Czy za kilka lat nowotwory będą w zdecydowanej większości uleczalne? Wywiad z dr Kingą Matułą

Czy rak to najinteligentniejsza z chorób?

Patrząc na złożoność samej choroby, na pewno jedna z najinteligentniejszych, co zresztą pokazuje historia ludzkiej walki z nią. Dawniej uważano, że kiedy człowiek choruje na raka, to trzeba przede wszystkim zabić komórki rakowe, więc wszystkie metody lecznicze – radioterapie, chemioterapie – były wykorzystywane właśnie w takim doraźnym celu. Obecnie przyjmuje się, że rak jest chorobą układu autoimmunologicznego, więc również leczenie ewoluuje, staje się bardziej holistyczne.

Dr Siddhartha Mukherjee w książce „Cesarz wszech chorób” porównuje raka do człowieka i naszych zdolności adaptacyjnych – kiedy nowotwór zostaje zwalczony np. w jednym organie, szybko potrafi znaleźć sobie „schronienie” w innym miejscu w organizmie.

Jeśli rak nie jest uwarunkowany genetycznie, to na tę chorobę, kolokwialnie mówiąc, trzeba sobie zapracować. Nowotwór na ogół rozwija się przez bardzo długi okres, a mechanizmy jego rozrostu są niezwykle złożone.

Czy rozumiemy te mechanizmy?

Gdybyśmy rozumieli wszystko na poziomie komórkowym czy międzykomórkowym, to najprawdopodobniej opracowalibyśmy już skuteczne metody leczenia. Rak jest skomplikowaną chorobą rozpoczynającą się od pojedynczej komórki.

Ludzie często mają błędne wyobrażenie na temat tej choroby. Myśląc o masie nowotworowej, wyobrażamy sobie duże skupisko wyłącznie komórek rakowych. To błędne założenie, gdyż 50–90 proc. masy nowotworowej stanowią inne komórki – chociażby komórki zrębowe i układu immunologicznego – dające paliwo do rozwoju tym złym. To paradoks, że komórki, które powinny nas chronić, bardzo wspomagają rozwój choroby – i właśnie m.in. to sprawia, że wciąż nie umiemy sobie z rakiem poradzić, a rozwój nowych leków jest niezwykle trudny. Pomyśl, że jeden taki proces trwa 15 lat, inwestujesz w niego 4 mld dol., a później i tak niewiele z niego wynika…

Pojawiają się mimo to kolejne innowacyjne metody leczenia, np. immunoterapie.

One jednak często nie działają i są nieefektywne, właśnie dlatego że nie rozumiemy procesów wewnątrzkomórkowych i międzykomórkowych. Mój zwrot ku zagadnieniom immunologicznym wynika właśnie z faktu, że jeśli lepiej zrozumiemy raka na poziomie immunologicznym, to skuteczniej będziemy mogli z nim walczyć. No bo czym jest rak? To choroba, w której nasz system immunologiczny nie potrafi rozpoznać komórek rakowych. W każdym organizmie krążą takowe i kiedy układ immunologiczny działa prawidłowo, to jest w stanie je rozpoznać i unicestwić. Kiedy nie działa poprawnie, wtedy zaczynają się problemy.

Wielu lekarzy podkreśla, że współczesne metody leczenia – zwłaszcza w przypadku zaawansowanych nowotworów – mają na celu uczynienie z raka choroby przewlekłej, z którą, jak np. z cukrzycą, będziemy mogli względnie komfortowo żyć przez długie lata.

Nowotwory mogą być w pewnym sensie traktowane jako choroba przewlekła i nawracająca szczególnie u osób starszych, zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt, że nie każdy może sobie pozwolić na w pełni personalizowane leczenie. Bo ja uważam, że rak jest chorobą mocno personalną – każdy rodzaj nowotworu występujący w danym organizmie jest inny, bo jesteśmy różni jako ludzie. W idealnym scenariuszu lekarze pobierają komórki nowotworowe od konkretnego pacjenta, a następnie eksponują je na różne rodzaje leków, by wybrać te, które działają najskuteczniej. Obecnie niestety onkologia to w dużym stopniu leczenie na ślepo, błądzenie po omacku.

