Wzrok skierowany w dal, nogi na ziemi: wywiad z Timem Huntem

Tłumaczenie Grzegorz Glubowski

Tim Hunt Dzięki uprzejmości Eda Swinden'a

Profesor Tim Hunt, laureat Nagrody Nobla z medycyny i fizjologii w 2001, w rozmowie z Philipp’em Gebhardt’em, opowiada o swojej naukowej pasji, znaczeniu czystych badań, wpływowi nastawionych entuzjastycznie kolegów – oraz roli szczęścia w odkryciach naukowych. W 2001 roku Tim Hunt, Leland Hartwell oraz Paul Nurse otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny „za odkrycie kluczowych regulatorów cyklu komórkowego”w1. Wielokomórkowe organizmy rozwijają się z zapłodnionej komórki jajowej w wyniku wielokrotnego podziału komórkowego. W okresie życia organizmu, poszczególne komórki obumierają i zastępowane są komórkami powstałymi w rezultacie procesów podziału komórkowego.

Jest kilka zdarzeń, które muszą wydarzyć się w komórce eukariotycznej zanim będzie ona mogła podzielić się na dwie siostrzane komórki. Te fazy – włączając powielenie genomu, wzrost komórkowy i segregację chromosomów – są znane jako cykl komórkowy (zobacz ilustracje).

Żywa komórka ssaka (szczura kangurowego) przechodząca przez różne stadia M-fazy w cyklu komórkowym. Od lewej do prawej: profaza, prometafaza, metafaza, anafaza, telofaza. DNA (kolor niebieski) i mikrotubule (kolor żółty), oznakowane fluorescencyjnymi białkami lub odpowiednio jaskrawymi barwami Dzięki uprzejmości Jana Ellenberg'a

Wszystkie etapy cyklu komórkowego muszą być ściśle kontrolowane dla uniknięcia uszkodzeń i anomalii rozwojowych, na przykład formowania się nowotworów. Kontrola następuje w “punktach kontrolnych” cyklu komórkowego, w których mogą interweniować mechanizmy komórkowe, o ile coś zmierza w niewłaściwym kierunku. Tim Hunt odkrył, że przechodzenie przez punkty kontrolne cyklu komórkowego wymaga cyklazy, nowo odkrytej proteiny, która jest syntetyzowana tuż przed osiągnięciem kolejnego punktu kontrolnego i jest niszczona natychmiast po tym jak punkt kontrolny został minięty.

Unieruchomione komórki ssaków (szczur) w różnych stadiach M-fazy w cyklu komórkowym. Od lewj do prawej: interfaza, profaza, metafaza, anafaza, cytokineza. DNA (kolor niebieski) i mikrotubule (kolor zielony) oraz włókna aktyny (kolor czerwony) oznakowane fluorescencyjnie lub odpowiednio zabarwione Dzięki uprzejmości Jana Ellenberg'a

Cyklaza aktywuje inne białko – kinazę, które umożliwia komórkom przejście do następnego stadium cyklu. Praca Tima Hunta ma zasadnicze znaczenie dla biologii i medycyny, w szczególności dla zrozumienia, w jaki sposób komórki tworzą nowotwory. Obecnie pracuje on w brytyjskim ośrodku badania raka^w2.

Co skłoniło Pana do studiowania biologii?

Sądzę, że w dużym stopniu był to wpływ mojej szkoły. Zdecydowałem, że zostanę biologiem, gdy ze świetnym wynikiem zdałem w wieku jedenastu lat szkolny egzamin z biologii. Mieliśmy bardzo dobrego nauczyciela i z dużym zainteresowaniem oczekiwałem na lekcje przyrody, które były o wiele ciekawsze aniżeli lekcje łaciny czy greki. Nie byłem szczególnie dobry z fizyki, ale biologia nie wymagała wiele wysiłku z mojej strony. Miałem później również bardzo dobrego nauczyciela chemii, zatem naturalnym było rozpoczęcie studiów biochemicznych na uniwersytecie – w późnych latach 50-tych. Nigdy nie musiałem tak naprawdę podejmować żadnych decyzji, po prostu robiłem to co lubiłem i co było dla mnie fascynujące.

