Kasdien – per žingsnį nuo naujo atradimo

Jaunoji mokslininkė Agota Aučynaitė su kolegomis sukūrė efektyvią naujų fermentų atrankos sistemą, jau padėjusią rasti devynis naujus baltymus, kurių fermentinis aktyvumas iki šiol nebuvo žinomas ar tirtas. Biochemikė viliasi, jog šis atradimas pasitarnaus labai svarbiam tikslui – sukurs naujus provaistus, sumažinsiančius vieną didžiųjų vėžio gydymo problemų – bendrąjį toksiškumą organizmui.

Dėl pandemijos Agotos Aučynaitės, kaip ir daugumos žmonių, gyvenimo tempas šiek tiek sulėtėjo, daugiau laiko tenka praleisti namuose. Kuo, juokauja mokslininkė, bent jau nesiskundžia mylimas šuo. O ir pati ji kasdienybėje vis atrandanti naujų džiaugsmų.

„Vėl po truputį mokausi skaityti grožinę literatūrą, kuriai taip trūkdavo laiko studijų metais. Įsigijau mažytį akvariumą, apie kurį seniai svajojau. Dabar jau turiu būrį krevečių, kurios gyvena virtuvėje, ir neabejotinai su baime stebi karantininius kulinarinius eksperimentus, kuriems sugaištama irgi nemaža dalis laisvo laiko“, – juokiasi A. Aučynaitė.

Pasak A. Aučynaitės, paprastai kiekvienas mokslinis laimėjimas kartu atsineša galybę neatsakytų klausimų.

Įprastai Vilniaus universiteto (VU) Gyvybės mokslų centro jaunesniosios mokslo darbuotojos, mokslų daktarės, savo tyrimais prisidedančios prie itin svarbių atradimų, dienotvarkė būna griežtai sustyguota. Skyrius, kuriame Agota ir jos kolegos dirba, gilinasi į daugybę įvairių sričių, ir jos visos savaip įdomios bei daug žadančios.

„Visi mūsų tyrimai kadaise prasidėjo nuo noro išsiaiškinti, kodėl ir kaip gamtinės bakterijos sugeba suskaidyti, atrodytų, gamtai naujus, žmogaus sukurtus cheminius junginius, kurie patenka į aplinką dėl žmogaus veiklos, pramonės“, – sako mokslininkė.

Mokslas iš gamtos

Pasak A. Aučynaitės, aiškinantis vieną ar kitą bakterinį pasirinktos medžiagos skaidymo būdą, paaiškėja, kokie biokatalizatoriai – fermentai – jame dalyvauja, kokie genai juos koduoja. O šios žinios savo ruožtu atveria tik mokslinės fantazijos ribojamas galimybes, kaip tuos fermentus panaudoti: ar taršalams ekologiškai neutralizuoti, ar pritaikyti juos sintetinti pageidaujamas medžiagas. Sprendimų, mokslininkės patikinimu, yra daugybė.

Kone kiekvienai naujai A. Aučynaitės mokslinei idėjai įgyvendinti būtent ir reikalingi tie svarbieji fermentai. O neišsenkantis jų šaltinis yra gamta, visos joje gyvenančios ir neįtikėtinus cheminius dalykus sintetinančios ar skaidančios bakterijos, archėjai, grybai, augalai ir kiti organizmai.

„Daugumos jų laboratorijoje auginti neįmanoma, tačiau įmanoma išskirti iš aplinkos jų DNR ir toje DNR ieškoti genų, koduojančių vienokį ar kitokį reikalingą fermentą. Be to, turint efektyvius fermentų atrankos metodus, galima tirti ir natūralių medžiagų skaidymą, apie kurį mokslas dar žino nedaug. Pavyzdžiui, mikroorganizmų transportinėje RNR randamų modifikuotųjų nukleotidų skaidymą, tai ir yra mano pagrindinis užsiėmimas“, – pasakoja mokslininkė.

