Portal Viva za optimalno delovanje uporablja piškotke. Ali se strinjate z njihovo uporabo?


Strinjam se     Več o piškotkih »

Skrij
< >
 

 

A- A A+

Intervju: prof. dr. Roman Jerala, biokemik

Splošna javnost ga najbrž najbolj pozna zaradi uspehov njegovih študentov na vsakoletnem mednarodnem tekmovanju iz sintezne biologije – iGEM. Ker so v zadnjem desetletju kar naprej zmagovali, so se jih na koncu tako rekoč naveličali: »Saj veste, to pač ni zanimivo, še posebej če pri tem vedno premagamo vse najuglednejše, tudi domače ekipe.« Na podlagi prav vsakega projekta so objavili članek v ugledni znanstveni reviji. »Prav zaradi teh uspehov smo si pridobili mednarodni ugled na področju sintezne biologije. Zdaj nas povsod poznajo,« pripoveduje prof. dr. Roman Jerala.
Splošna javnost ga najbrž najbolj pozna zaradi uspehov njegovih študentov na vsakoletnem mednarodnem tekmovanju iz sintezne biologije – iGEM. Ker so v zadnjem desetletju kar naprej zmagovali, so se jih na koncu tako rekoč naveličali: »Saj veste, to pač ni zanimivo, še posebej če pri tem vedno premagamo vse najuglednejše, tudi domače ekipe.« Na podlagi prav vsakega projekta so objavili članek v ugledni znanstveni reviji. »Prav zaradi teh uspehov smo si pridobili mednarodni ugled na področju sintezne biologije. Zdaj nas povsod poznajo,« pripoveduje prof. dr. Roman Jerala. (Foto: Matic Bajželj)

Je prihodnost našega zdrav(ljen)ja v univerzalnem računalniku?

»Izobraževanje in aktivno sodelovanje v splošni razpravi omogočata soodločanje, to pa odpravlja (zmotno) prepričanje, da (naj) o tako pomembnih stvareh, kot sta spreminjanje dednega zapisa človeka in uporaba gensko spremenjenih organizmov, ki vplivajo na življenje vseh nas, nekje v 'slonokoščenem stolpu' odločajo le znanstveniki. Ne, gre za odločitev nas vseh, kakšno prihodnost si želimo.« Prof. dr. Roman Jerala pri tem poudarja nujno poznavanje in razumevanje splošne javnosti dosežkov visoke znanosti. Ki pa jih je treba najprej razumeti.
Sintezna biologija je zagotovo med ključnimi znanstveni področji, ki bodo v prihodnosti omogočala uspešno zdravljenje tudi danes še neozdravljivih bolezni. Njen osnovni namen je sprememba delovanja celice tako, da taka »popravljena« celica opravlja novo, za človeka koristno funkcijo. Gre za sposobnost samozdravljenja?
Danes se sintezna biologija najbolj uporablja za industrijsko biosintezo, uporabno tudi pri proizvodnji zdravil. Morda najbolj znan tak primer je zdravilo proti malariji artemizinin, ki so ga sicer pridobivali iz rastlin, s sintezno biologijo pa so gene iz teh rastlin prenesli v bakterije, ki jih je zlahka mogoče proizvajati v velikih količinah, hitreje in občutno ceneje. Sicer pa res največ obeta prav na področju medicine z inovativnimi načini zdravljenja, kot je razvoj celic kot nekakšnih pametnih zdravil.

Letos ste v znanstveni reviji Molecular Therapy predstavili nadgrajeno celično terapijo, pri čemer se v telo ustavijo kaspule s spremenjenimi človeškimi celicami, ki ne delujejo takoj, ampak najprej same prepoznajo vnetje, šele nato začnejo izločati zdravilne učinkovine. Kako to spreminja zdravljenje različnih bolezni?

Uporaba modificiranih celic za zdravljenje je že poznana pri imunoterapiji raka, ko celico tako spremenimo, da je sposobna prepoznati rakasto celico ter jo lahko v telesu najde in uniči. Vse to je mogoče sprogramirati na podlagi DNK, ki jo vnesemo v celice bolnika, te pa znova v organizem, kjer lahko začnejo proces zdravljenja. Take celice so nekakšni vodeni projektili, ki najdejo cilj in ga uničijo, T-celice so celo pravi »serijski ubijalci«, izjemno zmogljivo orožje, ki pa ga moramo znati dobro nadzorovati. Konec avgusta so v ZDA odobrili celično terapijo kot priznano metodo zdravljenja nekaterih oblik raka.

