Šveicarijoje gyvenančio mokslininko straipsniuose aprašyta unikalių žymenų, kurie naudojami perspektyvioje nanoskopijos srityje, paieška ir taikymas.
Nauja tyrimų sritis
Superskiriamosios gebos mikroskopija, arba nanoskopija, leidžia stebėti mažų struktūrų ar net pavienių molekulių judėjimą gyvų ląstelių viduje. Būtent už nanoskopijos išvystymą 2014-aisiais Erikui Betzigui, Stefanui W.Hellui ir Williamui E.Moerneriui skirta Nobelio chemijos premija.
Ši šaka dabar vystoma daugybėje pasaulio laboratorijų ir naudojama biologinių procesų, įvairių ligų diagnostikos, vaistų paieškos ar kitiems tyrimams.
Savo darbuose lietuvis kuria ir tiria šiam tikslui būtinus žymenis – cheminius junginius, kurie atpažįsta ir skirtingomis spalvomis nudažo įvairias ląstelės organeles
Vilniaus universitete biochemijos mokslus baigęs jurbarkietis dr. Gražvydas Lukinavičius (37 m.) į nanoskopijos tyrimus rimtai pasinėrė 2008 m. atvykęs į Šveicarijos federalinį technologijų institutą Lozanoje (EPFL – Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne).
„Jeigu kalbėtume apie šviesinę mikroskopiją, Lietuvoje naudojamas tik standartinis šios mikroskopijos variantas. Šveicarijoje atsirado galimybė susipažinti su superskiriamosios gebos mikroskopija. Tai yra mikroskopijos šaka, kuri leidžia pamatyti objektus, mažesnius už difrakcijos ribą. Jei naudojame įprastinę mikroskopiją, negalime matyti už 200 nanometrų mažesnių objektų, taigi daug svarbių ląstelės komponentų lieka nematomi“ – pasakojo mokslininkas.
Nanoskopijos metodu galima pamatyti tik fluorescuojančiais dažais nudažytas („pažymėtas“) molekules ir ląstelės struktūras. Savo darbuose lietuvis kuria ir tiria šiam tikslui būtinus žymenis – cheminius junginius, kurie atpažįsta ir skirtingomis spalvomis nudažo įvairias ląstelės organeles (pavyzdžiui, branduolį ar ląstelės skeletą).
Lyginant tokiais žymenimis nudažytas sveiko ir vėžinio audinio ląsteles, galima tirti vėžio vystymosi mechanizmus, ieškoti naujų vaistų bei kurti jautresnius diagnostikos metodus. Tai palyginti nauja tyrimų sritis, todėl jos potencialas dar tik pradeda atsiskleisti.
Žymenis užpatentavo
Pirmiausia žymenys iš maitinimosi terpės turi patekti į ląstelės vidų, kur jie specifiškai sąveikauja su ląstelės struktūromis ir pradeda švytėti. Anot G.Lukinavičiaus, tai – sunkiai įgyvendinamas uždavinys, tačiau lietuvis sukūrė keletą unikalių žymenų, kurie nudažo ląstelės struktūras fluorescuojančiais (švytinčiais) dažais.
„Man pavyko sukurti žymenis, kurie fluorescuoja raudonoje spektro dalyje, patenka į ląstelę ir specifiškai nudažo norimas struktūras. Šio unikalaus savybių rinkinio neturi prieš tai sukurti žymenys, – aiškino mokslininkas. – Raudona šviesa naudojama mašinų užpakalinėse šviesose, nes ji sklinda toliau, kai yra rūkas. Tas pats yra su audiniais – raudona šviesa giliau prasiskverbia ir leidžia juos tyrinėti detaliau. Be to, skirtingai negu ultravioletiniai spinduliai, raudona šviesa nepažeidžia ląstelių ir nėra kenksminga organizmui.
Šie raudonoje šviesoje fluorescuojantys G.Lukinavičiaus žymenys užpatentuoti ir komercializuojami – juos perka mokslo tiriamus darbus atliekančios įmonės.
Ateityje lietuvis ketina ir dar detaliau gilintis į žymenų paiešką – jau šių metų gegužę tobulinti žinių vyks į vieno iš Nobelio premijos laureatų S.W.Hello laboratoriją.