Gdy już wstąpiłem na uniwersytet zaszokowało mnie, że byli tam ludzie, którzy o wiele więcej ode mnie wiedzieli, o wiele więcej niż ja rozumieli i byli o wiele bardziej ode mnie utalentowani. [Śmiech] Później odkryłem, że tak na prawdę mogę robić swoje i znowu powiodło mi się na egzaminach. Byłem w stanie podołać każdym zajęciom, którym chciałem. Przykładowo, zgłębiłem nieco psychologię. Zainteresowała mnie, ale nie byłem w niej dobry. Moim zdaniem istota edukacji polega na odkryciu tego, co się lubi i w czym jest się dobrym. Później to co robisz nie przypomina już pracy – po prostu to robisz. Twoje zajęcie sprawia ci wtedy przyjemność!

Wszyscy młodzi naukowcy uczą się, że dobre zaplanowanie eksperymentów ma podstawowe znaczenie dla pomyślności badań, ale wcześniej bądź później odkrywamy również, że każdy eksperyment wymaga równie dobrej interpretacji. Często rezultaty są całkowicie nieoczekiwane i wtedy rozpoczyna się rzeczywista praca… a często też pojawiają się nowe, niespodziewane odkrycia. Jakie znaczenie miały dla Pańskiej kariery szczęśliwe przypadki?

O, zasadnicze… i takie mają nadal. Pierwszego poważnego odkrycia dokonałem, gdy byłem absolwentem i wraz z kilkoma kolegami próbowaliśmy dowiedzieć się czy rybosomy są równomiernie rozłożone w matrycowym RNA. Wymagało to przeprowadzania badań gradientu sacharozy, czyli długo trwających eksperymentów. Któregoś dnia wyszliśmy na lunch podczas trwania eksperymentu i wróciliśmy nieco później. Jednakże, z lenistwa, przeanalizowaliśmy otrzymany rezultat. W rezultacie tej odrobiny lenistwa, odkryliśmy coś nowego, czego nie odkryli byśmy w inny sposób! Okazało się, że mniej było rybosomów w matrycowym RNA tworzących łańcuchy alfa niż łańcuchy beta. Fakt ten stał się podstawą mojego pierwszego artykułu w Nature! Nie było wówczas nacisków na publikacje; sądziliśmy po prostu, że skoro otrzymaliśmy interesujący rezultat, powinniśmy go opublikować. Był to dość istotny rezultat, ale jednocześnie uzyskany całkiem przypadkowo, w wyniku szczęśliwego zbiegu okoliczności – eksperyment po prostu trwał nieco zbyt długo.

Muszę przyznać, że źle wówczas zinterpretowaliśmy to odkrycie, gdyż w kolejnych eksperymentach nie zastosowaliśmy właściwej kontroli, skutkiem czego otrzymaliśmy błędną odpowiedź. Mój dobry przyjaciel, Harvey Lodish, poprawił nas później i dokonał prawidłowej interpretacji. Była to dla nas wspaniała lekcja: szczęśliwy przypadek ukazuje coś nieoczekiwanego, próbujesz później to zrozumieć wykonując szereg “dobrze zaplanowanych eksperymentów”, które błędnie interpretujesz i kolega sprowadza cię na właściwą drogę.... To zarazem rozrywka i dobre doświadczenie naukowe.

W jaki sposób lider zespołu powinien wspierać i chronić kreatywność swoich współpracowników?

Niespecjalnie interesuje mnie „liderowanie”, wolę luźną konfederację ludzi. Podtrzymywanie morale innych oraz ich entuzjazmu jest ogromnie trudne i nie mam pewności, czy jestem w tym dobry. Trzeba być krytycznym względem siebie oraz względem innych ludzi wokół, a oni często przyjmują to z niechęcią. Prawda jest taka, że bardzo trudno jest zgromadzić wszystkie potrzebne do tego informacje. Jeśli nie jesteś nadzwyczaj krytyczny dla samego siebie zbierasz chybione pomysły gdyż ci się podobają, a nie jesteś przygotowany by je odrzucić.

