universitas
vilnensis
2014 m. balandis
įvertinimais
Prof. dr. Aurelija Žvirblienė: „Netikėtas rezultatas gali būti daug svarbesnis už tą, kurio tikėjaisi" Lietuvos mokslo premija buvo įvertintas VU Biotechnologijos instituto Imunologijos ir ląstelės biologijos skyriaus vedėjos prof. dr. Aurelijos Žvirblienės darbų ciklas „Naujų antikūnų kūrimas, tyrimai ir taikymas imunodiagnostikai“. Tai penkiolikos metų darbas. yra imunodiagnostikos pavyzdys. Šie
Liana BINKAUSKIENĖ Kokios pagrindinės Jūsų vykdomų mokslinių tyrimų sritys?
Mūsų vykdomi moksliniai tyrimai susiję su imunologija, antikūnų kūri mu ir jų taikymu. Kuriame antikūnus prieš įvairias molekules ir panaudojame juos kaip instrumentą nustaty dami šias molekules arba tirdami jų struktūrą. Vienas iš svarbiausių mūsų tyrimo objektų yra virusų antigenai. Tai sudėtingos struktūros baltymai. Mūsų institute jie kuriami genų in žinerijos metodais, tam netgi nebū tina turėti pačių virusų. Prieš tokius rekombinantinius virusų antigenus esame sukūrę didžiulę kolekciją nau jų antikūnų. Juos galima panaudoti virusinių infekcijų diagnostikai, pvz., nustatyti virusui specifiškus antikū nus kraujo ar seilių mėginyje arba nustatyti patį virusą ląstelių ar audinio mėginyje. Kai kurie iš mūsų antikūnų turi aiškų praktinį pritaikymą - jie įeina į diagnostinių rinkinių sudėtį arba yra įtraukiami j užsienio kompanijų katalogus ir pardavinėjami visame pasaulyje. Konkretus pavyzdys: Di džiosios Britanijos rinkoje platinami diagnostiniai rinkiniai, skirti tymų arba kiaulytės infekcijoms nustatyti iš seilių mėginių. Šiuos diagnostinius rinkinius sukūrėme bendradarbiaudami su užsienio mokslininkais. Antikūnai gali būti taikomi ne tik diagnostikai, bet ir fundamentiniams tyrimams. Jie pade da tirti sudėtingų baltymų ar jų kom pleksų antigeninę struktūrą, išaiškinti vadinamąsias imunodominuojančias sritis. Virusinių baltymų atveju tai svarbu kuriant naujos kartos vakcinas ar kitus biofarmacinius preparatus. Panaudodami mūsų sukurtuosius antikūnus, mes esame apibūdinę ke leto virusinių antigenų struktūrą, šiuos rezultatus publikavome virusologijos žurnaluose. Kaip susidomėjote, kaip atradote šią tyrimų sritį?
Imunologijos srityje pradėjau dirbti daugiau nei prieš 30 metų, kai Vilniaus universitete baigusi biochemijos studijas išvykau į Maskvą, tuometines TSRS mokslų akademijos Molekulinės biologijos institutą. Tai buvo vienas stipriausių mokslo institutų visoje Sovietų Sąjungoje. Šiame institute
buvo viena pirmųjų laboratorijų, kurioje buvo įdiegta hibridomų tech nologija ir kuriami monokloniniai antikūnai. Tuo metu tai buvo didelė naujovė. Man labai pasisekė, kad patekau į šią laboratoriją. Ta tyrimų sritis man buvo labai įdomi, nors apie imunologiją tada beveik nieko neiš maniau, studijų metu net neturėjome imunologijos kurso. Dirbau Maskvoje ketverius metus, ten apgyniau daktaro disertaciją, o grįžus į Lietuvą vėlgi aplinkybės susiklostė palankiai - Bio technologijos institute buvo įkurta Imunologijos laboratorija ir aš turėjau kur pritaikyti savo žinias ir patirtį.Taigi galima sakyti, kad ankstyva mokslinio darbo patirtis, įgyta iš karto po studijų, nulėmė visą mano tolesnę mokslinę veiklą. Žinoma, pertuos metus tyrimo metodai ir technologijos labai pasi keitė, tačiau pagrindinė darbo kryptis išliko ta pati.
