Dirbtiniai audiniai ir organai gali pakeisti natūralius, tačiau dar negalime pasakyti, kada tai bus – interviu sako fizinių mokslų daktarė, biochemikė Virginija Bukelskienė.
„Teks palaukti ir intensyviai dirbti. Ypatingai, jei kalbame apie sudėtingus organus“, – teigia Vilniaus universiteto (VU) Gyvybės mokslų centro mokslininkė.
Dr. V. Bukelskienės karjera – vingiuota. Mokslininkė didelę dalį jos skyrė kamieninių ląstelių tyrimams, tačiau, kaip pati sako, entuziazmui atslūgus, kamieninėms ląstelėms atėjo metas sugrįžti ant laboratorinio stalo.
Dabar mokslininkės pagrindinė veikla – dirbtinių audinių kūrimas ir jų savybių vertinimas gyvame organizme. Dr. V. Bukelskienė bendradarbiauja su odontologais, urologais, oftalmologais, kad būtų galima išgydyti ligas arba „ištaisyti gamtos klaidas“, o kai kurie dabar naudojami metodai nebebūtų tokie skausmingi.
Apie turiningą mokslininkės karjerą, mėgstamiausius projektus ir tai, kaip jie gimė – su dr. V. Bukelskiene mokslo žurnalistė Goda Raibytė-Aleksa pasikalbėti susėdo jos darbo kabinete – VU Gyvybės mokslų centre (GMC).
– Kada supratote, kad norite būti mokslininke?
– Bijau, kad niekada to nesupratau (juokiasi). Man buvo tiesiog įdomu dirbti ir visiškai negalvojau, ar būsiu mokslininke, ar tyrėja… Studentei man labai patiko ląstelės – matai, galvodavau sau, jas paima iš organizmo, o jos auga mėgintuvėlyje! Kaip jos auga? Kokie procesai ten vyksta? O mano biografija nėra įdomi todėl, nes visada dirbau toje pačioje vietoje – kur atėjau dar būdama studentė, tik instituto pavaldumas keitėsi.
– Kokie buvo jūsų pirmieji tyrimai? Kiek žinau, tyrinėjote kamieninių ląstelių galimybes.
– Taip. Pradžioje dirbau su profesoriumi Pranu Sadausku, imdavome leukoze sergančių karvių kraują, jo limfocitus kultivavome in vitro („mėgintuvėlyje“) ir vertinome šių ląstelių jautrumą įvairioms medžiagoms, ieškodami būdo, kaip sustabdyti ligos procesą. Apie tai buvo ir mano diplominis darbas, ir mokslinio darbo pradžia. Mano pirmoji vadovė – gydytoja Liuda Pabrėžaitė.
Tada pakitimų gyvenime įnešė sukurta šeima. Grįžus kaip tik susiformavo pusiau gamybinis, pusiau mokslinis padalinys, kuriame buvo tiriamas ir gaminamas embrioninis veršelių serumas. Tai – toks priedas, kuriame gausu ląstelių augimą skatinančių veiksnių. Tais laikais tokio serumo įsigijimas buvo didžiulė problema, be to, jis buvo labai brangus. Serumo gamyba mums buvo ir prisidurimas prie atlyginimo. Dabar jau viskas paprasčiau, serumą perkame iš garsių pasaulio įmonių, jis yra griežtai standartizuotas, todėl mūsų veikla pamažu tapo nebeaktuali.
Jau serumo gamybos veiklai einant vis labiau į pabaigą, susitikome su kardiochirurgu Raimondu Širmeniu. Nepamenu, kaip jis mus atrado, bet jis pasiūlė dirbti su kamieninėmis ląstelėmis.