O wiele jest łatwiej, gdy pracuje się z rówieśnikami. James Watson and Francis Crick udzielili niegdyś dobrze znanego wywiadu – „Dlaczego nam się powiodło, a innym nie”; Francis Crick powiedział, że jednym z powodów było to, że byli względem siebie absolutnie szczerzy i nie traktowali problemów osobiście. „To zły pomysł. To był twój pomysł, ale mimo wszystko to zły pomysł i musisz znaleźć inne rozwiązanie.” Takie stwierdzenie może przynieść negatywny skutek, jeśli zostanie wypowiedziane przez kogoś o większym dorobku naukowym.

Jak rozwijała się pańska kariera badawcza?

Powiedzmy, że moja kariera się rozwinęła. [Śmiech]. Moi przyjaciele i ja w jakiś sposób zawsze mieliśmy pieniądze żeby przetrwać – jednak nie nadzwyczaj wiele pieniędzy. Gdy wróciłem z Ameryki do Anglii, moje wynagrodzenie zmniejszyło się pięciokrotnie! Byliśmy bardzo biedni, musieliśmy martwić się czy wystarczy nam jedzenia, ale bawiliśmy się świetnie. Tworzyliśmy wspaniałe, tętniące życiem środowisko intelektualne; odkrywaliśmy nowe rzeczy i to było ważniejsze od kariery. Posiadanie stypendium naukowego z przeznaczeniem po prostu na badania jest cudownym błogosławieństwem. Przez około dziesięć lat, nie miałem nigdy tytułu własności dłużej niż przez trzy lata i to samo dotyczy niektórych moich przyjaciół, odnoszących największe sukcesy. Nie masz obowiązków, możesz pojechać dokądkolwiek na świecie, robić co tylko chcesz. Musisz tylko coś odkryć, w przeciwnym razie ludzie nie dadzą następnego stypendium. Miałem więc pracę i to było wszystko…. [Śmiech]

Często mówię ludziom “taki jestem szczęśliwy, że już nie mam dwudziestu kilku lat”. Myślę, że jest o wiele trudniej obecnie, niż gdy rozpoczynałem. W mojej dziedzinie, było tak mało wtedy wiadomo, że niemal każdy kamień, który odwróciłeś, odsłaniał coś interesującego wypełzającego spod niego. Myślę, że obecnie jest trudniej w biologii.

Co Pan bada obecnie?

Pracuję nad kilkoma zagadnieniami dotyczącymi kontroli cyklu komórkowego. Odkryliśmy, że zmiany cyklu komórkowego są wywoływane przez kinazę, ale obecnie pytanie brzmi: jak wiele białek musi być przez kinazę sfosforylowane i do jakiego stopnia, by komórki rozpoczęły mitozę? Co z kontrolą fosfotazy, która odwraca proces? Okazuje się, że są to bardzo skomplikowane zagadnienia. Walczymy z nimi od kilku lat, ale nadal nie wiem czy kiedykolwiek osiągniemy jakieś satysfakcjonujące rezultaty. Inną niezwykle interesującą sprawą jest to, że białko które odkryłem – cykloza – może nagle zniknąć i nadal nie rozumiemy mechanizmu tego zjawiska.

To obszar badań stawiający wielkie wymagania, ale przynoszący także wiele radości. Sprawia również wiele trudności: minęła dekada od kiedy odkryliśmy podstawowe mechanizmy, ale tak naprawdę nadal nie rozumiemy jak to działa. Myślę, że nadal będę łamał sobie nad tym głowę gdy przejdę na emeryturę – kiedykolwiek to nastąpi.

Mimo to opowiada Pan z wielkim ożywieniem o swoich badaniach.

Muszę przyznać, że to przychodzi i odchodzi. Gdy wręczano mi nagrodę Nobla sądziłem, że może to być właściwy moment by przestać. Niezmiernie mało prawdopodobne jest, że kiedykolwiek ponownie dokona się podobnie znaczącego odkrycia, więc dlaczego by po prostu nie odejść od badań? Przestać i spróbować pomagać innym.

Na krótko zaangażowałem się przykładowo w lobowanie na rzecz Europejskiej Rady Nauki [European Research Council] – czymś, co mnie pasjonuje. Ostatecznie stwierdziłem jednak, że jedyną rzeczą w której jestem na prawdę dobry jest robienie eksperymentów i radość z pracy w laboratorium oraz odkrywania nowych rzeczy powróciła. To właśnie robię obecnie.