Asm. arch. nuotrauka
Kokie Jūsų vadovaujamos laborato rijos mokslininkų kolektyvo dabarti niai darbai, ką Jūsų kolektyvas kuria?
Pastaraisiais metais pradėjome keletą naujų projektų, tarp jų - rekombinantinių antikūnų kūrimo darbus. Tai mums nauja sritis, bet jau turime įdomių rezultatų. Pavyko sukurti re kombinantinius hibridinius baltymus, sudarytus iš virusinės dalelės ir antikū nų, t. y. tokias nanodaleles, kurios yra „dekoruotos" antikūno molekulėmis ir todėl gali atpažinti tam tikrus antige nus, juos neutralizuoti. Kitas įdomus projektas yra susijęs su Alzheimerio ligos mechanizmų tyrimais, jį vykdo me kartu su LSMU mokslininkais. Mes sukūrėme antikūnus prieš beta-amiloidą, kuris kaupiasi smegenų ląstelė se ir yra laikomas šios ligos kaltininku. Mūsų kolegos, atlikę eksperimentus su žiurkių ir pelių smegenų ląstelėmis, pastebėjo, kad antikūnai, užuot su stabdę žalingą beta-amiloido poveikį, jį sustiprina. Pasirodo, kad tai susiję su imuninės sistemos ląstelių akty vacija. Pradėjome plačiau tyrinėti šio reiškinio mechanizmą, gavome naujų įdomių rezultatų.Tai puikus pavyzdys, kai mokslinis projektas, prasidėjęs nuo konkrečios užduoties - antikūnų sukūrimo, vėliau tarsi evoliucionuoja, vystosi, inicijuoja naujas tyrimų kryptis.Tuo mokslininko darbas ir įdomus, kad ne visada gali prognozuoti, koks bus galutinis rezultatas, o kartais tas netikėtas rezultatas gali būti daug svarbesnis už tą, kurio tikėjaisi pradė damas eksperimentą. Be mokslo tiriamojo, Jūs dirbate ir pedagoginį darbą. Kokie Jūsų studentai? Dėstytojo darbas tikrai įdomus. Mėgstu bendrauti su studentais, nors dažnai nelengva šį darbą suderinti su pagrindiniu darbu laboratorijoje. Dėstau imunologiją VU biochemi kams. Ši specialybė visada buvo ir
dabar yra populiari, ją renkasi stiprūs moksleiviai, tarp jų dažnai būna olimpiadų dalyvių ir nugalėtojų.Todėl dauguma mano studentų yra gabūs, smalsūs ir motyvuoti. Imunologija yra be galo įdomus ir intensyviai besiplė tojantis mokslas, šioje srityje nuolat atrandama kas nors nauja. Dalyvau
dama tarptautinėse konferencijose, stengiuosi kuo daugiau sužinoti apie tas naujoves ir apie jas papasakoju studentams. Džiaugiuosi, jei pavyks ta juos sudominti. Man patinka tam tikras grįžtamasis ryšys tarp studento ir dėstytojo. Didžiausias įvertinimas kai studentai pasako, kad paskaitų kursas buvo įdomus. Nematau didelio skirtumo tarp dabartinių ir mano kar tos studentų. Aišku, dabar studentai turi daugiau galimybių - gali naudotis naujausiais informacijos šaltiniais, gali išvykti į užsienį. Beje, VU studentai biochemikai yra puikiai parengti ir mielai priimami bet kurioje pasaulio laboratorijoje.
Ar turite savo jaunų mokslininkų grupę, kuriems rūpi Jūsų darbai ir kurie norėtų eiti Jūsų keliu? Turiu puikią komandą, kurios dau gumą sudaro jauni žmonės - studen tai ir doktorantai. Mūsų skyriuje yra ir patyrusių mokslininkų, kurie patys aktyviai rašo projektus, juos koordi nuoja, rengia publikacijas. Paprastai studentai pradeda dirbti laboratori joje jau nuo II-III kurso, vėliau rengia baigiamuosius darbus, stoja į dokto rantūrą. Dauguma studentų iš karto įtraukiami į laboratorijoje vykdomus projektus. Taip jie susipažįsta su moks linio darbo kasdienybe, ima suprasti finansines ir kitas problemas, priside da prie publikacijų rengimo. Vėliau jie patys pradeda planuoti savo darbą, perduoda savo patirtį jaunesniems kolegoms. Džiaugiuosi, kad mano kolektyve dirba motyvuoti, kūrybiški, jaučiantys atsakomybę už bendrą tiks lą žmonės. Mokslininko darbas nėra toks lengvas, kaip kartais iš šalies gali pasirodyti. Šiuolaikinis mokslininkas turi būti ir geras vadybininkas, nes reikia rūpintis finansavimu, projektais.