Zanim ruszyłam z QurieGen, rozwijałam platformę do wczesnej detekcji raka z przerzutami, czyli takiego, który jest już w najbardziej zaawansowanym stadium. Pamiętam, że dostałam wówczas tabelkę excelową i zobaczyłam, że jeden pacjent bierze udział w ośmiu terapiach, drugi w 10, a trzeci tylko w czterech. To był dla mnie wówczas spory szok, ponieważ naocznie przekonałam się, jak wiele nie wiemy jeszcze o leczeniu nowotworów.

Jak więc daleko jesteśmy od świadomego wdrażania terapii?

Na razie po prostu nie mamy technologii pozwalających nam dokładnie przestudiować działanie pojedynczych komórek – tych molekularnych warstw informacyjnych jest tak dużo, że nie umiemy sobie z nimi poradzić. Żeby dać ci obraz, QurieGen bada zaledwie fragment transkryptomu – jesteśmy w stanie wypróbkować setki białek, a ich są tysiące. Ogromna dysproporcja.

Opowiem na obrazowym przykładzie – kiedy patrzysz na strukturę komórki, to ona przypomina nieco rozbudowaną sieć metra, nie znamy jednak celu wszystkich linii. Opracowywanie kolejnych metod leczenia przypomina trochę wrzucanie pasażerów do poszczególnych połączeń i obserwowanie, dokąd dotrą. To jak sprawdzanie poszczególnych stacji, czy są bezpieczne czy może niebezpieczne lub kiedy mamy przeciążenie komunikacyjne.

Jak to się w ogóle stało, że postanowiłaś rzucić rękawicę rakowi?

Moja mama pracuje w szpitalu i mam kontakt z dużą liczbą pacjentów, więc w naszym domu zawsze były rozmowy o funkcjonowaniu tego typu placówek – chociażby o tym, jak wygląda przyjmowanie właśnie pacjentów onkologicznych, ich diagnozowanie, leczenie, umieranie. Swego czasu chciałam nawet iść na medycynę i zostać neuroonkochirurgiem, ale ostatecznie zrezygnowałam z tego pomysłu, gdyż bardzo boję się krwi. Przetłumaczyłam więc sobie w głowie, że jako naukowiec opracowujący różnego rodzaju platformy oraz nowatorskie metody leczenia uda mi się pomóc większej liczbie pacjentów. Poszłam więc w tym kierunku.

Co również ważne, temat w pewnym momencie stał mi się bardzo bliski, ponieważ sama zostałam pacjentką onkologiczną. Zmagałam się z nowotworem piersi, miałam trzy operacje, spędziłam mnóstwo czasu na oddziałach onkologicznych, mając styczność z innymi pacjentami, co było niezwykle obciążającym doświadczeniem – widziałam, jak ludzie reagują na chemioterapię, jak się męczą, jak umierają, nie radzą sobie mentalnie. Wcześniej wydawało mi się, że rozmowy z mamą dały mi dosyć dokładny ogląd tego, jak wygląda życie na onkologii – dopiero później się zorientowałam, w jak dużym jestem błędzie. Nowotwór to tykająca bomba, świadomość, że masz ją w sobie, jest nie do opisania.

Jak się dowiedziałaś, że sama chorujesz?

To był okres prac nad platformą do wczesnego wykrywania raka z przerzutami, o której już zresztą wspomniałam – startup, który rozwijałam przed QurieGen. Najpierw trochę teorii. Komórki rakowe są megałakome na cukier. Kiedy damy komuś tzw. tracer – czyli coś, co ma nam pokazać i jest przyczepione do glukozy, gdzie w organizmie znajduje się nowotwór – to masę nowotworową widać jako mocno świecącą się, ponieważ tracer obrazuje, które komórki "zjadły" glukozę. To metoda relatywnie skuteczna, choć ma pewne wady.