[Jaja i oocyty wyposażonej w pazury, afrykańskiej żaby Xenopus laevis stały się ważnym obiektem w badaniach biologicznych. Te relatywnie duże komórki, w których łatwo można manipulować, wykorzystywane są w badaniu procesów rozwojowych. W biologii molekularnej tworzą one układ porównawczy dla badań nad białkami. Tim Hunt i jego koledzy używali owych żabich jaj do analizy białek odgrywających kluczową rolę w skomplikowanej sieci sterowania cyklem komórkowym. Pokazali oni nie tylko, że ów regulujący system, uprzednio zidentyfikowany w jajach jeżowców i małż, istnieje także w komórkach kręgowców, ale także opisali pozostałe odgrywające w nim rolę cząsteczki.]

Paul Nurse, z którym dzielił Pan Nagrodę Nobla w 2001 roku, powiedział kiedyś, że: „prawdziwa nauka jest dokonywana przez kreatywne jednostki pracujące w grupie, która jest społecznie interaktywna, z dużą swobodą w podążaniu za swoimi naukowymi ideami.” Społeczeństwo wspiera takie działania, ponieważ spodziewa się czegoś w zamian; na przykład poprawy ochrony zdrowia lub ogólnie dobrobytu. Jak objaśniłby Pan laikowi korzyść społeczną z badania żabich jaj?

Nie jest to łatwe! Sądzę, że należałoby odnieść się do tego z płaszczyzny kultury: lepiej jest znać sprawy i jeśli się już je zna, jest to bardzo, ale to bardzo piękne.

Korzyści z czystych badań są często całkowicie nieoczekiwane. Gdy, Michael Faraday demonstrował zjawiska elektryczne w latach 1830-tych, jakaś kobieta spytała go: „Jaki pożytek wynika z odkrycia przez Pana elektryczności?” Odpowiedź Faradaya brzmiała: „Proszę pani, a jaki jest pożytek z nowo narodzonego dziecka?” Podobnie myślę o moich badaniach nad Xenopus. GdyFaraday odkrywał elektryczność, przemiany jakie przyniesie to naszemu społeczeństwu nie mogły być do przewidzenia. On po prostu rozpoznawał sposób funkcjonowania świata i jak myślę, podobnie jest z badaniami nad żabimi jajami.

W jakich obszarach dostrzega pan przewagę badaczy europejskich w porównaniu z innymi, na przykład z USA?

Jestem zmartwiony stanem europejskich działań badawczych w zestawieniu z ich odpowiednikami w Stanach. W jakiś sposób amerykanie o wiele częściej odnoszą sukcesy w wywoływaniu i utrzymywaniu dynamicznego i kreatywnego etosu pracy badawczej. Częściowo dzieje się tak, gdyż dysponują wielokrotnie większymi pieniędzmi – choć niektórzy temu zaprzeczają. Myślę, że posiadają oni zdumiewającą otwartość na nowe idee i pewien sposób celebrowania czystych badań w wielu dziedzinach – prowadzonych nie tylko przez naukowców. Jeśli trafi się do któregokolwiek z amerykańskich uniwersytetów, odkryje się, że należące do niego budynki fundowali miejscowi bogacze. To nie zdarza się w Europie zbyt często.

Europejskie uniwersytety są ogólnie w bardzo złym stanie technicznym. Szokujące jest, że amerykańskie uniwersytety zawsze można spotkać, przy zastosowaniu dowolnych kryteriów, między odnoszącymi największe sukcesy: 15 na 20 najlepszych uniwersytetów znajduje się w USA! Można by spodziewać się, że Uniwersytet Paryski czy Uniwersytet Berliński znajdują się w najwyższej lidze – ale ich tam nie ma. Sądzę, że powinniśmy postawić sobie pytanie: dlaczego tak nie jest i co moglibyśmy zrobić, aby zmienić ten stan.

Czy Pańskim zdaniem Unia Europejska podejmuje właściwe środki dla rozwijania nauki w Europie?

