaniu wirusa w sobie, zatem owe białka muszą mieć jakieś jeszcze inne zadania. Ich uderzające podobieństwo w organizmach ewolucyjnie odległych wskazywało, że to są zadania bardzo podstawowe. Pracując dalej zauważyłem, że jeśli dodamy tych białek to, w pewnym momencie, system replikacji przestaje funkcjonować. Widać jest ich za dużo.

– Wszystko to działo się w Stanach?
– Tak, ale wiedziałem, że wrócimy. Moja żona uważała, że nie potrafi tam wychować dzieci. Ja, siedząc w laboratorium, niewiele jej pomagałem. W 1985 r. (po amnestii) wróciliśmy – dzięki temu, że prof. Taylor zapewnił mi stworzenie zespołu badawczego, mimo iż nie miałem jeszcze habilitacji. Pracowaliśmy we troje z Krzysztofem Liberkiem i Dorotą Skowyrą, badając system replikacji oraz testując białka szoku termicznego na różnych enzymach. Okazało się, że one chronią przed zgubnymi skutkami wysokiej temperatury taki np. enzym, który się nazywa RNA polimeraza. W podwyższonej temperaturze enzym agreguje, czyli zlepia się w duże struktury. Białko szoku termicznego działa opóźniająco na ten niepożądany proces, a co najciekawsze, dodanie takiego białka sprawia, że agregaty dysocjują, rozpuszczają się i sytuacja wraca do normy.

– Zatem to białko nie tylko chroni przed szkodami, ale naprawia już powstałe?
– Tak jest. W 1990 r. opublikowaliśmy te wyniki w najlepszym światowym czasopiśmie „Cell”, jako jedyni Polacy na tych łamach. Był to doktorat Doroty, która teraz jest profesorem w Ameryce. Uważam to odkrycie za przełomowe, od tego momentu wiem, że nie są to tylko białka szoku termicznego, ale „białka przyzwoitki” (molecular chaperones), a najlepiej mówić: białka opiekuńcze. Inni już badacze wykazali, że one poza tym robią wiele rzeczy, uczestniczą w zwijaniu się białek, w transporcie innych białek do organelii komórkowych. Zrobił się z tego globalny system.

– Czy to oznaczało istotną zmianę myślenia o tym, co dzieje się wewnątrz komórki?
– Uważam, że tak. Potem podstawowa rola białek opiekuńczych potwierdziła się w badaniach nad pewnymi proteazami, substancjami niszczącymi inne białka w komórce, a więc szkodliwymi w pewnych sytuacjach.

– Rozumiem, że system opiekuńczy, czy też system bezpieczeństwa, jest w komórce bardzo rozbudowany?
– Jest przede wszystkim bardzo uniwersalny. Przez lata nie mogliśmy zrozumieć pozornego paradoksu, polegającego na tym, że to samo białko opiekuńcze raz pomaga i ratuje, kiedy indziej niszczy jakieś „chore” białko. Teraz wiemy, że mechanizm, w ogromnym uproszczeniu, wygląda tak: Nasze białko opiekuńcze wiąże się z innym białkiem i niejako szuka w nim wadliwej struktury, „chorego” miejsca, które może powodować wręcz zgubne skutki. Jeśli znajdzie, to się tam przylepia i doprowadza do zniszczenia całego białka. Jeśli nie znajdzie, to się odłącza i tamto białko „podopieczne” wraca do swojej normalnej postaci i aktywności. Cały proces może się powtarzać, białka opiekuńcze naprawiają, naprawiają, a jeśli nie zdołają naprawić, to hydrolizują, czyli niszczą całą wadliwą strukturę. (Poznaliśmy ten mechanizm dzięki pracom Diany Wojtkowiak i Alicji Warzyszek.)

– Jak gdyby sprzątały wnętrze komórki?
– Właśnie, bo nie powinno tam być wadliwych struktur także dlatego, że one obrastając białkami opiekuńczymi angażują je, uniemożliwiając działanie gdzie indziej.

– A jak duże są możliwości białek opiekuńczych? Co może zagrażać im samym?
– One mają bardzo stabilną strukturę przestrzenną, której np. podwyższona temperatura nie może łatwo zmienić, a jeśli nawet ją zmieni, to struktura spontanicznie wróci do właściwej postaci, gdy warunki znów staną się normalne. Proszę sobie wyobrazić, że takie białko można zagotować, potem przenieść do lodu i ono odzyska aktywność! Będąc opiekunami nie mogą same potrzebować opieki.