Jakie?

Po pierwsze, dzięki tracerom widzimy tkankę – a kiedy widzimy tkankę, to raczej jest już za późno, powinniśmy wykrywać nowotwór znacznie wcześniej. Po drugie, fizycznie brakuje urządzeń umożliwiających obrazowanie pacjentów, gdyż to sprzęt koszmarnie drogi. A po trzecie, w zasadzie najważniejsze – taka diagnostyka wiąże się z gigantyczną ilością promieniowania, które przecież niszczy DNA, czyli pogarsza stan pacjenta.

I teraz przechodzimy do momentu, w którym sama dowiedziałam się, że jestem pacjentką onkologiczną. Celem platformy, nad którą wówczas pracowałam, było bezinwazyjne badanie diagnostyczne – chcieliśmy wyeliminować te wszystkie obciążające PET scany. Pobieraliśmy krew od pacjenta i patrzyliśmy, co się w niej dzieje, ponieważ proces rozprzestrzeniania się raka w organizmie oznacza, że komórki rakowe trafiły do krwiobiegu.

Budowanie takiej platformy to żmudny, kilkuletni proces, kiedy musisz walidować pewne założenia. Z racji tego, że byłam współautorką projektu – mimo że boję się krwi – postanowiłam sama ją oddawać w celu rozwoju platformy. W procesie analizy własnych wyników zorientowałam się, że coś jest nie tak, ponadto w tym samym okresie doświadczałam dziwnego uczucia w obrębie klatki piersiowej. Udałam się do lekarza i otrzymałam diagnozę – nowotwór piersi – po której konieczna była operacja. Ogarnęłam swoje zdrowie i zajęłam się QurieGen.

Czyli startupem, który określacie jako „Google Maps dla komórek”. Czy wasza technologia jest kierowana na konkretny rodzaj nowotworu?

Każdy startup musi się sfokusować na konkretnym obszarze – dla nas są nim komórki układu immunologicznego, co może być szczególnie istotne chociażby w przypadku chłoniaków. Takie podejście pozwala nam przede wszystkim odpowiedzieć na wyzwania związane z nowotworami układu hematologicznego, a przy okazji pracować w innych segmentach rynkowych.

Kiedy QurieGen ruszało, długo się zastanawiałam, jak opowiadać o tym wszystkim potencjalnym inwestorom – bo to zwykle wygląda w ten sposób, że masz kilka minut, by streścić 10 lat doktoratu, stażu podoktorskiego i sprzedać wizję. Określamy nasz projekt jako „Google Maps dla komórek”, czyli technologię, dzięki której można zobaczyć dokładne „ścieżki” biologiczne, które przemierzają leki czy sygnały wewnątrz komórki, identyfikując, jakie mechanizmy są aktywowane lub jakie procesy się zmieniają. Ta technologia, przy wsparciu sztucznej inteligencji, oferuje niezwykłą dokładność, umożliwiając naukowcom lepsze zrozumienie działania terapii na poziomie wcześniej pozostającym poza zasięgiem.

Jak wyglądały rozmowy z inwestorami? Pozyskaliście 10 mln zł na etapie pre-seed na projekt biotechnologiczny – to o tyle duży sukces, że dla większości funduszy biotech jest absolutnie nieinwestowalny.

Proces inwestycyjny był megatrudny, a za ostatnim sukcesem stoi mnóstwo ciężkiej pracy. QurieGen rozpoczynałam w pojedynkę, nie do końca wiedziałam, w jaki sposób budować zespoły. Szukanie środków było procesem iteracyjnym, podczas którego próbowałam różnych sposobów przy różnych inwestorach – w końcu biotech biotechowi nierówny. My jesteśmy unikatem, co na początku stanowiło spory problem.

W jakim sensie?