Turiu pasakyti, kad ne čia buvo tikroji pradžia mano susidomėjimo kamieninėmis ląstelėmis. Tik tada buvau dar per jauna suprasti. Dar gaminant serumą, laboratorijos vadovas dr. Vygintas Domkus jau kalbėjo apie kamienines ląsteles. Bet jos atrodė…nežinau, kažkokios keistos, neaiški jų paskirtis organizme, taigi tiesiog nesusidomėjau tuo. O kai R. Širmenis atėjo su konkrečiu pasiūlymu – galbūt kamieninėmis ląstelėmis gydyti žmogaus infarktą – „užkibau“ ir daug daug metų dirbu šioje srityje.
– Infarkto gydyme? Kaip tai darėte?
– Eksperimentiniu modeliu pasirinkome triušius, nes jų dydis leido kardiochirurgams atlikti širdies operacijas, nes, pavyzdžiui, pelės tokiam darbui yra per mažos. Laimėjome kelis projektus, kuriuose kamienines ląsteles bandėme pritaikyti infarkto gydymui.
Sukūrėme tokį modelį, kai triušiui chirurgai sukeldavo infarktą (perrišdami stambią kraujagyslę širdyje), o prieš tai dar iš to paties individo griaučių raumenų išskirdavome, užaugindavome ir padaugindavome kamienines ląstelės. Dar su jomis atlikdavome įvairias genetines modifikacijas, kad jos būtų, kaip pasakyti… gyvesnės.
Tada tas ląsteles perkeldavome į infarkto sritį ir žiūrėdavome, ar jos prigis, ar širdies funkcijos atsistatys ir t.t. Triušiukas pagydavo, pasveikdavo, pragyvendavo 1,5 mėn. (tiek leisdavome jam gyventi dėl eksperimentinių sąlygų), tada jį eutanazuodavome, kad galėtume histologiškai įvertinti, kaip elgėsi mūsų ląstelės. O jos prieš injekciją būdavo nudažomos vitaliniais dažais, todėl histologiniuose preparatuose labai gražiai spalvingai matydavome, ar ląstelės prigyja, kur jos pasiskirso, kurios yra gyvybingesnės ir t.t.
– Ar šie tyrimai išsivystė į kažką daugiau? Ar taip ir sustojo?
– Tokie tyrimai tęsėsi gal 10 metų, tada ypač daug bendradarbiavome su Santaros klinikų kardiologais, kardiochirurgais. Kiekvieną penktadienį eidavome į susitikimus Santaros klinikose ir kurdavome planus. Klinikų kardiologai buvo itin suinteresuoti autologines kamienines ląsteles sušvirkšti į infarkto vietą. Mus labai palaikė profesorius Vytautas Jonas Sirvydis. Tuo metu medicinos ir gyvybės mokslų bendruomenėje sklandė mintis, kad tuoj nebereikės cheminių vaistų, nes visus vaistus pakeis kamieninės ląstelės. Ir mes tuo tikėjome.
Bet mokslas žengė pirmyn, atsirado naujų faktų, kurie prislopino entuziazmą. Po truputį pradėjo skverbtis kita frazė, kuri teigė, kad kamieninei ląstelei laikas grįžti ant laboratorinio stalo. Vadinasi, iš tų padebesių, kad jau viskas – rytoj turėsime gydymo būdus, teko nusileisti ant žemės, kad atliktume dar labai daug tyrimų, geriau suprastume tas ląsteles. Taip natūraliai darbai perėjo į kitą stadiją – į molekulinius šių ląstelių tyrimus, į kitą šių ląstelių pritaikymo sritį.
– Kur pasukote tada?
– Susidraugavome su fizikais! Su šviesaus atminimo profesoriaus Algio Petro Piskarsko komanda. Jie lazerių pagalba pradėjo gaminti specialius karkasus, o mes, naudodami kamienines ląsteles, tyrėme jų toksiškumą, vertinome, kaip ant jų auga tos ląstelės, planavome, kur tokias struktūras galima panaudoti. Po truputį išsirutuliojo dirbtiniai audiniai, kuriuos užaugindavome ant tų karkasų. Ir vėl atlikome daug tyrimų ir eksperimentų, galiausiai, išsikristalizavome sritį – pradėjome gaminti dirbtinį kaulinį audinį, specialiai ruošti jiems reikalingus karkasus. Pradėjome dirbti su odontologais – profesorius Vygandas Rutkūnas yra labai didelis mokslinių tyrimų entuziastas.