– Jaki jest w komórce stosunek opiekunek do podopiecznych?
– Opiekunek jest bardzo dużo. Nie w sensie ich rodzajów, ale stężenia. Oblepiają wszystko, co mogłoby spowodować nieprawidłowe połączenie jakichś struktur. To jest właśnie działanie „przyzwoitek” – w każdym miejscu, gdzie coś takiego mogłoby się zdarzyć, już jest białko opiekuńcze.

– Wydawałoby się więc, że w komórce panuje stuprocentowe bezpieczeństwo. A jednak występują niepożądane zjawiska, różne mutacje.
– Niebezpieczeństwo wzrasta, gdy warunki zewnętrzne stają się stresowe. Wówczas następuje owa wzmożona „synteza szoku termicznego” – opiekunek gwałtownie przybywa. Czasem, naturalnie, może ich nie wystarczyć i wtedy komórka ginie.

– Wyobrażam sobie, że nie tylko szok termiczny wywołuje stres zagrażający komórce?
– Oczywiście, że nie tylko. Teraz pracujemy nad tym, jak „nasze” białka opiekują się bardzo ważnym białkiem P 53, które pełni rolę strażnika genomu, polegającą na tym, że jeśli nastąpi wiele mutacji, hamuje podział komórkowy powodując w konsekwencji samobójstwo komórki. Jest to bardzo ważne, gdyż zapobiega mnożeniu się wadliwych komórek. Jeżeli samo białko P 53 ulegnie mutacji, mamy transformację nowotworową. Stwierdzono, że wiele komórek nowotworowych zawiera właśnie to zmutowane białko. Mój doktorant ze Stanów Zjednoczonych Frank King pracuje nad tym, jaką „opieką” otoczone jest białko P 53. Są to ciągle badania podstawowe, ale na świecie próbuje się już stosować niektóre wyniki. P. Srivastawa w 1995 r. wyizolował z nowotworu myszy te same białka, które ja znalazłem kiedyś w komórce bakterii zakażonej wirusem. Wstrzyknął je z powrotem tej samej myszy i okazało się, że to zahamowało przerzuty, a także uodporniło mysz na próby chemicznego wywołania nowotworu. Po doświadczeniach na myszach, szczurach, świniach w Stanach Zjednoczonych prowadzi się trzy niezależne programy badań klinicznych. Przeszły one już pierwszą fazę, tzn. udowodniono, że nie szkodzą ludziom. Druga faza polega na tym, że w przypadku beznadziejnym lekarze decydują się na taką terapię. Rezultaty, jak wiem, są dobre, ale wprowadzanie tej metody do leczenia może trwać 5, a nawet 10 lat.

– Postawił Pan pierwszy krok na drodze poznania białek opiekuńczych i całego systemu bezpieczeństwa w komórce. Czy w momencie wyizolowania tamtych trzech białek zdawał Pan sobie sprawę, że to zupełnie nowa droga?
– Może Costa Georgopoulos miał takie przeczucie, ja nie. Na mnie wielkie wrażenie zrobiło odkrycie, że w procesie ewolucji zachował się taki sam czy prawie taki sam gen u muszki owocowej i u człowieka. Od razu wiedziałem, że to ma fundamentalne znaczenie.

– Czy w biologii molekularnej jest dzisiaj główne pytanie, cel, do którego wszyscy dążą?
– Biologia molekularna rozwija się w taki sposób, że jeżeli człowiek posiądzie pewien zasób technik, których trzeba się uczyć 5-10 lat, to potem staje przed kopalnią problemów. Czegokolwiek się dotknie, jest to nowe.

– A czy biologia molekularna już przeszła fazę mechanistycznego czy scjentystycznego tryumfalizmu, przekonania, że tylko czasu potrzeba, żeby wyjaśnić to, co potocznie określamy mianem „zagadki życia”?
– Myślę, że mamy schyłek tej fazy. Biolog, który zobaczy jak skomplikowany jest układ najprymitywniejszej bakterii, pojmuje, że nie da się do końca wyjaśnić mechanizmu jego powstania. To jest zagadka.