Kiedy w 2020 r. ruszałam z QurieGen, sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe nie były jeszcze na topie, co powodowało pewne błędy poznawcze dotyczące naszego rozwiązania. Teraz, gdy opowiadam o startupie, mówię, że jesteśmy platform based company i wydaje mi się, że mamy prościej niż typowe terapeutyczne startupy z assetami, ponieważ posiadamy platformę, dzięki której możemy albo współpracować z firmami farmaceutycznymi i generować revenue na długoletnich kontaktach, albo zatrzymać ją wewnątrz organizacji i rozwijać, stając się tym samym de facto firmą farmaceutyczną.

Potencjałów rozwojowych jest mnóstwo, a jednym z szczególnie ostatnio atrakcyjnych jest dual use – rozwój w tym obszarze wymaga naprawdę niewielkich zmian w samej platformie. Zresztą nasze możliwości dual use zostały dostrzeżone przez innych, czego dowodem jest zakwalifikowanie się do programu NATO DIANA.

I w jaki sposób wasza technologia może sprawdzić się w sektorach krytycznych?

Realizujemy tam dwa projekty. Pierwszy dotyczy skażenia biologicznego bądź chemicznego. Żołnierze na polu bitwy przekonują, że coś jest nie tak. Pobierają więc próbkę, transferują ją do QurieGen, a my sprawdzamy, z czym mamy do czynienia na poziomie komórkowym, analizujemy, a następnie wydajemy rekomendację dotyczącą zwalczenia.

Drugi projekt jest związany z prewencją epidemiologiczną – jeśli zdarzy się kolejna pandemia, możemy być labem pracującym nad tym, aby wirus przestał się rozprzestrzeniać.

Wspomniałaś już o firmach farmaceutycznych. Jak one reagują na takie projekty jak wasz, są otwarte na innowacyjne startupy? Bo w powszechnej świadomości Big Pharma cieszy się raczej kiepską sławą.

Swego czasu sama otrzymywałam mnóstwo propozycji od gigantów farmaceutycznych. Na żadną nie przystałam, ponieważ zawsze przerażało mnie, że w tak dużej organizacji nie masz wolności jako naukowiec, a własny startup tę wolność mi daje. Po drugie, Big Pharma to na tyle skomplikowane struktury, że decyzyjność staje się długotrwałym procesem – świat się zdąży przewrócić pięć razy, a decyzja wciąż nie zostanie podjęta. Z kolei startup może się bardzo szybko spivotować, co ma oczywiście swoje wady i zalety.

A wracając do twojego pytania… Big Pharma jest otwarta na innowacje, jednak przekonanie jej do współpracy wymaga ogromnego nakładu pracy i czasu. Specyficzną sytuację mają na pewno firmy opracowujące nowe leki, bo koncerny farmaceutyczne bardzo często wchodzą do nich na wczesnym etapie, przejmują prowadzenie badań klinicznych, a następnie wypuszczają na rynek i dystrybuują. Kiedy natomiast masz gotową technologię i próbujesz ją sprzedać w formie kontraktu, to jest to niezwykle długotrwały proces mogący trwać nawet kilkanaście miesięcy – a przecież w tym czasie startup może kilka razy zatonąć.

Dlaczego R&D macie w Holandii?

Bo w Polsce brakuje środków na rozwijanie tego typu projektów, a badania są niezwykle kosztowne. Sam proces kształcenia naukowców w naszym kraju, generalnie, zmierza w dobrym kierunku, jednak studentów wciąż zarzuca się niepotrzebną teorią. Kiedy popatrzysz na naukowców z polskich uczelni, to zobaczysz, że brakuje im podstawowych umiejętności biznesowo-zarządczych.

Ja mam wręcz czasem wrażenie, że w Polsce nikomu nie zależy na tym, aby innowacyjne projekty wychodziły poza uczelnie wyższe.

