BFL

Rima JANUŽYTĖ

Biochemijos srityje dirbantis jaunas mokslininkas dr. Mindaugas Zaremba sako labiausiai gyvenime mėgstantis anekdotus. Ir iš karto pajuokauja, kad dažnai su biochemija nesusiję žmonės jo sakiniuose supranta tik jungtukus, nes visa kita – labai sudėtingi terminai, žinomi tik jo srities mokslininkams.

Tai, ką apie savo mokslinį darbą pasakoja M.Zaremba, išties nelengva suprasti. O jis tai jaučia ir vis pataria: „Grįšite namo – pagūglinkite, rasite daugiau informacijos.“ Tačiau nesupratimas neatleidžia nuo pareigos prieš šį ir kitus biochemikus lenkti galvą: M.Zaremba su kolegomis dirba visuomenei beveik nematomą, bet labai prasmingą darbą – kloja pamatus ateities gydymo metodų ir naujų vaistų atsiradimui.

Sudėtingas net M.Zarembos darbovietės pavadinimas: jis kasdien važinėja į kol kas už Gariūnų įsikūrusį Vilniaus universiteto Biotechnologijos instituto Baltymų ir nukleorūgščių sąveikos tyrimų skyrių, vadovaujamą prof. Virginijaus Šikšnio. Visuomeninis transportas čia važiuoja kartą per valandą, o kelionė iš ar į centrą su keliais persėdimais trunka dar tiek pat. Tad mokslininkai laukia nesulaukia, kol persikels į naujas patalpas Saulėtekyje, Jungtiniame gyvybės mokslų centre (JGMC).

Ne vien dėl patogumo. Biochemijos instituto mokslininkai neabejoja, kad Saulėtekyje prasidės tikras proveržis. Taip pat ir dr. M.Zarembos su kolegomis atliekamų tyrimų srityje.

Viskas prasideda nuo fundamentinių tyrimų

Už specifinių nukleazių taikiniui tyrimus M.Zarembai ir jo kolegoms dr. Giedriui Sasnauskui bei dr. Gintui Tamulaičiui skirta Lietuvos mokslo premija. Kaip pasakoja M.Zaremba, iš pradžių jo skyriuje dirbantys mokslininkai daugiausia domėjosi fundamentiniais tyrimais – buvo tiriami fermentai, saugantys bakterijas nuo svetimos DNR, pavyzdžiui, nuo virusų. Mat virusai puola ne tik mus, bet ir bakterijas. Šie fermentai ypatingi tuo, kad atpažįsta labai specifines DNR sekas ir jas „perkerpa“ – sugadina, taip apsaugodami savą ląstelę nuo svetimo įsibrovėlio.

Mokslininkai šiuos fermentus vadina res­trikcijos endonukleazėmis. Jų įvairovė labai didelė, kaip ir veikimo mechanizmai. „Jie katalizuoja tą pačią DNR perkirpimo reakciją, bet kaip tai daro, kokios struktūros būdami, mes ir bandėme ištirti“, – aiškina M.Zaremba.

Tačiau fundamentiniai tyrimai daugeliu atvejų pasufleruoja, kur visa tai galima panaudoti praktiškai. „Vienas galimų variantų – patobulinti restrikcijos endonukleazes, kad jos galėtų atpažinti žymiai ilgesnes DNR sekas. Tokie patobulinti fermentai galėtų būti panaudoti genomų redagavimui“, – aiškina mokslininkas.

Jie su kolegomis pasiūlė porą strategijų, kaip tai padaryti: „Tai galima pavadinti pritaikymu, tačiau nesame nužengę taip toli, o ir mūsų laboratorijos pajėgumai neleidžia to išbandyti su gyvūnais. Tai labiau strategijų paieška, jų metodinės dalies „atidirbimas“, principo pademonstravimas.“

Kam to reikia? Tokie fermentai gali būti panaudoti genomams redaguoti. Nemažai ligų yra sukeltos genų mutacijų. M.Zarembos ir jo kolegų siūlomas metodas ląstelės viduje gali paskatinti blogo geno pakeitimą geru.

„Tai bene patraukliausias pritaikymo būdas, kurį, manau, gali suprasti kiekvienas žmogus: kad pasitelkiant šias technologijas galima išgydyti tam tikras ligas“, – sako M.Zaremba, tuoj pat paminėdamas kitą terminą, kuris paprastą žmogų gali įvaryti į neviltį.

M.Zarembos teigimu, minėti fermentai ir jų tyrinėjimas – tik viena jo veiklos krypčių. Per pastaruosius dešimt metų labiau už šių fermentų tyrimus visame pasaulyje, taip pat ir VU Biotechnologijos institute, išpopuliarėjo vadinamieji CRISPR-Cas sistemų tyrimai, kurie pernai buvo pripažinti sukėlę proveržį mokslo srityje.

Prie to prisidėjo ir institutas, kuriame darbuojasi M.Zaremba, ir net labai tiesiogiai: skyriaus vadovas V.Šikšnys ir jo kolegos dr. Giedrius Gasiūnas bei Tautvydas Karvelis buvo viena pirmųjų mokslininkų grupių, atradusių, kad Cas9 baltymas gali būti panaudotas tiksliam DNR redaguoti, siekiant specifinių genomo pokyčių.