– Nabiera pokory?
– Nabiera pokory wobec tego, co stworzone. Chciałbym wskazać pewien bardzo ważny cel nie samej biologii i nie tylko biologów. Istnieje i szybko się rozwija nauka zwana genomiką. Za 5 lat będziemy znali całą informację zapisaną we wszystkich ludzkich chromosomach. I musimy nauczyć się z niej korzystać. Jest to zadanie biologów, fizyków, chemików, informatyków. Jednocześnie odsłaniają się zupełnie nowe obszary poznania. Wiele rzeczy dzieje się w organizmach niejako poza genetyką, nie zależy wprost od genów i nawet od ich skomplikowanego układu, ale od produktów genów, tj. białek. Zabezpieczenie przed mutacją na poziomie białka P 53, które my badamy, jest czymś takim.

– Czy istnieje taka granica, której biologia molekularna nigdy nie przekroczy?
– Uważam, że tak. Choć nie jest to linia graniczna, raczej ma charakter asymptotyczny. Ciągle się przybliżamy i tym samym przesuwamy granicę, spostrzegając zarazem wciąż nowe tajemnice.

– Nie unikniemy pytania o bariery etyczne.
– Kiedy zaczynałem badania, wydawało mi się, że istnieje wśród biologów niepisane prawo zabraniające pracy na komórkach zarodka ludzkiego, że żadne szanujące się czasopismo nie przyjęłoby publikacji z takich badań. Myliłem się. Myślę, że wyedukowane społeczeństwo musi jak najszybciej wprowadzić mądre prawodawstwo. Jeżeli tego u nas nie zrobimy w ciągu pięciu lat, możemy być używani jako króliki doświadczalne w środku Europy. Nowe prawodawstwo wprowadzają już Anglicy, Francuzi, Amerykanie, z pewnych doświadczeń można skorzystać. Podam przykład mówiący, dlaczego to jest niezbędne. Otóż, zidentyfikowano już gen odpowiedzialny za dziedziczenie skłonności do zachorowania na raka piersi. Dość proste jest ustalenie, czy kobieta ma mutację tego genu, usposabiającą do zachorowania, czy nie. Oczywiste są korzyści dla wczesnego wykrywania i leczenia. Z drugiej strony, niektóre towarzystwa ubezpieczeniowe w Ameryce zaczęły żądać od kobiet świadectwa, czy nie mają tej mutacji. Inny przykład, bardziej hipotetyczny. Jeśli uda się określić zespół genów warunkujących np. skłonność do agresji – znaleziono taki gen u myszy – to musimy sobie odpowiedzieć na pytanie, czy ta wiadomość ma pozostać wyłączną własnością nosiciela genu, czy może powinna być ujawniona, np. w sądzie albo przy zatrudnieniu w zawodzie nauczyciela lub policjanta i kto ma prawo żądać jej ujawnienia? Politykom brakuje wyobraźni, żeby takie sytuacje przewidywać.

– Jaki powinien być, zdaniem Pana, zakres „intymności genetycznej”.
– Cała informacja o moim genomie jest moją własnością i ode mnie powinno zależeć, komu ją udostępnię.

– Informacja genetyczna należy, jak sądzę, do pakietu praw człowieka, które wysuwają się na czoło obowiązujących standardów i można się spodziewać, że ich znaczenie będzie rosło. Ale można też pomyśleć, że wiedza o predyspozycjach narażających na kolizje czy konflikty z innymi ludźmi, mogłaby służyć profilaktyce społecznej i wobec tego powinna być dostępna.
– Granica jest tu bardzo delikatna, a niebezpieczeństwo dyskryminacji osób albo całych grup – duże.

– Ideałem byłoby, gdyby każdy, posiadając wiedzę o swoim genomie, sam ujawniał z niej to, co ma znaczenie dla innych.
– Nie wiem, kiedy do tego dorośniemy, ale na pewno trzeba już teraz edukować społeczeństwo i szukać dobrych rozwiązań prawnych. Prawdę mówiąc, mam pewne obawy o to, że czytając i oglądając różne science fictions, widząc owcę Dolly, po której sklonowanie człowieka jest technologicznie możliwe, tak mało robimy w zakresie prawodawstwa. Nie można stawiać sztucznych barier, które będziemy omijać, ale trzeba formułować takie przepisy, które ułatwią ludziom rozstrzyganie nowych dylematów, jakie niesie poznanie ich własnej natury.

Rozmawiała 
Magdalena Bajer

Uwagi.