Gre za nekakšno protiutež zdaj »vročemu«, a dragemu posamezniku prilagojenemu zdravljenju?
Seveda, saj individualizirano zdravljenje zaradi izjemnih stroškov postaja butično, hkrati pa je denimo zdravljenje z matičnimi celicami še vedno lahko tudi nevarno zaradi možnosti preoblikovanja in nenadzorovane rasti celic v rakaste. Sintezna biologija pri tem lahko zelo pomaga, saj omogoča vnos varnostnih mehanizmov, s katerimi bo te celice mogoče ustaviti ali uničiti po opravljeni nalogi. Zdaj se intenzivno ukvarjamo prav z razvojem univerzalnih, torej za vse bolnike primernih celic, ki jih ne bo treba pripravljati za vsakogar posebej. Če bomo znali razviti za vse primerne celice, to ne bo le pocenilo zdravljenja, ampak ga bo tudi pospešilo, saj bodo za vsakega bolnika na voljo takoj ob diagnozi. Pri zdravljenju, ki je prilagojeno posamezniku, proces priprave njegovih celic lahko traja tudi več tednov.

Bomo v prihodnosti vsi imeli v sebi kakšen tak celični računalnik?
Morda izraz vendarle ni najustreznejši. Pri našem »celičnem računalniku« gre za procesiranje informacij v celicah, kar pomeni, da celica zaznava neko kombinacijo signalov, na podlagi katerih se zažene želeni proces, na primer začne proizvajati zdravila, ali celica propade. Tako lahko z izbranimi signali, denimo s svetlobo, kemijskimi signali ali celo ultrazvokom, nadzorujemo delovanje celic od zunaj, ti signali pa morajo biti neodvisni od njihovega siceršnjega delovanja.

Gre za tak »računalnik« tudi pri načinu zdravljenja parkinsonove bolezni, s katerim ste se skupaj s študenti predstavili na lanskem tekmovanju iz sintezne biologije? Ali to lahko razumemo kot napoved možnosti zdravljenja te in drugih nevrodegenerativnih bolezni ali celo preventive pred njimi?

Verjamem, da bo nekoč mogoče oboje. Pri parkinsonovi bolezni poznamo njeno fiziološko ozadje, torej vemo, katere celice propadajo in zakaj. Če bi v organizem lahko vstavili celice, ki bi to preprečile, bi bolezen lahko preprečili oziroma ustavili. Poznamo rezultate poskusa s celicami umrlih, ki so bile vstavljene v možgane bolnikov s parkinsonovo boleznijo, seveda pa bi bilo veliko bolje, če bi take celice lahko izdelali in razmnožili v laboratoriju ter jih potem upravljali. V resnici gre za zelo preproste logične operacije, ne za zelo zmogljiv računalnik.

Lani ste javnosti predstavili tudi odkritje načina zvijanja molekulskih nanostruktur. Zasnovali ste tako imenovano piramido iz DNK, pri čemer njene stranice merijo pet nanometrov. Kaj to pomeni in kaj bi v prihodnosti lahko omogočalo?
Ta rezultat je nadaljevanje našega odkritja iz leta 2013, ki je po mojem mnenju tudi najbolj izvirno odkritje naše skupine, temelji pa na projektu, s katerim so tekmovali slovenski študenti na iGEM 2009. Ideja je oblikovati molekule, ki se lahko zvijejo v strukture, kakršnih v naravi ne najdemo. Uporabljati jih je mogoče na različne načine, na primer kot kletko za toksične encime ali kot zaščito za dostavljavce zdravil. Vse to moramo še raziskati, že zdaj pa lahko rečem, da gre za zelo izpopolnjene strukture, ki jih je mogoče izdelovati zelo poceni in okolju prijazno. Odkrili smo jih prvi na svetu.

Kako pomembno je, da so znanstvena dognanja, tudi če govorimo o temeljnih raziskavah, na koncu vendarle prenosljiva v medicino, gospodarstvo, skratka v prakso? Je to praviloma cilj raziskav?
Za napredek znanosti je pomembno, da nismo preveč omejeni z ozkim ciljem. To onemogoča širši ali drugačen vpogled v težavo. Pogosto odkrijemo nekaj novega, morda še pomembnejšega, prav zaradi drugačnih ugotovitev, kot smo jih pričakovali. Brez temeljnih raziskav bi imele tudi aplikativne raziskave kratko sapo.