Su šia sudėtingo pavadinimo technologija susiduria ir M.Zaremba: jis atlieka tokios technologijos patikimumo tyrimus. Kaip sako M.Zaremba, viso pasaulio mokslininkai siekia, kad ši technologija taptų kuo saugesnė, kad nesukeltų šalutinių efektų ir būtų galima pradėti ją naudoti atliekant klinikinius tyrimus. Be to, esama daug pavyzdžių, kai ši technologija gali būti panaudota ne tik gydymo tikslams, bet ir fundamentaliems tyrimams, siekiant išsiaiškinti konkrečių genų svarbą gyvojoje ląstelėje ar atrasti naujus taikinius vaistams kurti.

Tačiau M.Zaremba patikina, kad kelias nuo fundamentinio tyrimo – genomo kirpimo – iki vaisto išrašymo ligoniui yra labai ilgas ir duobėtas. „Vis dėlto pasaulyje judama to link. Tai bus daugelio mokslininkų bendro darbo rezultatas“, – savo darbo prasme neabejoja mokslininkas.

Vienas mokslininkas – ne karys

M.Zaremba atkreipia dėmesį, jog moksle kolektyvinis darbas yra ypač svarbus ir netgi įvertinant vieną ar kitą mokslininką negalima pamiršti, kad jis nebuvo kaip koks karys lauke ir vienas kažką išrado ar pritaikė. Paprastai visuomet vyksta kolektyvinis darbas, komanda pasiskirsto tyrimo metodus, objektus.

Tiriant CRISPR-Cas sistemas, VU Biotechnologijos instituto Baltymų ir nukleorūgščių sąveikos tyrimų skyrius bendradarbiauja su kitų šalių mokslininkais. Pavyzdžiui, pasirašyta bendradarbiavimo sutartis su „Dupont Pioneer“, biotechnologijų milžine iš JAV, kuriai ši technologija atrodo labai perspektyvi.

Žinoma, CRISPR-cas sistemų panaudojimo gydymui nereikėtų suabsoliutinti ir sakyti, kad tai bus vienintelė ar geriausia genetinių ligų gydymo strategija. Tačiau ji – labai daug žadanti.

Prof. V.Šikšnio su kolegomis užpatentuota CRISPR-Cas technologija domimasi ne tik užsienyje. Pirmųjų kregždžių yra ir Lietuvoje: atsiranda medicinos įstaigų, kurios domisi šios technologijos panaudojimu. Kol kas – tik kalbų lygiu, tačiau kalbos gali greitai virsti realiomis sutartimis, nes technologija jau yra, ir yra čia pat, Vilniaus universitete.

„Durys atviros. Biotechnologijos instituto mokslininkai yra pasiruošę bendradarbiauti. Lietuvoje yra stiprių medicinos laboratorijų, kurios šią technologiją galėtų panaudoti savo atliekamiems tyrimams, pavyzdžiui, siekiant geriau išanalizuoti savo tiriamą objektą“, – ragina M.Zaremba.

Atviros durys

Kad durys atviros, mokslininkas sako ir pats apie save bei savo tolesnį gyvenimo kelią. Jis visuomet svarstė, kuo norėtų būti, ką rinktis. Ir nemano, kad save reikia uždaryti, įsprausti į kokius nors rėmus: „Man labai įtartini žmonės, kuriems viskas aišku ir gražu, kurie neabejoja savo pasirinkimais. Aš visada svarstau, ar teisingai pasirinkau, kuo būčiau, jei nedirbčiau čia.“

Kadangi vaikystėje sako buvęs ligų maišelis ir nuolat susidurdavęs su gydytojais, kažkada svajojo studijuoti mediciną. „Gydytojo profesija man atrodė labai garbinga, atsakinga ir reikalinga. Tačiau paskutinėse mokyklos klasėse pradėjau lankyti chemijos būrelį, dalyvavau chemijos olimpiadose, o ir vyresnis kaimynas dr. Remigijus Skirgaila studijavo biochemiją. Be to, nuo mažens mėgdavau konstruoti, man būdavo smalsu išsiaiškinti, kaip veikia įvairūs mechanizmai, dažnai juos išardydavau ir ne visuomet vėl pavykdavo surinkti. Mane domino sudėtingi procesai, vykstantys gyvuosiuose organizmuose, norėjau juos suprasti molekuliniu lygiu, todėl nedvejodamas pasirinkau biochemiją.“

Tačiau dr. M.Zaremba neatmeta galimybės, kad taip, kaip kažkada mokykloje chemijos link jį pastūmėjo garsi pedagogė Genovaitė Banevičienė, ateityje gali būti kažkoks postūmis į kokią naują sritį ar veiklą.

„Tačiau kol kas aš esu čia, šioje srityje, ir sau vis dar galiu pasakyti, kad man tai patinka, – teigia M.Zaremba. – Galiu pasakyti, kad mane „veža“ mokslinis darbas, nepaisant biurokratijos ir kitų kliūčių. Ir bent artimiausiu metu tikrai būsiu čia. Tiksliau, tikiuosi, kad jau greitai dirbsiu Saulėtekyje, naujajame Jungtiniame gyvybės mokslų centre.“