Vilniaus universiteto (VU) Gyvybės mokslų centro (GMC) biochemikui dr. Stephenui Knoxui Jonesui jaunesniajam ir jo vadovaujamai komandai buvo paskirta prestižinė 1,2 mln. eurų dotacija. Europos mokslo tarybos (EMT) įsteigta dotacija pradedantiesiems mokslininkams (angl. European Research Council Starting Grant) yra pirmoji tokia Lietuvoje. Ji mokslininkui suteikta ateinantiems penkeriems metams vykdyti projektą „Nukleazių profiliavimas ir netikslinių taikinių pertvarkymas siekiant išplėsti genų redagavimą“, siekiantį ištobulinti genų redagavimo metodus.

Didelis įvertinimas Lietuvos mokslui

„Šios dotacijos reikšmę vertinčiau keliais lygmenimis – valstybiniu, universitetiniu ir asmeniniu. Valstybiniu mastu tai reiškia, kad Lietuvos investavimas į mokslą atsiperka: Europos mastu vykdomiems tyrimams skirtos lėšos grįžta į Lietuvą. Taip atsiranda cikliškumas, svarbus paveikiam finansavimui. Kita vertus, šis įvertinimas rodo labai aukštą Lietuvoje atliekamų akademinių tyrimų lygį.

Be to, tai didelis pasiekimas visam universitetui. Visų pirma, dėl svarbios žinios bendruomenei, kad tai pasiekiama. Antra, šis įvykis turės didelės reikšmės procesams, kuriuos vadinu institucine atmintimi. Kadangi mūsų paraiška laimėjo, visa projekto teikimo etape dalyvavusi komanda įgijo žinių, kurias galės įdarbinti rengdama kitus panašaus masto projektus ateityje“, – įsitikinęs dr. S. K. Jonesas.

Mokslininkui asmeniškai šis milžiniškų pastangų ir detalaus planavimo pareikalavęs paraiškos rengimas yra išorinis patvirtinimas, kad jis – teisingame kelyje: „Ar dabar, gavęs finansavimą, turėsiu visišką laisvę? Ne visai, nes kai skiriama tokia suma, iš tavęs tikimasi, kad pasieksi didelių tikslų, kas įpareigoja. Vis dėlto dabar, užuot galvojęs apie pinigus, galėsiu koncentruotis į mokslą.“

Tyrimo tikslas – praplėsti ir geriau pritaikyti genų redagavimo įrankius

VU tyrėjo ir jo komandos chemiją, biologiją ir epigenetiką jungiančio tyrimo „Nukleazių profiliavimas ir netikslinių objektų panaudojimas siekiant išplėsti genų redagavimą“ tikslas – apibūdinti plačios klasės programuojamų nukleazių tipus, daugiausia dėmesio skiriant jų specifiškumo mechanizmams atskleisti, siekiant sukurti ir įdarbinti naujos kartos biochemijos metodus. Juose derinamas didelio našumo DNR sekoskaitos nustatymas su klasikine biochemija ir bioinformatika.

„Genų redagavimas leidžia keisti gyvo organizmo genetinį turinį, keičiant ląstelių DNR sekas. Tačiau mes siekiame pagerinti turimas genų redagavimo priemones, padaryti jas saugesnes ir plačiau naudojamas. Savo projektu siūlome du būdus, kaip to pasiekti.

Pirmiausia, nukleazės profiliavimas atsispiria nuo idėjos, kad genų redagavimas remiasi programuojama nukleaze, nukreipta rasti ir perkirpti tam tikras genetines sekas, tokiu būdu jas redaguojant. Šiandien turime tik keletą genų redagavimo technologijų. Tačiau dirbant su kitokiu organizmu ar genu mums gali prireikti ir kitokių įrankių. Todėl pirmojoje projekto dalyje siekiama išplėsti genų redagavimų technologijų rinkinį ir parodyti jų veikimo galimybes“, – aiškina mokslininkas.

Antroji projekto dalis susijusi su programuojamos nukleazės (kurios geriausiai žinomas tipas yra genų karpymo ir įterpimo technika CRISPR-Cas9, atrasta VU GMC Biotechnologijos instituto Baltymų-nukleorūgščių sąveikos tyrimų skyrius vadovo prof. Virginijaus Šikšnio vadovaujamos komandos) nukreipimu į kitą taikinį. Pasak dr. S. K. Joneso, šis procesas problemiškas tuo, kad naudojant genų redagavimo įrankį, nors jis nukreipiamas perkirpti tikslinį geną, pakeliui gali pakoreguoti ir kitą panašią seką. Toks netikslumas gali tapti rimta komplikacija, kurios siekiama išvengti. Mokslininkų grupė bandys charakterizuoti kiekvienos nukleazės gebėjimą perkirpti tikslinius genus ir rasti būdų, kaip šias savybes pritaikyti genų redagavimo technologijai tobulinti.

Nauda efektyvesniam pasėlių auginimui ir medicinos diagnostikai    

Visuomenėje efektyvesnės genų redagavimo technologijos gali būti naudingos daugelyje sričių. Pirmiausia, maisto pramonėje panaudojus genų redagavimo metodus, galima sukurti maistingesnius ir derlingesnius vaisius, daržoves ir javus, taip pat atsparesnes jų veisles, galinčias atlaikyti klimato kaitos sukeltus ekstremalius orus. Be to, genų redagavimo technikos galėtų lemti tikslesnę ligų diagnostiką ir efektyvesnį gydymą.

„Genų redagavimas ir galimybė koreguoti organizmus gali būti naudinga ir siekiant sulėtinti mūsų indėlį į klimato kaitą. Taigi šiuose tyrimuose, kuriuos atlieka mano vadovaujama šešių žmonių komanda ir kiti mokslininkai, slypi daug potencialo“, – tvirtina mokslininkas.

2022 m. EMT dotacijų pradedantiesiems mokslininkams konkursui buvo pateiktos 2932 paraiškos, finansavimui po dviejų atrankos turų atrinktos 408. Šios dotacijos yra teikiamos tyrėjams po daktaro laipsnio suteikimo praėjus 2–7 metams. Tai yra pirmasis kartas, kai Lietuva gauna EMT paramą, skirtą pradedantiesiems tyrėjams. Jos dydis siekia 1,2 mln. eurų 5 metų laikotarpiui.

Per penkiolika Europos Komisijos finansuojamos programos gyvavimo metų tai yra antrasis kartas, kai Lietuva gauna EMT dotaciją. Pirmoji dotacija, skirta patyrusiems mokslininkams (angl. European Research Council Advanced Grant), buvo suteikta 2017 m. VU GMC Biotechnologijos instituto DNR modifikacijos tyrimų skyriaus vadovui prof. Sauliui Klimašauskui. EMT dotacijos yra Europos Komisijos finansuojama parama tyrėjų mokslinei tiriamajai veiklai vykdyti. Šių dotacijų tikslas – remti aukšto lygio jau pripažintų ir savarankiškų mokslininkų projektus, skatinti tyrėjų kūrybingumą, stiprinti Europos mokslo pažangą.