В 2006 году Полина стала жаловаться на боли в области левого коленного сустава во время ходьбы. В республиканском онкодиспансере девочке поставили диагноз – остеогенная саркома левой бедренной кости (локализованная форма), и направили на лечение в Москву в НИИ ДОГ им. Блохина. Здесь Полина пять раз проходила курсы химиотерапии. Затем ей сделали операцию: удалили треть бедра и установили эндопротез. Через некоторое время у девочки развился локальный остеопороз, и надломилась кость. Старый эндопротез уже не подходил Полине, он стал упираться в кость и мешать нормальному движению. Поэтому необходимо было сделать операцию по установке нового раздвижного эндопротеза. Российские врачи не взялись за операцию реэндопротезирования, потому что риск был слишком велик.
Фонд «Под звездой надежды» отправил девочку за границу, в хайдельбергскую Университетскую клинику (Германия), где Полине успешно провели данную операцию.