Viena iš Jūsų mokslinės veiklos sričių - virusinių infekcijų imunodiagnostika ir molekulinė diagnostika. Gal galite plačiau papasakoti apie darbus šioje srityje? Kai žmogus suserga infekcine liga, dažniausiai prieš ligos sukėlėją susidaro antikūnai. Paėmę kraujo ar seilių mėginį, galime tuos antikūnus nustatyti ir taip diagnozuoti ligą.Tai ir
metodai gana paprasti ir greiti, todėl plačiai taikomi laboratorinėje medi cinoje. Tačiau šių metodų ne visada pakanka infekcinės ligos diagnostikai, nes antikūnai susiformuoja ne iš karto patekus virusui, o tik po kelių dienų. Be to, ne kiekvienas virusas sukelia pakankamai stiprų imuninį atsaką. Todėl naudojami ir kiti metodai li gos sukėlėjui nustatyti - nustatoma jo DNR arba RNR. Tai molekulinės diagnostikos metodai, kurie yra itin tikslūs ir jautrūs. Juos naudodami galime ne tik nustatyti virusus, bet ir analizuoti jų kamienus, mutacijas ir pan. Savo tyrimuose mes taiko me įvairius metodus ir dažnai juos sugretiname, kad gautume kuo tiks lesnį rezultatą. Kaip minėjau, esame sukūrę imunodiagnostikos metodus tymų, kiaulytės, taip pat hantavirusų infekcijoms nustatyti iš kraujo ar seilių mėginių. Molekulinės diagnostikos metodais tyrinėjome, kokie žmogaus papilomos viruso kamienai yra paplitę Lietuvoje. Kaip gimsta nauji virusai? Ar atran dami nauji virusai? Ar dabar žmonės silpnesni?
Tobulėjant molekulinės biologijos, genetikos metodams, kasmet atran dama naujų virusų. Virusai yra labai gerai prisitaikę evoliucijoje. Jie gali išgyventi ir daugintis tik pakliuvę į ląs telę, turi tam tikrus patekimo mecha nizmus. Jie infekuoja netikžmogausir gyvūnų ląsteles, bet ir augalus, mieles, bakterijas. Žmonės per savo gyvenimą užsikrečia daugybe virusų, bet ne vi sada virusinė infekcija sukelia sunkią ligą. Kai kurie virusai nėra patogeniški, todėl mes net nejaučiame, kad virusas pakliuvo į organizmą. Tokius virusus ypač sunku atrasti, nes jie nekelia jokių problemų. Dažnai virusus gana efektyviai sudoroja mūsų imuninė sistema. Sunku vienareikšmiškai atsakyti, ar žmonės dabar silpnesni, ar atsparesni virusinėms infekcijoms. Viena vertus, žmonės geriau maiti nasi, todėl imuninė sistema turėtų būti stipresnė. Nusilpę, badaujantys žmonės mažiau atsparūs infekcinėms ligoms, nes jų imuninės sistemos ląstelės negali daugintis dėl baltymų trūkumo. Tačiau kita vertus, žmonės mažiau juda, patiria daugiau streso o tai neigiamai veikia mūsų imuninę sistemą ir atsparumą virusams.