Daug nežinomųjų

Šiuo metu tyrėją labiausiai domina nežinomos funkcijos bakteriniai baltymai – angliškai DUF, arba Domain of Unknown Function. Jie, A. Aučynaitės aiškinimu, labai plačiai paplitę – tai matoma iš gausybės DNR sekoskaitos duomenų, – tačiau kodėl, nežino niekas. O kadangi gamtoje nereikalingų dalykų nebūna, Agota neabejoja: šie baltymai turi paskirtį.

„Ir mes norėtume išsiaiškinti bent keleto tokių baltymų funkcijas“, – sako biochemikė, galinti pasidžiaugti pirmu reikšmingu pasiekimu šioje srityje.

Parodyti vieno DUF523 šeimos baltymo struktūrą ir funkciją jau pavyko. Mažytis fermentas, turintis netipinį geležies-sieros centrą, dalyvaujantį katalizėje, geba pašalinti sieros atomą nuo modifikuotų uracilo heterociklinių bazių (tiouracilų).

Kartu su kolegomis iš Vokietijos ir Prancūzijos tyrimą atlikusi A. Aučynaitė pavadino jį TudS (angl. Thiouracil desulfidase). Dabar, anot jos, svarbu išsiaiškinti, kokiame kontekste ląstelėje šis fermentas naudojamas, kas yra jo partneriai ir kokia jų funkcija.

Nauji ginklai kovoje su vėžiu

Savo moksliniais tyrimais A. Aučynaitė jau apčiuopiamai prisidėjo ir prie vėžio terapijos tobulinimo.

Dar doktorantūros metais Agota užsiėmė fermentų, gebančių kaip substratą naudoti vieną modifikuotą heterociklinę bazę, paieškomis. Radusi suprato, jog ši bazė, papildomai ją chemiškai modifikavus, kartu su jau atrastais fermentais galėtų būti panaudoti kaip nauja fermento-provaisto pora tikslinei vėžio terapijai.

Provaistai yra žmogaus organizmui netoksiškos medžiagos, kurios dėl specifinių fermentų veiklos virsta toksišku vaistu.

„Tikslinė genų terapija pagrįsta tuo, jog reikalingą fermentą koduojantys genai yra nutaikomi į vėžines ląsteles. Šių genų raiška – baltymų fermentinis aktyvumas – lemia, kad netoksiški provaistai virsta toksiškais vaistais būtent šalia vėžinių ląstelių, dėl ko jos yra sunaikinamos“, – aiškina A. Aučynaitė.

Šis vėžio gydymo metodas, pasak mokslininkės, kol kas susiduria su keletu iššūkių. Vienas jų – bendrasis toksiškumas organizmui.

„Dėl to, jog ir natūralios žarnyno bakterijos turi fermentų, gebančių kurį nors provaistą paversti toksišku vaistu, jo poveikis būna sisteminis, tai yra labai nepageidaujama. Nauji fermentai ir nauji provaistai padeda mažinti šią problemą. Mūsų rasti fermentai yra rečiau aptinkami, negu jau pradėti taikyti, jų neturi pačio žmogaus ląstelės, o ir žarnyno mikrobiotoje jie nėra paplitę“, – apie daug žadantį atradimą pasakoja tyrėja.

Šiuo metu VU Gyvybės mokslų centre Agotos kolegos atlieka naujų provaistų tyrimus, taip pat toliau ieško dar specifiškesnių ir patogesnių fermentų, kuriuos bus galima pritaikyti vėžio gydymui.

„Paskutinės minutės“ mokslininkė

Dabartinė veiklos sritis A. Aučynaitei buvo netikėtas sprendimas. Planavusi stoti į mediciną, mergina lemiamą akimirką pakeitė ją į molekulinę biologiją. Dabar svarsto, jog tikriausiai pabijojo milžiniškos atsakomybės, kuri tektų tapus gydytoja.

Agota mokėsi bakalauro studijose, pradėjo dirbti laboratorijoje. Tapo įdomu savo rankomis prisiliesti prie eksperimentų, tad įstojo į magistrantūros studijas, o po jų – ir į doktorantūros.

