Dr Anna Czarna

Dr Anna Czarna

Laureatka Prestiżowego Grantu instalacyjnego Polskiej agencji NAWA Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej

Dr Anna Czarna w 2019 została laureatką prestiżowego grantu instalacyjnego polskiej agencji NAWA Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej, zakładając grupę badawczą w Małopolskim Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Dodatkowo uzyskany grant Narodowego Centrum Nauki- „Przywrócenie funkcji komórek beta poprzez hamowanie kinomu cukrzycowego” Sonata Bis 2020, wspiera badania od lipca 2020 roku. Nowo powstała grupa naukowa, wraz z siecią współpracy międzynarodowej i lokalnej skupia się na obserwacji i analizie kinaz w cukrzycy w aspekcie medycyny regeneracyjnej.

Zainteresowania badawcze Doktor Czarnej rozwinęły się od biochemii poprzez biologię strukturalną, aż do biologii komórek macierzystych, celem łączenia i wykorzystania potrzebnych aspektów tych dyscyplin celem stworzenia nowoczesnej i skutecznej bioinżynierii oraz innowacyjnej terapii.

Anna uzyskała stopień doktora z biochemii i chemii w Instytucie Biochemii im. Maxa Plancka (MPI) w Martinsried w Niemczech w grupie noblisty, prof. R. Hubera. Podczas doktoratu opracowała platformę przesiewową inhibitorów istotnych dla terapii antyrakowej z wykorzystaniem chemicznych reakcji wieloskładnikowych, biologii strukturalnej, chemii obliczeniowej i wysokowydajnych badań przesiewowych opartych na NMR. Ten nowatorski plan projektowania i syntezy antagonistów białek został zademonstrowany na podstawie interakcji p53 / Mdm2 istotnej dla hamowania nowotworu i opublikowany w Angewandte Chemistry. Ponadto, uzyskała wysokorozdzielczą strukturę krystalograficzną białka Mdmx z peptydem p53, co było znaczącym osiągnięciem w tej dziedzinie w tamtym czasie. Struktura ta pozwoliła nam zrozumieć molekularne podstawy onkogennego działania Mdmx i przyczyniła się do racjonalnego projektowania antagonistów Mdmx-p53. Powyższe odkrycia pozwoliły opracować i scharakteryzować strukturę pierwszego znanego małocząsteczkowego antagonisty interakcji Mdmx-p53. Pierwsze zatrudnienie w roli postdoktora miało miejsce w grupie prof. E. Wolf również w MPI, w tematyce regulacji cyklu dobowego. Projekt ujawnił strukturalne i biochemiczne cechy receptorów światła u muszki owocowej Drosophila  i mysich kryptochromów- kluczowych białek odpowiedzialnych za regulacje dobowych procesów w organizmach żywych. Opracowywanie jednego z podstawowych procesów w naturze było wyjątkowym wyzwaniem, uwieńczonym publikacją w wpływowym czasopiśmie Cell i kontynuacją tych wyników w J. Biological Chemistry, jako publikacje pierwszo autorskie. W 2012 r. Dr. Czarna przeniosła się do Brigham and Women’s Hospital i Harvard Medical School w Bostonie w USA, aby zgłębiać metodologię komórek macierzystych i ich zastosowanie w medycynie regeneracyjnej, ze szczególnym uwzględnieniem chorób układu krążenia, niewydolności serca i płuc, cukrzycy i starzenia się. Poruszono tam kwestie rezydujących tam dojrzałych komórek macierzystych i ich potencjalnych zastosowań terapeutycznych. Wykorzystano biologię genetyczną, molekularną i komórkową do badania mechaniki pojedynczej komórki i przepływu wapnia oraz określenia losów tych komórek w modelach ludzkich i transgenicznych. Praca nad rolą mikro RNA w komórkach progenitorowych dostarczyła ważnych informacji na temat regulacji procesów komórkowych przez niedotlenienie oraz mechanizm, który przerywa ten obwód z udziałem głównego regulatora HIF-1. Dr. Czarna badała także sterowanie zachowania dorosłych komórek macierzystych, w której pośredniczy p53, uwzględniając mysi model cukrzycy z pojedynczą dodatkową kopią genu p53 . Zafascynowana potencjałem medycyny regeneracyjnej, skupiła się na roli komórek macierzystych w ludzkiej trzustce i śledzeniem ich pochodzenia u myszy transgenicznych. Trafność wyników została doceniona poprzez zaproszenia na wykłady na sesjach naukowych American Heart Association w Nowym Orleanie, Chicago i Las Vegas. Badania związane z medycyną regeneracyjną były później kontynuowane w Cardiocentro Ticino / SIRM w Lugano w Szwajcarii, poprzez dogłębną analizę składu szpiku kostnego na poziomie pojedynczej komórki poprzez znakowanie genów, wielokolorowe wybarwianie klonalne i profilowanie transkrypcyjne.  Te odkrycia, opublikowane jako pierwszy i korespondencyjny autor w npj Regenerative Medicine niosą cenne wskazówki kliniczne w leczeniu pacjentów z niewydolnością serca pochodzenia niedokrwiennego. W 2015 roku, Dr. Czarna dołączyła do grupy w Arctic University of Tromsø w Norwegii, aby zbadać sygnalizację kinaz-rodziny białek o potencjalnej użyteczności terapeutycznej w przypadku raka płuc i piersi. To doprowadziło do stworzenia unikalnych modeli komórek poprzez edycję genów, stosując nowatorską technologię CRISPR / Cas9, pomocną przy badaniu funkcjonalnej roli kinaz w nowotworzeniu. Wysiłek ten został doceniony grantem norweskiej fundacji „Odd Fellow Medical Research Foundation” w 2016 roku. Następnie kontynuowała drogę naukową wykorzystującą biologię strukturalną w poszukiwaniu nowych leków oddziałujących na kinazy białkowe istotne w cukrzycy i chorobie Alzheimera. Opublikowane dane na temat specyficznych inhibitorów kinazy DYRK1A, dały mocne podstawy do dalszych prac nad modulacją kinomu w cukrzycy. W 2018 roku Dr. Czarna dołączyła do grupy prof.J. Wanga zajmującej się nanotechnologią i biomateriałami w School of Medicine na South China University of Technology (SCUT) w Guangzhou jako Co-Principle Investigator. Łącząc ekspertyzy: nanotechnologie z organoidami tkanek pochodzącymi od pacjentów, nowatorskim sekwencjonowaniem NGS (Next Generation Sequencing) utworzono nową inicjatywę w kierunku medycyny spersonalizowanej. Doprowadziło to do wspólnego projektu założonego przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych w Chinach i kolejnych publikacji. W 2019 roku Anna Czarna wróciła do Polski, wybierając międzynarodową placówkę badawczą o doskonałej reputacji i potencjale w przekonaniu, że ten krok umożliwi prowadzanie pionierskich badań oraz wypracowanie nowoczesnych narzędzi terapeutycznych.

„Naukowcy przyszłości”: Life science – Od podstaw do innowacji