Monika Kurczyńska, absolwentka Wydziału Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej, otrzymała nagrodę Polskiego Towarzystwa Inżynierii Biomedycznej w ogólnopolskim konkursie na najlepszą pracę magisterską w roku 2012.
Praca "Badanie zależności pomiędzy charakterystyką przepływu a jakością struktury kanału jonowego odtworzoną z mapy kontaktów" wykonana była pod kierunkiem dr hab. Małgorzaty Kotulskiej, prof. PWr.
Mgr inż. Monika Kurczyńska pochodzi z Bogatyni. Zajmuje się zagadnieniami bioinfromatyki strukturalnej i modelowaniem przepływów jonów przez białkowe nanopory. Odbyła 3-miesięczną praktykę na Uniwersytecie w Essen. Została laureatką m.in. stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego (2011) i pierwszej edycji konkursu Diamentowy Grant (2012). Jest doktorantką w Instytucie Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej na Wydziale Podstawowych Problemów Techniki PWr.
Czym zajmowała się pani w swojej pracy dyplomowej?
Tematem pracy była analiza modelu przestrzennej struktury białka za pomocą jego funkcji obliczonej komputerowo. W bioinformatyce dużym problemem jest kwestia modelowania białek, struktur trójwymiarowych, ponieważ uzyskanie takiej struktury doświadczalnie jest bardzo czasochłonne i kosztowne. W bazach danych mamy ponad 20 mln sekwencji białek, natomiast struktur jedynie 80 tys. W zespole chcieliśmy znaleźć metody, za pomocą których będzie się można odnieść do rzeczy łatwo mierzalnych. W przypadku kanałów jonowych łatwo mierzy się charakterystykę prądowo-napięciową – obliczamy to komputerowo na podstawie naszych modeli i potem sprawdzamy model, czy jest podobny do tego eksperymentalnego wyniku. Jeżeli tak, to domniemywamy, że ta struktura jest dobrze zamodelowana.
Jakie to ma praktyczne zastosowanie?
Wiele chorób, np. mukowiscydoza, katecholaminergiczny częstoskurcz komorowy, wynikają z mutacji kanałów jonowych. Jeżeli będziemy znali strukturę prawidłowego kanału oraz zmianę, która nastąpiła w tej strukturze i powoduje taką patologię, łatwiej będzie projektować cały proces leczenia i zapobiegania tego typu chorobom. Może więc to być użyteczne w terapii - chcemy zmieniać białko tak, aby funkcjonowało prawidłowo. Druga gałąź zastosowań dotyczy procesu projektowania leków. Bardzo droga jest w nim procedura sprawdzania ogromnej ilości różnych cząsteczek. Są już metody komputerowe, które pozwalają sprawdzić, jak dana cząsteczka będzie wpływała na białko odpowiadające za chorobę. Ale ponieważ nie znamy tych wszystkich białek pojawia się tu element projektowania takiej struktury i sprawdzania czy jest prawidłowa, a następnie dopiero badanie interakcji leku. Po prostu przenosimy część zadań laboratorium mokrego do symulacji komputerowej. Pozwala to obniżyć koszty i przyspieszyć cały proces. Możemy wykonać bardzo wiele symulacji, czego nie jesteśmy w stanie zrobić w laboratorium.
Nad czym teraz pani pracuje?
Podczas przygotowywania doktoratu kontynuuję badania oceny struktur białek, przy czym poza komputerowym badaniem funkcji, doszło jeszcze badanie stabilności energetycznej tych modeli. Służy to wyznaczaniu, która z metod oceny jest najbardziej korzystna, czyli najlepiej wskazuje modele prawidłowe.
Skąd zainteresowanie tym tematem?
Zawsze miałam skłonności bardziej do nauk ścisłych, na pograniczu chemii i fizyki. Wybierając kierunek studiów szukałam czegoś, co ma bezpośrednie zastosowanie dla człowieka. Coś, co pozwoli mi przy pomocy nauk ścisłych pomagać ludziom. A sama bioinformatyka pojawiła się przez przypadek, przez pasje sportowe. Bardzo się interesowałam siatkówką i w ramach jednego z projektów z informatyki przygotowywałam program do analizy statystycznej gry w piłkę siatkową. Wtedy profesor Kotulska zauważyła, że mam jakiś potencjał w tej dziedzinie i tak zaczęłam zajmować się bioinformatyką.
Nadal gra pani w siatkówkę?
Tak, ale już tylko rekreacyjnie, za to mój mąż jest statystykiem w ekstraklasie kobiet w klubie IMPEL Wrocław [statystyk to osoba, która analizuje grę i przygotowuje materiały do opracowania taktyki na mecze - red.]. Grał w AZS Politechnika i również tutaj studiował, ale znamy się jeszcze z czasów gimnazjalnych.