Optymistycznie podchodzę do możliwości spełnienia pomocniczej roli w tym zakresie poprzez powstałą Radę Europy. Myślę, że w przeszłości zbyt wielki nacisk był położony na osiąganie wyników praktycznych – w rolnictwie, w medycynie, w technologii itd. Mocno wierzę w posiadanie żywotnej społeczności naukowej badań czystych, gdyż skutkiem tego jest pojawianie się błyskotliwych, kreatywnych indywidualności, zdolnych odnosić sukcesy w każdej dziedzinie, którą się ostateczne zajmą. Nie twierdzę, że wszyscy naukowcy powinni być badaczami problemów podstawowych – oczywiście że nie. Twierdzę, że w Europie brak dostatecznego nacisku na istnienie uniwersytetów rozwijających kreatywność i przyjemność pracy naukowej, natomiast nasze uniwersytety przykładają znaczenie po prostu do zrozumienia. Jesteśmy zbyt obsesyjnie nastawieni do funkcjonalności nauki, a nie wystarczająco do osiągania radości z nauki jako takiej.

Proszę dokończyć zdanie: „Najlepsze miejsce do prowadzenia badań...”

…jest tam, gdzie wielu innych, zdolnych ludzi prowadzi badania. Dobrze czułem się w Cambridge, ponieważ posiadają tam silną tradycję doskonałości badawczej. Było to nawet nieco onieśmielające – zdawałeś sobie sprawę, że nie jesteś Newtonem. Z drugiej strony, fakt, że tak wiele fantastycznych odkryć naukowych zostało dokonanych w tym zabawnym, raczej nudnym mieście, ma całkiem istotne znaczenie: badania naukowe były najbardziej interesującą rzeczą, którą można było wykonywać.

Co mógłby Pan doradzić naukowcom stojącym na początku kariery lub osobom rozważającym taką możliwość? Jakie powinni posiadać cechy?

Myślę, że najważniejsze jest po prostu poczucie ciekawości i przyjemność odkrywania rzeczy. Trzeba chcieć wiedzieć. To nie jest zwyczajna kariera ani zwyczajna praca. Wzorce również są ważne. Kiedy rozpoczynałem w Cambridge, było tam wielu laureatów Nobla, którzy odnieśli spektakularne sukcesy w zrozumieniu funkcjonowania komórek. Było to bardzo pomocne, ponieważ znając tych ludzi, mogłem czasem usiąść z nimi przy lunchu i przekonać się, że bagaż nadzwyczajnych osiągnięć w nauce nie przeszkadzał im nadal pozostawać ludźmi. Czasem robili głupie komentarze; nie byli nieomylni. Dawało to nadzieję, że i moje wysiłki mogą zakończyć się sukcesem.

Jeszcze jedno ostatnie zdanie do dokończenia: „Otrzymanie nagrody Nobla zmieniło moje życie w taki sposób …”

… którego nie przewidywałem. Myślę, że główna różnica polega na tym, że stałem się o wiele bardziej pewną siebie osobą.

Zasoby informacji w sieci

w1 – Ogólne spojrzenie na cykl komórkowy oraz szczegóły pracy Tima Hunt’a, Lelanda Hartwell’a and Paula Nurse’a ukazane w prasie ogłaszającej otrzymanie przez nich nagrody Nobla: http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2001/press.html

Chcąc dowiedzieć się więcej o cyklu komórkowym, zagraj w grę “Kontrolowanie Cyklu Komórkowego” na noblowskiej stronie: http://nobelprize.org/educational_games/medicine/2001/

Po więcej informacji o nagrodzie Nobla, oraz biografie jej laureatów zobacz http://nobelprize.org/

w2 – Cancer Research UK jest czołową brytyjską organizacją dobroczynną koncentrującą się na raku: www.cancerresearchuk.org

Źródła

Kompletne nagranie audio tego wywiadu jest zamieszczone na: http://onlinesymposium.predocs.org/media/career-development-session/tim-hunt-interview/index.html

Philipp Gebhardt jest doktorantem w Europejskim Laboratorium Biologii Molekularnej w Heidelbergu, Niemcy, badającym białka biorące udział w mechanizmie kompensacyjnym determinacji płci. Jest to proces dzięki któremu geny produkowane przez chromosomy płci są wytwarzane jednakowo u osobników płci żeńskiej i męskiej. W przeciwnym razie osobniki płci żeńskiej (z dwoma chromosomami X) produkowałyby dwukrotnie więcej genów płci niż u osobników płci męskiej (z jednym chromosomem X).