Pradžioje nusipirkome tokį paprastutį, beveik žaislinį 3D spausdintuvą. Jį naudodami tuos karkasus audiniams ir spausdinome. Dabar mūsų partneriai įsigijo modernų 3D biospausdintuvą, kurio paslaugomis dabar ir naudojamės.
– O kaip pritaikomi jūsų kuriami dirbtiniai kauliniai audiniai?
– Jie gali būti pritaikomi labai įvairiai. Kadangi mes bendradarbiaujame su odontologais, vienas iš jų taikymo tikslų yra atkurti žandikaulio defektus, nes tai yra labai dažna problema. Pavyzdžiui, kai ilgą laiką nebūna danties, žandikaulio kaulinis audinys ima tirpti, jį reikia papildyti. Šiuo metu odontologai naudoja ir kitus metodus, bet siekiamybė yra atspausdinti reikiamos personalizuotos formos karkasą, į jį įterpiant autologines kamienines ląsteles.
– Šiuo metu vykdote ir dar vieną projektą – kuriate dirbtinę šlaplę. Kaip nuo darbo su odontologais pasukote dar ir prie darbo su urologais?
– Šie darbai labai susiję, tik karkaso fizinės savybės skiriasi. Mes ir toliau dirbame su odontologais, bet užmezgėme kontaktą ir su urologais.
Medicinos mokslas sprendžia labai įvairias problemas, kartais taiso ir gamtos klaidas. Viena iš tokių problemų – šlaplės striktūros, t. y. šlapimtakio susiaurėjimas. Jis susidaro dėl įvairiausių priežasčių – operacijų, traumų, apsigimimų ir pan. Dabar tam susiaurėjimui sutvarkyti naudojamas labai skausmingas chirurginis būdas – iš burnos ertmės imamas gleivinės lopas, kurio pagalba atkuriama anatominė šlaplės struktūra.
Neretai tokios operacijos atliekamos ir vaikams. Naudojant lopo formavimą iš burnos, gleivinės vaikui tenka kentėti ne tik šlaplės, bet ir burnos skausmą. Vaikų urologai, žinodami šią problemą, ieško būdų, kaip sukurti geresnį būdą. Taip atsirado „Šlaplės“ projektas.
Šiuo metu ir vėl dirbame su triušiais. Užauginame triušiuko ląsteles, jas įsėjame į specialų gelį, iš kurio spausdinamas šlaplės audinio karkasas, taip įmontuotas ląsteles paauginame kelias dienas. Tada ant paviršiaus užsėjame iš to paties triušio burnos išskirtas ląsteles ir gaunasi toks „sumuštinis“. Paviršius yra iš epitelinių ląstelių, o karkasas – gelinė struktūra, kurioje patalpintos autologinės gyvūno kamieninės ląstelės. Taip suformuojamas lopas, kuris naudojamas šlaplės anatominės struktūros atkūrimui.
Tik chirurgams kilo problema jį įsiūti – įsivaizduokite, kad reikia siūti šaltieną. Bet mano jaunieji kolegos – dr. Egidijus Šimoliūnas ir doktorantas Povilas Barasa – sumąstė į lopo vidų dar įdėti ploną specialų tinklelį, kuris padeda spręsti šią problemą.
– Šiame interviu ne kartą paminėjote, o ir jūsų kabinete GMC, kur dabar ir kalbamės, padėta pliušinių pelių ir triušiukų. Norėčiau aptarti ir etinę tyrimų su gyvūnais pusę. Kodėl moksliniams tyrimams dar naudojami gyvūnai?