Norėtų sugrįžti, bet nežino kaip
G.Lukinavičiui mokslininko karjera gerai klojosi dar prieš išvykstant į Šveicariją Lietuvoje. Jau 2006-aisiais jo ir profesoriaus Sauliaus Klimašausko kartu su vokiečiais atliktas tyrimas apie DNR molekulių modifikavimo metodą buvo publikuotas „Nature Chemical Biology“ ir „Nature Protocols“ žurnaluose. 2007 m. G.Lukinavičiaus disertacija pripažinta geriausia Lietuvoje, o nuvykus į Šveicariją sekė dar penkios publikacijos „Nature“ grupės žurnaluose. Visos – žymenų paieškos ir taikymo srityse.
G.Lukinavičisu svarsto apie galimybę grįžti į Lietuvą ir čia atlikti tyrimus, kurių kol kas mūsų šalyje nevykdo niekas.
„Manau, kad dabar vyraujanti nuomonė apie emigrantus – kad jie išvažiavo ir paliko Lietuvą – nėra teisinga. Mes grįžti norim – bent jau aš noriu – ir prisidėti prie Lietuvos kūrimo. Įgavau naujų žinių – išmokau apie superskiriamosios gebos mikroskopiją, žymėjimo metodus. Turiu idėjų tolesniems tyrimams, kuriuos galėčiau sėkmingai vystyti Lietuvoje, pasinaudodamas pastaraisiais metais stipriai atnaujinta ir patobulinta mokslui skirta infrastruktūra. Tai leistų praplėsti mokslo akiratį Lietuvoje, įnešti naujovių“, – pasakojo mokslininkas.
Tačiau neužtenka nusipirkti bilietus ir sugrįžus su lagaminais atsistoti prie Biotechnologijos instituto. Anot G.Lukinavičiaus, Lietuvoje nėra jokios sistemos, kuri išvykusiems iš Lietuvos mokslininkams leistų sugrįžti atgal ir čia įsteigti bent minimalias laboratorijas. „Yra galimybė gauti finansavimą iki 100 tūkst. eurų – tai kelerių metų alga, tačiau reikia ieškoti ir naujų finansavimo šaltinių aparatūrai Man reikalingo mikroskopo kaina prasideda nuo 300 tūkst. eurų.“, – kalbėjo lietuvis.
Ir Lietuva turi privalumų
Dabar darbo sąlygos Šveicarijoje puikios – yra ir įranga, ir kvalifikuotos darbo jėgos, o mokslininkų algos, pasak G.Lukinavičiaus, siekia 5 tūkst. eurų, o gavus profesoriaus vietą – ir 15 tūkst. eurų.
Nors kol kas Lietuvos mokslininkai nieko panašaus tikėtis negali, G.Lukinavičius mano, kad Lietuva plėtodama biotechnologijų industriją galėtų pasinaudoti kitais privalumais. Jau dabar moksliniams tyrimams skirdama tris kartus mažiau nei pažangiausios šalys – vos po procentą metinio biudžeto, – biotechnologijų srityje Lietuva sukuria dešimt kartų daugiau pridėtinės vertės vienam gyventojui už ES vidurkį.
„Aišku, Lietuvos negalima lyginti su Šveicarija, kur biotechnologijos įmonių – keli šimtai, tačiau Šveicarijos minusas – įmonių labai daug ir kai yra didelis pasirinkimas, investicijos nėra sukoncentruotos, vystymasis prasiskiedžia – ne visi gauna dideles investicijas, yra didelė konkurencija“, – aiškino G.Lukinavičius.
Tiesa, mokslininko ryšys su Lietuva nėra nutrūkęs ir dabar – 2015 m. jis skaitė paskaitų ciklą Vilniaus universiteto Biotechnologijos instituto darbuotojams ir studentams apie naujausius pasiekimus nanoskopijos srityje. Šiuo metu kartu su Fizinių ir technologijos mokslų centru (FTMC) jis vykdo bendrą Šveicarijos-Lietuvos projektą METASENS, kurio metu kuriama ant stiklo imobilizuotų sensorių platforma, skirta organizmo medžiagų apykaitos produktų sekimui. Tai svarbu ligų diagnostikai ir gydymo suasmeninimui.