Odpowiem tak: super, że człowiek jest z natury istotą naiwną, bo gdybym wcześniej miała taką wiedzą, jaką mam teraz, to w życiu nie założyłabym własnego startupu. Wcale się nie dziwię, że firmy budowane przez naukowców upadają, bo – co dostrzegam jako analityk inwestycyjny – startupowcy wywodzący się ze świata nauki na ogół budują zespoły w bardzo naukowy sposób: że R&D jest najważniejszym kluczem do sukcesu. Tymczasem R&D to tylko jedna składowa dobrej firmy, a struktury trzeba tworzyć komplementarnie. Naukowców nie uczy się tego, jak wiele wysiłku wymaga wdrożenie produktu na rynek.

Co tobie pomogło – jako naukowczyni chcącej zmieniać świat – w odnalezieniu się w tym biznesowym świecie?

Od dziecka trenowałam sport, co nauczyło mnie ciężkiej pracy oraz pokazało, że im więcej trenujesz, tym więcej możesz. Łamanie barier mentalnych okazało się dla mnie dosyć naturalne, bo to w zasadzie niewiele różni się od łamania barier fizycznych, jak ma to miejsce w świecie sportu.

Rodzice nauczyli mnie empatii, dlatego pracę naukową zaczynałam z poczuciem misji. Dla mnie największą satysfakcją jest fakt, że mogę pomóc ludziom, nie znoszę, kiedy ktoś cierpi – to ogromna motywacja do działania, zmieniania świata i mierzenia się z ciągłymi problemami typowymi dla startupów. Żeby móc się budzić każdego dnia z zapałem do stawiania czoła wyzwaniom, trzeba mieć wyższe cele – w innym wypadku to się nie uda. Kiedy mam spadek motywacji, wyobrażam sobie, że stoję w rogu sali onkologicznej i widzę w oddali pacjenta otoczonego rodziną, który otrzymuje dzięki naszej pracy leczenie.

Co jest obecnie największym wyzwaniem lub potencjalną barierą rozwojową dla QurieGen?

W tym momencie musimy po prostu robić kontrakty z przemysłem farmaceutycznym – niestety nie mamy takiego luksusu i komfortu, żeby skupić się wyłącznie na pracach badawczo-rozwojowych. Kontrakty są nam potrzebne po to, aby zebrać kolejną rundę, która pozwoli nam wystrzelić jeszcze mocniej. Bariera polega głównie na tym, że rynkowe warunki są bardzo trudne – niewiele startupów biotechnologicznych podnosi kapitał, brakuje rund.

Zaryzykujesz tezę, że za jakiś czas – kilka, kilkanaście lat – dzięki rozwojowi sztucznej inteligencji nowotwory będą w zdecydowanej większości uleczalne?

Z całą pewnością będziemy w stanie lepiej diagnozować, leczyć oraz poprawiać jakość życia pacjentów. Z drugiej strony, ogólnie na skutek rozwoju technologii i dzięki większym możliwościom dbania o siebie, ludzie będą dłużej żyć w lepszym stanie, będą skuteczniej zapobiegać powstawaniom nowotworów, co jest o tyle istotne, że – jak stwierdziłam na początku – w większości przypadków na raka trzeba sobie po prostu zapracować. Także diagnostycznie i prewencyjnie sytuacja się poprawi, ale – niestety – nieważne jak dynamicznie rozwijałaby się sztuczna inteligencja, rak jest i raczej pozostanie naturalną konsekwencją psucia i zużywania się ludzkiego organizmu.

Coraz więcej lekarzy głośno przekonuje, że AI tak bardzo usprawnia procesy diagnostyczne, że nieużywanie jej w codziennej pracy jest szkodliwe i nieetyczne. Zgodzisz się z taką tezą?

Ludzkie oko jest bardzo zawodne – jeżeli jesteśmy w stanie ocalić życie pacjenta poprzez użycie jakiegoś narzędzia AI, który na podstawie zdjęcia znacznie wcześniej wykryje potencjalne predyspozycje chorobowe, dlaczego mielibyśmy tego nie robić? Oczywiście lekarze nigdy nie znikną i w ogóle nie powinniśmy zmierzać w takim kierunku – tutaj chodzi o komplementarność z technologią