– Paskutiniu metu tapau šio klausimo eksperte. Europoje neseniai buvo surinkta virš milijono parašų prieš eksperimentus su gyvūnais, todėl gana dažnai vis kas nors paprašo pakomentuoti situaciją. O, pasirodo, Jungtinėje Karalystėje – priešingai, ten jau leidžiama bandomuosius gyvūnus naudoti kosmetikos produktų tyrimui. Šitoje prieštaroje norėčiau pasakyti, kad gyvūnai moksliniams tyrimams pasaulyje dar naudojami, ir, matyt, taip dar gali būti ilgai, tačiau čia būtina laikytis labai griežtų taisyklių.
– Ar taip yra dėl tikslumo?
– Taip, nes tai yra žmogaus modelinė sistema. Deja, bet mažieji mūsų broliai savo gyvybę atiduoda tam, kad mes įgytume žinių. O tos žinios gaunamos tokiu skausmingu būdu.
Pasaulyje sukurtos kelios teorijos, kuriomis grindžiami eksperimentai su gyvūnais. Pati žinomiausia taisyklė – taip vadinama 3R koncepcija, jos autoriai – britų mokslininkai Williamas M. S. Russellas ir Rexas Burchas. Jie 1959 m. parašė knygą apie humaniško eksperimentavo su gyvūnais technikas. Jie teigė, kad 1) kiekvieno eksperimento grupėje gyvūnų turi būti, kiek įmanoma mažiau; 2) gyvūnai turi būti laikomi idealiomis sąlygomis, ir 3) jei tik įmanoma, ieškoti alternatyvų. Mokslininkų siekiamybė buvo tokia, kad gyvūnai apskritai būtų nebenaudojami. Tokia mintis buvo jau prieš daugiau nei 60 metų.
3R teorija atsispindi įvairių lygmenų dokumentuose – tiek 2010/63/ES Direktyvoje (dėl mokslo tikslais naudojamų gyvūnų apsaugos), tiek ir mūsų Valstybinės maisto ir veterinarijos tarnybos direktoriaus įsakyme, skirtame reglamentuoti mokslinius tyrimus, kuriuose naudojami bandomieji gyvūnai.
– O kaip reglamentuojamas darbas su gyvūnais? Ką mokslininkai, kurie dirba su gyvūnais, privalo padaryti?
– Pagrindinis dokumentas, kuriuo privalome vadovautis, vykdydami mokslinius tyrimus su gyvūnais, yra Direktyva 2010/63/ES. Lietuvoje yra Europos Sąjungos paskirta kompetentinga institucija – Valstybinė maisto ir veterinarijos tarnyba (VMVT), kuri Direktyvos pagrindu yra išleidusi direktoriaus įsakymą, apibrėžiantį visą mūsų gyvenimą – kaip turime vykdyti eksperimentus su gyvūnais, kaip turi būti įrengta laboratorija, kiek kokio personalo turi būti, kokia jų kvalifikacija. Viskas išdėstyta labai smulkiai. Dokumento pabaigoje pateiktos formos, kurias reikia užpildyti pateikiant prašymus eksperimento su gyvūnais leidimui gauti.
Žodžiu, kiekviena mokslininkų grupė, norėdama pradėti eksperimentą, užpildo ilgą, 16–18 lapų, paraišką Etikos komisijai prie VMVT, paruošia santraukas lietuvių ir anglų kalba (jos yra viešos ir prieinamos bet kam pasaulyje), prideda eksperimentatorių kvalifikacijos pažymėjimus. Tada komisija nagrinėja prašymą ir svarsto, ar duoti leidimą.
Beje, vienas iš pagrindinių klausimų paraiškoje yra procedūrų sunkumo lygmens nustatymas. T. y. prašoma įvertinti, ar gyvūnui skaudės, ar jis kentės, ar nekentės, o jei kentės – kokias pastangas eksperimentuotojas dės, kad jis nekentėtų, kokius vaistus naudos. Tai yra tikrai ilgas ir atsakingas procesas, bet jis labai drausmina tyrėjus, neleidžia dirbti bet kaip.
