Chemikas Jonas Bucevičius į Getingeną Vokietijoje išvyko dar 2017 m. Čia, pasaulinio garso Maxo Plancko biofizikinės chemijos instituto Nanobiofotonikos departamente, lietuvis pradėjo dirbti kartu su Nobelio premijos laureatu prof. S. W. Hellu ir dabar vykdo novatoriškus tyrimus, kurių rezultatų nekantriai laukia viso pasaulio mokslininkai. Dėl STED tipo mikroskopijos, pasitelkiant stimuliuotos emisijos fenomeną, ir 2 lazerių (sužadinimo bei STED) kombinacijos pagaliau galima išvysti iki šiol nematytus struktūrinius elementus tiek fiksuotose, tiek gyvose ląstelėse.

Kokie keliai nuvedė į Vokietiją?

2016 m. vienas garsiausių šių laikų mokslininkų, superrezoliucijos mikroskopijos, konkrečiau – stimuliuotos emisijos išeikvojimo (angl. stimulated emission depletion, STED) mikroskopijos, atradėjas prof. S. W. Hellas į savo komandą pakvietė dr. Gražvydą Lukinavičių. Jis su Lietuvos mokslininkų bendruomene ir pasidalijo žinia, kad grupė ieško organinės chemijos srities tyrėjo. Nedvejodamas nusprendžiau išbandyti jėgas ir sėkmingai dalyvavau konkurse į podoktoratūros tyrėjo poziciją. Prisijungęs prie grupės, nuo pat pradžių bendradarbiavau su dr. G. Lukinavičiumi. Tad nenuostabu, kad 2018 m. Nanobiofotonikos departamente šiam įkūrus mokslinę grupę „Chromatino žymėjimas ir vaizdinimas“ (angl. Chromatin labeling and imaging) taip pat prie jos prisijungiau. Šiuo metu grupę sudaro 4 mokslininkai (visi jie – VU absolventai).

2018 m. laimėjau prestižinę Maxo Plancko bendruomenės įsteigtą stipendiją, kurią skiria būtent Maxo Plancko institute (MPI) dirbantys Nobelio premijos laureatai. Ją man paskyrė profesorius S. W. Hellas. Be jo, mūsų institute dar dirba 1991 m. Nobelį fiziologijos ir medicinos srityje pelnęs profesorius Erwinas Neheris. Šiuo metu esu antras šios stipendijos gavėjas. Prieš mane ji buvo paskirta dr. G. Lukinavičiui, tad kol kas ji buvo suteikta tik lietuvių kilmės mokslininkams. Tiesa, vadinti tai „stipendija“ gal nėra itin tikslu, kadangi kartu su ja yra skiriamas ir nemenkas finansavimas tyrimams. Pats stipendijos įteikimas vyksta gana iškilmingai – MPI direktorių metiniame susirinkime. Po šios ceremonijos turėjau garbės pietauti drauge su Maxo Plancko bendruomenės prezidentu ir viceprezidente, taip pat susipažinau su kitais jaunais tyrėjais, kurie atvyko panašiais tikslais kaip ir aš.

Kuo konkrečiai Jūs šiuo metu užsiimate?

Šiuo metu aš kuriu ir sintetinu naujus fluorescencinius zondus, skirtus gyvoms ląstelėms vizualizuoti. Fluorescencinis zondas įprastai susideda iš tam tikrų struktūrinių fragmentų –  flurescencinių dažų, jungtuko ir ligando, kuris sąveikauja su dominančiu taikiniu ląstelėje.

Fluorescenciniai dažai paprastai būna optimizuoti fotofizikinių parametrų požiūriu, tačiau geras fluorescencinis zondas turi atitikti aibę kitų parametrų, tokių kaip tirpumas vandeninėje terpėje, ląstelės membranos laidumas, turi nesąveikauti su kitais taikiniais, nesukurti per didelio fono, pasižymėti fluorogeniškumu, mažu toksiškumu ir daugeliu kitų savybių. Įsivaizduokite – ląstelė yra sudaryta iš galybės skirtingų molekulinių darinių: baltymų, membranų, druskų, mažamolekulinių junginių ir t. t., o zondas sąveikaudamas turi sukurti fluorescencinį atsaką išskirtinai tik į dominantį ląstelės taikinį. Apskritai mano tyrimų tikslas yra sukurti „įrankių dėžę“, kurią pasitelkus būtų įmanoma greitai ir paprastai tyrinėti gyvybę mažiausiu įmanomu masteliu. Kalbant apie mažiausią mastelį –  naudojantis naujausiais prof. S. W. Hello mikroskopijos metodais, skiriamoji geba gali pasiekti rekordinį 1 nm, o tai reiškia, kad net ir molekulinis mikroskopijos lygmuo pasidarė įmanomas, kadangi tokios skiriamosios gebos pakanka dviem fluorescuojančioms molekulėms atskirti.

Dėl fluorescencinių zondų ir superrezoliucijos mikroskopijos galime išvysti tai, ko net nenutuokiame esant, o svarbiausia, naudojant cheminio tipo zondus tai pasiekti įmanoma itin lengvai – be jokių ilgų ir brangių eksperimentų, tam tikrose ląstelių linijose ekspresuojant norimas žymes. Toks fundamentinis neatrastų vyksmų ląstelėje pažinimas gali atverti duris įvairiems naujiems gydymo būdams, sparčiai farmacinių preparatų paieškai, ankstyvajai vėžinių ir kitų susirgimų diagnostikai ir pan.

