Po išsamių tyrimų jus prižiūrintis medikas paskirs patį tinkamiausią tyrimą ir jūsų organizmo poreikius atitinkančią vaistų dozę. Norite iš anksto apsisaugoti nuo ligų? Išsitirkite savo DNR. Kauno mokslininkai savo laboratorijose atlieka naujausius tyrimus, kad išsaugotų mūsų sveikatą, ir džiaugiasi atradimais, tik mes to nei žinome, nei domimės.
Kauno medicinos universiteto Kardiologijos instituto laboratorijose auginamos naujos vieno pagrindinių žmogaus organų – širdies – ląstelės, gliaudomi užkoduoti genetinės informacijos kodai.
Sugrįžo namo
Dirbdama Italijoje, Sienos universitete, Kauno medicinos universiteto Kardiologijos instituto direktoriaus pavaduotoja mokslui Vaiva Lesauskaitė kartą paklausė savęs: kodėl ji ir jos kolegos turi kurti svetur, o ne Lietuvoje?
„Supratau, kad Kaune reikia steigti molekulinės biologijos laboratoriją. Kaip tik tuo metu Lietuvai atsivėrė Europos struktūriniai fondai. Man pasisekė juos panaudoti kardiologijos mokslo vystymui Kauno medicinos universitete“, – šiandien, praėjus bene dešimčiai metų, savo sprendimu džiaugiasi profesorė V.Lesauskaitė.
Jai pritaria kolega biologijos mokslų daktaras Arvydas Skeberdis. Kardiologijos institute startuoja jo vadovaujama Ląstelių kultūrų laboratorija, kurioje pradedamos auginti ląstelės. Jos bus naudojamos gydant širdies ligas. Šis darbas prilygsta pasauliniams mokslo pasiekimams.
„Įvykus miokardo infarktui, dalis širdies skilvelio numiršta, nebefunkcionuoja, todėl labai susilpnėja širdies susitraukimo jėga. Miokardo regeneracijai netolimoje ateityje naudosime paties ligonio kamienines ląsteles. Jas implantuosime į pažeistą širdies vietą. Šios ląstelės integruosis, dauginsis ir kompensuos susilpnėjusią širdies mechaninę funkciją“, – aiškina A.Skeberdis.
Mokslui reikia tylos
Kova už žmogaus sveikatą ir gyvybę vyksta ne tik poliklinikų gydytojų kabinetuose, ligoninių palatose ir operacinėse. Kova už pagrindinio žmogaus organizmo variklio – širdies ritmingą darbą prasideda Kauno medicinos universiteto klinikų miestelyje, Sukilėlių prospekte esančiame raudonų plytų pastate. Tai – Kardiologijos institutas, kuriam vadovauja žinomas kardiochirurgas profesorius Rimantas Benetis. Įėjus iš triukšmingos gatvės pasitinka tyla ir ramybė, tarsi patvirtinanti skeptikų versiją, kad mokslas Lietuvoje seniai miręs.
Tačiau tylu ir laboratorijose, nes mokslui, kaip niekam kitam, reikia ypatingo susikaupimo.
„Monitoriuje matote žmogaus širdies gabalėlį. Širdies, kuri nepajėgė aprūpinti kitų žmogaus organų reikiamu kraujo kiekiu, todėl buvo išimta, o ligoniui implantuota donorinė. Dabar analizuojame širdies raumens struktūrinius pokyčius, kad rastume gydymo būdų, alternatyvių transplantacijai. Juk donorinių organų yra toli gražu nepakankamai“, – aiškino Kardialinės patologijos laboratorijos vedėja profesorė Dalia Pangonytė.
Bet juk bus galima išsaugoti ligonio širdį, persodinus į ją Ląstelių kultūrų laboratorijoje išaugintas ląsteles vietoj nesveikų arba mirusių po infarkto? „Labai svarbu ne tik tai, kokias ląsteles persodinsime, bet ir į kokią dirvą, todėl mūsų laboratorijoje ir vykdomi širdies raumens tyrimai“, – pridūrė D.Pangonytė.