– Klausydamasi jūsų atsakymų, suprantu, kad, dirbant jūsų darbą, reikia daug kūrybiškumo, smalsumo ir tarpdisciplininio bendradarbiavimo – juk dirbote ir su kardiologais, ir su fizikais, ir su odontologais, ir su chemikais, ir su orologais, ir tikriausiai dar sąrašo nebaigsiu?
– Visiška tiesa, tikrai to reikia. Per savo karjerą daug su kuo bendradarbiavau, bet būtent iš to ir gimė tiek projektų.
– Ar yra tokių projektų, kurie jums asmeniškai arčiausiai širdies?
– Mane visada domino riba in vitro / in vivo („mėgintuvėlyje“ / gyvame organizme). Ką tiriame, ką pakeičiame in vitro, kokius procesus identifikuojame ir kaip tai atsispindi organizme. Taigi, padarai tyrimą in vitro sistemoje, gauni rezultatus, bet kaip jie pasireikš tada, kai perkelsime į in vivo? Ar pasitvirtins in vitro gautos žinios? Tai va, man įdomi ta riba.
– Tiek skirtingų projektų ir tyrimų įgyvendinote per savo karjerą, kam dabar daugiausiai laiko skiriate?
– Tiesą sakant, mano darbo diena dabar tikrai neįdomi. Baigiame kelis projektus, reikia įvairius biurokratinius reikalus tvarkyti, todėl nuėjimas į laboratoriją būna labai malonus.
– Tą pati kalba daug mokslininkų – kad didelę darbo dalį atima biurokratija.
– Oi, net neklauskite. Gal ateinančioms kartoms tai pasikeis, bet dabar toks jausmas, kad institucijos, kurios finansuoja projektus, mokslininkus vertina ypatingai įtariai.
Baigiant projektus reikia suderinti visus resursus, tarp jų – ir darbo valandas, darbuotojų atlyginimus. O čia reikalavimai kartais varo į neviltį – reikia skaičiuoti keturis skaičius po kablelio, o dar visa tai išskirstyti atskiroms veikloms. Suprantu tas institucijas, jos apsidraudžia, kad pinigai tikrai nueitų ten, kam ir skirti. Bet kai reikia viską taip smulkmeniškai pagrįsti… Nežinau.
– O dabar – apie šiek tiek pozityvesnius dalykus, apie ateitį. Kaip manote, kada dirbtiniai audiniai ir organai pakeis natūralius? Aišku, įdomiausia yra apie tokius svarbius ir sudėtingus organus, kaip širdis.
– Gal kada ir pakeis, bet tikrai negreitai. Taigi teks palaukti ir intensyviai dirbti. Ypatingai, jei kalbame apie sudėtingus organus. Pavyzdžiui, su oda daug paprasčiau, ji jau ir dabar kuriama ir net taikoma kaip alternatyva gyvūnams kosmetikos produktų tyrimuose.
– Pabaigai – ar pastebite, kaip Lietuvoje keičiasi mokslas – ar jis, pavyzdžiui, darosi kokybiškesnis?
– Tikrai taip, ir tai dėl kelių priežasčių, bet pagrindinė jų – kaip bebūtų banalu, išaugęs finansavimas, juk reagentams ir įrangai reikia pinigų. Finansavimas dabar atsiranda įvairiais būdais – tiek vykdant Lietuvos finansuojamus projektus, tiek dirbant su tarptautiniais partneriais. Esminis lūžis įvyko tada, kai atsirado galimybė nusipirkti šiuolaikinės įrangos. Protų Lietuvoje visada buvo, bet ne visada turėjome, su kuo dirbti.
Komentarų nėra. Būk pirmas!