Ar Lietuvoje žmones puolantys virusai kuo nors išsiskiria iš tų, kurie kamuoja Europos šalių gyventojus, ar turime savitų virusų, būdingų tik Lietuvai ir Pabaltijo šalims? Nėra žinoma jokių virusų, kurie būtų būdingi tik Lietuvai ar Baltijos šalims. Kas kita virusų kamienai - jų paplitimas skirtingose šalyse gali būti skirtingas. Pavyzdžiui, mes neseniai tyrinėjome, kokiežmogaus papilomos viruso kamienai yra paplitę Lietuvoje. Kai kurie šio viruso kamienai yra onkogeniniai, t. y. jų ilgalaikė infekcija gali sukelti gimdos kaklelio vėžį. Atliktas tyrimas atskleidė įdomų faktą, kad Lietuvoje tų onkogeninių kamienų dažnis yra kitoks nei Europoje - kai kurie viruso kamienai yra dažnesni, o kai kurie retesni nei kaimyninėse šalyse. Tai svarbu žinoti planuojant
vėžio prevencijos strategijas. Kalbant apie naujus virusus - kitose šalyse yra buvę virusinių infekcijų protrū kių, kuriuos sukėlė iki tol nežinomi virusai. Prieš kelerius metus spauda daug rašė apie ūmią kvėpavimo takų ligą (SARS), kurią Azijoje sukėlė naujai identifikuotas virusas. Po tokių atvejų kitos šalys imasi stebėsenos ir prevencijos priemonių - taip apri bojamas pavojingų virusų plitimas. Ne visada žinome, ar tie virusai, kurie surasti kažkur kitur pasaulyje, jau yra patekę į Lietuvą, ypač jei virusas mažai patogeniškas.Tam reikalingi specialūs tyrimai. Mūsų institutas irgi prisideda prie tokių tyrimų. Štai neseniai Vokieti joje buvo identifikuotas naujas galvijų virusas. Mūsų instituto mokslinkai ištyrė galvijų mėginius ir nustatė, kad šis virusas, nors ir nekeliantis didelės grėsmės galvijų ūkiams, randamas ir Lietuvoje. Tokie tyrimai svarbūs, nes padeda stebėti ir kontroliuoti virusų plitimo kelius. Kokį virusą įveikti sunkiausia? Kiek laiko Jums ilgiausiaiyra tekę ieškoti ir kurti antikūnus prieš virusą?
Virusus apskritai sunku įveikti, nes jie puikiai prisitaikę išlikti. Tik vieni virusai pavojingesni, kiti mažiau pavojingi. Visi žinome posakį, kad negydoma sloga praeina per savaitę, o gydoma - per 7 dienas. Tie virusai, kurie sukelia slogą, nėra labai pavo jingi. Tačiau yra daug pavyzdžių, kai virusai sukelia sunkias ar net mirtinas ligas - pasiutligę, raupus, poliomie litą, AIDS, hemoraginę karštinę ir pan. Dabar Lietuvoje iškilo afrikinio kiaulių maro grėsmė - jo sukėlėjas irgi yra virusas, prieš kurį nėra vaistų ar vakcinų. Deja, prieš virusus neturi me efektyvių universalių vaistų, kaip turime antibiotikus prieš bakterijas. Kai kurias virusines infekcijas pavyksta kontroliuoti tam tikrais vaistais, kurie slopina virusų fermentus. Pavyzdžiui, tokiu būdu galima pristabdyti ŽIV ar
žmogaus hepatito C infekciją. Tačiau ne visus virusus taip galime įveikti. Virusai kinta, mutuoja, dėl to gali tapti pavojingesni, nei buvo iki tol. Kai kurie virusai net sugeba apgauti imuninę sistemą, nuslopindami tam tikrus jos elementus. Pats ryškiausas tokio vi ruso pavyzdys yra ŽIV, kuris infekuoja
svarbias imuninės sistemos ląsteles ir sukelia sunkią imunodeficitinę bū klę - AIDS. Galime pasidžiaugti, kad prieš kai kuriuos pavojingus virusus yra sukurtos vakcinos. Tai pati efek tyviausia priemonė prieš juos. Tik dėl masinės vakcinacijos jau pamiršome tokias pavojingas ligas kaip raupai ar poliomielitas, nuo kurių anksčiau daugybė vaikų mirdavo ar likdavo suluošinti. Gaila, kad dabar visuome nėje skleidžiami mitai apie vakcinų žalą ir agituojama neskiepyti vaikų, net nesusimąstant apie padarinius. Mūsų kuriami antikūnai gali ne tik padėti diagnozuoti virusines infekcijas. Esame sukūrę antikūnus, kurie neutralizuoja kai kuriuos virusus, pavyzdžiui, hepatito B virusą. Dabar bandome sukurti tokias hibridines molekules, kurios galėtų turėti priešvirusinį poveikį. Antikūnų kūrimo darbai gana sudėtingi ir užtrunka mažiausiai 5-6 mėnesius. Dažnai tenka eksperimentus kartoti keletą kartų, kol gauname norimą rezultatą.