Dėl daugybės įmanomų struktūrinių variacijų optimizuojant fluorescencinių žymių struktūras tenka atlikti nemažai sintetinio darbo, tad galėčiau teigti, kad erdvės tyrinėjimams ir potencialo proveržiui šioje srityje tikrai netrūksta. Tai yra ganėtinai lėtai besivystanti sritis, kurią lenkia net techninis mikroskopų tobulėjimas, todėl naujų efektyvių fluorescencinių zondų poreikis – milžiniškas.

2018 m. savo tyrimų rezultatus apie rekordiškai gerai DNR gyvose ląstelėse vizualizuojančius fluorescencinius zondus ir šių žymių struktūrinių izomerų įtaką jų veikimo charakteristikai publikavome tarptautiniame žurnale „Chemical Science“. Tai labai įdomus atradimas. Mažos detalės – ligando, sąveikaujančios su DNR, prijungimo padėtis turi ypač didelę įtaką žymės veikimui gyvose ląstelėse. Taip sugebėjome iki 10 kartų pagerinti iki šiol geriausios DNR vaizdinimo žymės ryškumą. Efektyvių zondų, kuriais galima vizualizuoti chromatiną gyvose ląstelėse, ilgą laiką buvo vos keletas, todėl mūsų sukurti zondai iškart patraukė įvairiausių šalių (Vokietijos, Austrijos, JK, Švedijos, Suomijos, JAV, Kanados, Čilės, Argentinos, Kinijos, Prancūzijos, Belgijos, Rusijos ir kt.) mokslininkų dėmesį. Su jais visais mes mielai pasidalijome mėginiais. Šiuo metu aš ir toliau tęsiu žymių struktūros ir jų veikimo sąryšio tyrimus.

Gyvenate Getingene. Koks tai miestas?

Getingenas vienareikšmiškai galėtų būti tituluojamas mokslo miestu. Jame yra įsikūręs ne vienas mokslo institutas ir universitetas. Tai miestas, turintis ilgą mokslo istoriją, su juo yra siejama per 40 Nobelio premija įvertintų mokslininkų. Mane, kaip organinės chemijos srities atstovą, pirmiausia džiugina tai, kad šiame mieste ilgą laiką tyrinėjimus vykdė organinės chemijos pradininku laikomas Friedrichas Wohleris. Tačiau mano žmonai ir man Getingenas giliai širdyje įstrigs dar ir dėl kitos priežasties – čia mums gimė antras vaikas – sūnus Emilis.

Neplanuojate grįžti į Lietuvą? Gal susilaukiate pasiūlymų dirbti čia?

Konkrečių darbo pasiūlymų sulaukęs nesu. Teoriškai aš vis dar esu į ilgalaikę stažuotę išvykęs Vilniaus universiteto Chemijos ir geomokslų fakulteto lektorius. Viena vertus – norisi sugrįžti dirbti į Lietuvą, kita vertus – norėtųsi pasisemti dar daugiau patirties tokiame aukšto mokslinio lygio institute. Vienas pagrindinių MPI tikslų – kad čia atliekami tyrimai taptų atspirties tašku kitoms institucijoms. Diktuojami aukšti MPI standartai verčia nuolat pasitempti – atliktus tyrimus publikuoti geriausiuose mokslo žurnaluose ir sau pačiam nusistatyti vis aukštesnę kartelę.

Kaip manote – ar galėtumėt tokio aukšto lygio mokslinius tyrimus atlikti ir Lietuvoje? Ar mūsų šalyje yra reikiamos sąlygos?

Nanobiofotonikos departamento ir dr. G. Lukinavičiaus vadovaujamos grupės atliekami tyrimai yra 100 proc. tarpdisciplininiai, visi darbai atliekami komandoje, t. y. siekiant efektyviausio rezultato kiekvienas atlieka tai, ką sugeba geriausiai. Manau, kad gera patyrusi komanda panašius tyrimus tikrai galėtų atlikti ir Lietuvoje, tačiau nesu užtikrintas, ar būtų galima tikėtis tokio paties rezultato. Apskritai – sakyčiau, kad lyginti bet kurį MPI, juo labiau – vieną geriausių biofizikinės chemijos institutų, su Lietuvos mokslinių tyrimų įstaigomis yra tiesiog nesąžininga.

Tenka pripažinti, kad Lietuvoje mokslininko profesija, deja, dar nėra prestižinė. Moksliniai tyrimai yra ilgalaikė investicija be garantuotos grąžos. Iš dalies tai – šalies prestižo reikalas, gali puikiai tarnauti ir kaip jos reklaminis veidas. Pasiekus pakankamai aukštą inovacijų lygį pradedamos pritraukti inovatyvaus verslo investicijos, kuriasi tiriamieji verslo padaliniai, steigiamos aukštos kvalifikacijos reikalaujančios darbo vietos. Tai yra pavykę padaryti kitoms nedidelėms šalims, tokioms kaip Šveicarija ar Izraelis. Mano manymu, kol kas Lietuvoje tiesiog yra svarbesnių problemų nei mokslinių tyrimų finansavimas ar mokslininkų darbo užmokesčio klausimas. Tikimasi, kad šios problemos dėl įvairių projektų lėšų išsispręs savaime. Bėda ta, kad tokios dotacijos nėra nuolatinės.

Šiuo metu Lietuvoje yra sukurta puiki infrastruktūra – tuo mūsų mokslo centrai nėmaž neatsilieka nuo Vakarų Europos mokslo centrų. Šį aspektą mini beveik visi, kuriems užduodamas panašus klausimas. Tačiau dažnai užmirštama, kad mokslinius tyrimus visų pirma vykdo žmogus, o ne sienos ir ne brangūs prietaisai. Manau, kad Lietuvoje yra visos sąlygos kokybiškiems aukščiausio lygio tyrinėjimams, tačiau labiausiai trūksta ilgalaikės strategijos.