Dabartinis A. Aučynaitės vadovas biochemikas, fizinių mokslų daktaras Rolandas Meškys jai dėstė kursą universitete. Pasak buvusios studentės, visi buvo sužavėti profesoriaus mokymo metodais, todėl kai sužinojo, kad jo skyriuje planuojama vieta doktorantūrai, nė nesudvejojo – pati pasisiūlė.

„Gavus daktaro laipsnį jau nebeliko daugiau studijų pakopų, galima pagaliau tiesiog dirbti mėgstamą darbą“, – šypteli mokslininkė.

Laimėjimai lygu nauji klausimai

A. Aučynaitės manymu, būti mokslininku reiškia stengtis be jokio išankstinio nusistatymo pažvelgti į tam tikrus reiškinius ir bandyti suvokti, kaip ir kodėl jie vyksta. Ir, žinoma, padaryti kažkokias išvadas, pamatyti dėsningumus.
Taip pat, anot jos, reikia turėti nepalaužiamą entuziazmą ir vidinį poreikį domėtis.

„Didžioji dalis eksperimentų nueina perniek, – tikina mokslininkė. – Būna ilgų liūdnų periodų, kai atrodo, jog daužai galvą į sieną, ir norisi, viską metus, nueiti palinguoti į dušą apsikabinus kelius. Tik užsispyrimas ir nenoras – ar nesugebėjimas mesti pradėtų darbų palaiko tokiais periodais ir gelbėja randant išeitį.“

Visgi toks darbas, A. Aučynaitės manymu, turi ir savų pliusų. Nors tenka pasėdėti prie kompiuterio, taip pat visada yra galimybė dirbti rankomis. Kaip ji pati sako, „šlapiai“.

„Nuolatos reikia ieškoti būdų, kaip atsakyti į vieną ar kitą klausimą, kažką pademonstruoti, įrodyti. Dažniausiai netenka ilgai užsistovėti vienoje vietoje. Išmoksti kažką naujo ir sužinai, kad iš tikro tai tu dar nieko nežinai. Paprastai kiekvienas laimėjimas kartu atsineša galybę neatsakytų klausimų“, – šypteli Agota.

Traukia ir kalbos, ir literatūra

Polinkį į tikslesnius mokslus tyrėja mano turėjusi nuo mažumės. Nors daugybė dalykų gyvenime jai yra lygiai taip pat aktualūs – ir kalbos, ir istorija, ir literatūra, ir kultūriniai reiškiniai.

„Deja, mokykloje jie būdavo taip prastai pateikiami, kad atrodė siaubingai neįdomūs. Tik dabar, jau savarankiškai, imu jais domėtis ir jaučiu humanitarinių mokslų spragas. Tikriausiai natūraliai „nulinkau“ prie biologijos ir chemijos mokslų, kurie man tiesiog patiko“, – svarsto pašnekovė, prisipažįstanti, jog visada buvo labai smalsu, kodėl ir kaip vyksta biologiniai ir cheminiai procesai mūsų ir kituose organizmuose.

„Kur dar, jeigu ne moksle, galima bent truputėlį pradėti tai suprasti?“ – retoriškai klausia ji.

Studijų metai, A. Aučynaitės tvirtinimu, buvo puikūs – dėstytojai stengėsi pateikti kuo naujesnę ir aktualesnę informaciją, supažindino ir su klasika, ir su naujausiomis mokslo aktualijomis.

„Mums dėstė daugybė nuostabių savo srities profesionalų, kuriems jaučiu didelį dėkingumą ir pagarbą“, – sako jaunoji mokslininkė.

Rektoriaus mokslo premija už svarius metinius mokslo pasiekimus apdovanota A. Aučynaitė sako, jog visi teigiami įvertinimai yra labai malonūs. Jie parodo, jog ne veltui stengtasi, ir tikrai nepakenkia savigarbai. Tačiau dirbanti tvirtina tikrai ne dėl atpildo, o dėl to, jog tiesiog įdomu: „To palinkėčiau visiems – rinktis įdomų sau darbą.“