Jak trafiła pani na studia na PWr?
W klasie maturalnej, kiedy sprawdzałam informatory, zauważyłam, że na kierunku wówczas Fizyka Techniczna jest specjalność Inżynieria Biomedyczna. A potem, gdy przyjechałam do Wrocławia na dni otwarte na Politechnice Wrocławskiej, okazało się, że będzie to nowy, samodzielny kierunek. To, co wtedy zobaczyłam przekonało mnie ostatecznie, żeby tu studiować. Na studiach zaczęłam działać w kole Naukowym BioNanopor w Instytucie Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej. Teraz to my przygotowujemy prezentacje i plakaty, żeby pokazać kandydatom na studia, że na politechnice można rozwijać swoje pasje.
Znajduje pani czas na realizowanie swoich pasji pozanaukowych?
Zawsze lubiłam wypoczywać aktywnie: siatkówka, rower. Lubię też pracę organizacyjną: w czasie studiów udzielałam się w samorządzie studenckim, a teraz we wspomnianym kole naukowym BioNanopor jako opiekun studentów. Organizowaliśmy szkolenia z wystąpień publicznych pod kątem konferencji, a w ramach Dolnośląskiego Festiwalu Nauki przygotowujemy zajęcia zbliżone do bioinformatyki: jedna z grup naukowych stworzyła grę internetową, za pomocą której modeluje się białka. Za pomocą tej gry udało się dopracować strukturę białek związanych z wirusem HIV.
Czego możemy się spodziewać w tym roku?
Na tegoroczny Festiwal Nauki przygotowujemy coś podobnego w formie konkursu pt. „Molekularna joga – jak zwinąć białko na 102 sposoby”. Poza tym każdy w naszym zespole pracuje nad projektem. W tym roku dostaliśmy dofinansowania z Działu Studenckiego, z Instytutu i z Wydziału na badania związane z modelowaniem organizmu od komórki do całego człowieka. Współpracujemy tu z Kołem Naukowym Biomodel. My zajmujemy się skalą bardzo małą, czyli modelowaniem białek, oceną jakości tych modeli, projektowaniem funkcji. Druga część naszego koła związana jest z badaniami eksperymentalnymi, gdzie sprawdzają możliwości transportu różnych substancji, w tym leków, do komórek. Pracują m.in. na komórkach nowotworowych, wykorzystując elektroporację. Część osób z koła Biomodel zajmuje się modelami fizjologicznymi, bardziej makroskopowymi, np. związanymi z krążeniem krwi.
Czy współpracujecie też z innymi uczelniami czy instytucjami?
Raczej z uczelniami. Zazwyczaj odbywa się to poprzez praktyki studenckie Erasmus. Ostatnio jedna z naszych studentek pojechała do Francji, na Uniwersytet w Nancy. Będzie tam zajmowała się dynamiką molekularną kanałów jonowych. Ja, podczas studiów też byłam na podobnej praktyce w Essen w Niemczech, inni koledzy również - we Francji, Holandii i Wielkiej Brytanii. Zazwyczaj to profesor Małgorzata Kotulska nawiązuje kontakty z osobami, zajmującymi się zagadnieniami podobnymi do naszej tematyki i nawiązujemy współpracę poprzez wymianę studentów do określonych projektów. Dziś największe europejskie ośrodki bioinformatyczne znajdują się w Niemczech, Wielkiej Brytanii i Holandii.
Była pani w zeszłym roku laureatką Diamentowego Grantu, przyznawanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Tak, to nagroda, która dostają studenci na prowadzone badania. Uzyskują też pewne przyspieszenie - nie muszą uzyskiwać tytułu magistra, aby otworzyć przewód doktorski. Ale głównie to dofinansowanie badań. Dzięki niemu mam pieniądze na mój doktorat - kupiłam komputer i dysk do przechowywania danych. Mam też środki na udział w ważnych konferencjach, np. w zeszłym roku byłam na największej europejskiej konferencji z biologii obliczeniowej w Bazylei, gdzie mogłam wysłuchać m.in. laureatów Nagrody Nobla. Krajowe konferencje też są ważne, bo Polska ma silną pozycję w bioinformatyce (Warszawa, Poznań, Wrocław). W tym roku nasza grupa będzie organizatorem corocznej konferencji Polskiego Towarzystwa Bioinformatycznego, która odbędzie się we wrześniu we Wrocławiu.
Rozmawiała Krystyna Malkiewicz
|