Se etična merila v znanosti premikajo?
Osnovna načela znanosti se zagotovo ne spreminjajo, torej temeljne vrednote, kot so poštenost in spoštovanje drugih. Nekatera načela pa se zagotovo pomembno spreminjajo, še posebej na primer na področju biomedicinskih raziskav. Nekatera merila so občutno strožja, kot so bila nekoč, tako glede vključevanja bolnikov v raziskave. Po drugi strani se marsikatere omejitve rahljajo, spomnimo se, kako nepredstavljiva je bila včasih transfuzija krvi ali pa še pred nekaj desetletji umetna oploditev. Tako se bodo zagotovo spreminjala tudi etična merila v povezavi s spreminjanjem genoma. Danes so dovoljene spremembe somatskih celic, ki se ne dedujejo, zarodnih, ki se dedujejo, pa (še) ne, vendar bo treba tudi glede tega vzpostaviti širšo razpravo. Starši si zagotovo želijo, da na potomce ne bi prenesli nagnjenosti za hudo dedno bolezen.

Česa glede sintezne biologije pa se je vendarle treba bati?
Sintezna biologija, pravzaprav znanost na splošno je orodje, enako kot nož. Z njim lahko ubijete ali rešite življenje, enako velja za vse tehnologije. Pri sintezni biologiji je bil nekaj časa v ospredju strah pred bioterorizmom in te možnosti seveda ne moremo zanikati. Delno nas ščiti že dejstvo, da gre za zapletene postopke, res pa v naravi že obstajajo zelo nevarni mikrobi in jih ni treba nič kaj več dodatno spreminjati. Pomembno je, da te nevarnosti poznamo in se nanje pripravimo – s še boljšim znanjem.

V nekem intervjuju ste povedali, da ste do poznega popoldneva v službi, potem pa praviloma tudi doma pozno v večer delate za računalnikom. Da drugače v znanosti pač ne gre. Kako pri takem (pretežno sedečem) življenjskem slogu skrbite za svoje telesno zdravje?
Z jutranjim tekom, na katerega se običajno odpravim nekajkrat na teden, odvisno od časa in razpoloženja, ter s plavanjem, vendar to terja več časa. Prepričan sem, da je za dobro znanstveno kondicijo zelo pomembna dobra telesna kondicija, zato jo redno negujem.

Viva predstavlja

Prof. dr. Roman Jerala je bil rojen na Jesenicah, odraščal pa je v Kranju, kjer je končal tamkajšnjo gimnazijo. Znanost ga je pritegnila že v osnovni, še zlasti pa v srednji šoli. Diplomiral, magistriral in doktoriral je na Fakulteti za naravoslovje in tehnologijo Univerze v Ljubljani, postdoktorsko izpopolnjevanje pa opravil na Univerzi v Virginiji v ZDA. Ima naziv znanstvenega svetnika in vodje Odseka za sintezno biologijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu v Ljubljani, poleg tega predava tudi na podiplomskem študiju biomedicine in bioznanosti na Univerzi v Ljubljani. Med številnimi področji, ki ga zanimajo, je najbolj »njegovo« sintezna biologija.

Je dobitnik številnih priznanj in nagrad, poleg serije priznanj na tekmovanju iGEM še Sokratovega priznanja za visokošolsko didaktiko, priznanja Prometej znanosti za odličnost v komuniciranju, Preglove nagrade za izjemne dosežke leta 2009 in istega leta Zoisove nagrade za vrhunske dosežke v znanosti, Lapanjetove nagrade leta 2011 ter državne medalje za zasluge pri uveljavljanju slovenske znanosti in visokega šolstva v mednarodnem prostoru leta 2014. Letos so ga povabili k članstvu v najuglednejši mednarodni organizaciji za molekularno biologijo EMBO in v evropski akademiji znanosti Academia Europaea.

Vam je članek všeč?


Išči po ključnih besedah

genska tehnologija , sintezna biologija

Dodajte svoj komentar

Komentiranje člankov je omogočeno le prijavljenim uporabnikom.

Prijavite se v portal ali se brezplačno registrirajte.