VU Biotechnologijos institute įsikūrusi viena iš kelių Europos mikroskysčių technologijos laboratorijų, kurioje atliekami tyrimai ateityje galbūt padės išsaugoti milijonus gyvybių. Jei ne mokslininko Lino Mažučio prestižiniuose universitetuose įgyta patirtis, mikrotechnologijų laboratorijos Lietuvoje neturėtume.

Vis dėlto L.Mažutis neslepia, kad, susidūrus su biurokratija, valdininkų susireikšminimu ir nuo sovietinių laikų likusiu mentalitetu, teko nusivilti ir susimąstyti apie grįžimą į užsienį.

Mėgintuvėlius keičia lašeliai

VU Biotechnologijos instituto laboratorijoje dirbama su mikroskysčių technologija, leidžiančia atlikti pavienių ląstelių, DNR ir molekulių tyrimus, kuriuos mokslininkai vykdo iš stiklo plokštelės ir silikono suformuotose mikrogardelėse.

„Pagaminę specialaus dizaino mikrogardeles, mes jas naudojame įvairiuose tyrimuose. Pavyzdžiui, siekiame atkurti supaprastintą kapiliarinį tinklą ir ištirti, kaip vaistai prieš vėžį pasiskirsto tame kapiliariniame tinkle. Tada bandome atkartoti vėžio vystymosi stadijas ir nustatyti, ar vaistai pasiskirsto visame tinkle, ar kaupiasi tam tikrose vietose“, – aiškino L.Mažutis.

Priklausomai nuo gardelės paskirties, ją galima naudoti bakterijų, virusų, DNR ir įvairiems kitiems biologiniams tyrimams. 

„Dažniausiai mokslininkai reakcijas atlieka mėgintuvėliuose, o mes – mikroskopiniuose lašeliuose. Panaudodami mikroskysčių gardeles, galime labai tiksliai pagaminti tūkstančius mikroskopinių lašelių, kur vienas lašelis atitinka vieną mėgintuvėlį. Todėl mums nebereikia tūkstančių mėgintuvėlių atlikti tūkstančiams reakcijų. Be to, kadangi reakcijos tūris yra iki milijono kartų mažesnis, todėl reikia mažiau reagentų (pradinė cheminėse reakcijose naudojama medžiaga – red. past.), vadinasi – mažiau sąnaudų“, – mikroskysčių technologijos privalumus vardino L.Mažutis.

Tokios mikroskysčių laboratorijos kaip Lietuvoje yra vos kelios Europoje. Anot L.Mažučio, jų įkūrimui reikia ne tik investicijų, bet ir išsamių specifinių žinių, kurių mokslininkas sėmėsi Strasbūro ir Harvardo universitetuose.

Ieško vaistų nuo vėžio

Viena L.Mažučio tyrimo krypčių – baltymų evoliucija in vitro (bandymai, atliekami dirbtinėje, o ne gyvoje sistemoje), kurie vykdomi kartu su Šveicarijos mokslininkais iš „ETH Zurich“. 

„Mes norime sukurti fermentus, kurie gamintų biokurą iš celiuliozės. Yra fermentų, kurie atlieka tokias reakcijas ir kuriuos galima išsigryninti iš mikroorganizmų dirvoje, bet jie bus prasti katalizatoriai, todėl mes norime pagerinti jų savybes: imame fermentų geną, tam tikrose vietose keičiame, ir žiūrime, kaip pasikeitė geno aktyvumas“, – aiškino L.Mažutis.

Ilgainiui fermentai – reakcijas organizme paspartinantys baltyminiai katalizatoriai, patobulinami taip, kad atliktų unikalias funkcijas, kurių neaptinkama randamuose gamtoje. Vienas iš modifikuotų fermentų pritaikymo būdų yra vaistų nuo vėžio kūrimas – fermentai skaidytų kenksmingas molekules ar skatintų jungtis sveikąsias.  Svarbiausia tai, kad mikroskysčių technologijos pagrindu tyrimai atliekami kur kas pigiau, greičiau ir tiksliau.

Kiti laboratorijoje vykdomi ląstelių sekoskaitos tyrimai gali padėti itin tiksliai įvertinti, ar žmogus serga vėžiu. Anot L.Mažučio, dabartiniai populiariausi vėžio ląstelių detekcijos metodai turi tam tikrą ribą – jeigu tarp milijono sveikų ląstelių pasitaikys iki tūkstančio vėžinių ląstelių, jos sveikųjų ląstelių fone dažnai liks nepastebėtos, ir gydytojai negalės tiksliai pasakyti, ar žmogus sveikas, serga ankstyva vėžio stadija.

„Su mūsų vystoma technologija galima labai tiksliai, iki pavienių ląstelių ir DNR molekulių, pasakyti, kiek vėžinių ląstelių yra kraujyje ar audinyje ir kokias mutacijas jos turi. Bandome ištirti ne tik vėžines ląsteles, bet ir jų specifines savybes. Taip pat norime suprasti, kaip imuninė sistema reaguoja į vėžį – ar ji gali atpažinti vėžį ir nužudyti“, – aiškino mokslininkas.

Vakarų šalyse ši technologija įgauna vis didesnį pagreitį. Jei tyrimai būtų atliekami mikroskysčių technologijos pagrindu, viską galima būtų gerokai atpiginti. Lietuvis šia kryptimi dirba su savo Harvardo laboratorija ir tikisi, kad per dešimtmetį technologija iš laboratorijų persikels į klinikas ar kasdienį žmonių gyvenimą. 

Vėžio nustatymo metodai – ne vienintelė L.Mažučio tyrimų kryptis, kuri turi didelį ekonominį potencialą. Laboratorijoje ieškoma ir sunkias ligas išgyti padėsiančių antikūnų.

„Viena labiausiai augančių ir pelningiausių farmacijos sričių – antikūnai, mūsų imuninės sistemos pagaminti baltymai, kurie atpažįsta virusus, bakterijas, vėžines ir kitų ligų pažeistas ląsteles, – pasakojo L.Mažutis. – Kai antikūnai prikimba prie antigeno ir mūsų imuninė sistema juos atpažįsta – supranta, kad mūsų organizme yra svetimkūnis ar pažeista ląstelė. Tada sistema aktyvuojama ir ji pašalina užkrėstas ląsteles, virusus ar bakterijas.“

Tačiau imuninė sistema atpažįsta ne visus antigenus. Yra vėžinių ligų, kurių ląstelės paviršiuje esančios žymės rodo, kad jos – vėžinės, tačiau tokios ląstelės sugeba nuslopinti imuninę sistemą, nes nėra prieš jas antikūno. 

„Jei sukursime antikūnus prieš tam tikrą vėžinę ląstelę, juos galėsime naudoti kaip terapeutinius vaistus“, – sakė mokslininkas.

Komentarai (3)