Tai kol kas – mokslinis darbas. Pasaulyje jau vykdomos ir klinikinės studijos, bet jų dar nedaug. Praktiškiausias Kardialinės patologijos laboratorijos uždavinys – surasti ankstyvuosius širdies raumens pokyčius, kad būtų galima užkirsti kelią širdies nepakankamumo vystymuisi.
Vaistai – ypatingomis dozėmis
Didelės skiriamosios gebos biologiniai mikroskopai, vaizdo kameros, kompiuteriai, audinių parengimo tyrimui automatai – tai Kardialinės patologijos laboratorijos įranga, atnaujinta iš Europos struktūrinių fondų lėšų. Automatas, parengiantis audinius tyrimui, dirba vienas. Tereikia įdėti į jį, tarkim, sergančios širdies ar plyšusios aortos gabalėlį. Po šešių valandų jis bus sukietintas, todėl bus galima supjaustyti trijų mikronų storio pjūviais, įvairias struktūras išryškinti specialiais dažais bei antikūnais ir tirti mikroskopu panaudojant specialiąsias vaizdų analizės programas, visą procesą stebint monitoriaus ekrane.
„Tuomet ir paaiškės, kodėl aorta plėtėsi, kaip ją gydyti, kad daugiau neplyštų“, – šio darbo tikslus nusakė profesorė D.Pangonytė.
„Tai – ne mokslas mokslui“, - papildė profesorė V.Lesauskaitė. Jos įkurtoje Molekulinės patologijos laboratorijoje vykdomi farmakogenetikos – Lietuvoje mokslininkų neliestos srities, tyrimai. Jie skirti labai konkrečiam tikslui – vaistų dozavimui.
„Implantavus į širdį dirbtinį vožtuvą skiriamas varfarinas. Tai vaistas, kuris reguliuoja kraujo krešumą. Vaisto įsisavinimas priklauso nuo kepenų būklės ir fermentų aktyvumo, todėl vienoda dozė visiems ligoniams netinka. Jei ji per didelė – gali prasidėti smarkus kraujavimas, jei per maža – išsivystys trombozė. Abiem atvejais tai kelia grėsmę gyvybei. Nuo genų alelių – skirtingų to paties geno formų, priklauso, koks bus fermento, metabolizuojančio varfariną, aktyvumas, todėl mes ir pradedame genotipų tyrimus. Pagal juos bus galima parinkti optimalią vaistų dozę“, – pasakojo profesorė V.Lesauskaitė.
Genotipavimas gali pasitarnauti ir onkologijoje, gydant ligonius chemoterapija.
JAV rekomenduojama skirti varfariną, jo dozę parenkant pagal formulę, kurioje atsižvelgiama į ligonio genotipą. Mūsų mityba ir gyvensena apskritai yra kitokia, skiriasi ir genetinė informacija, todėl Kardiologijos instituto mokslininkai ieško mums tinkamų variantų.
DNR – informacijos klodai
Kodėl tiek daug lietuvių kenčia padidėjusį kraujospūdį? Ar gali būti užprogramuota ląstelių mirtis? Galbūt vien dėl to vystosi širdies nepakankamumas?
Atsakymų į šiuos klausimus galima rasti tyrinėjant DNR - nukleorūgštį, esančią kiekvienos gyvos ląstelės branduolyje ir saugančią bei perduodančią genetinę informaciją.
Tuo tikslu Molekulinės patologijos laboratorijoje vykdomos genetinės epidemiologinės studijos, kaupiamas duomenų bankas. DNR išskiriama iš kraujo ar audinių, pagal specialią programą ją išpilsto robotas. Tuomet DNR užšaldoma, kad būtų galima kuo ilgiau ją išsaugoti. Kitas aparatas nustato genotipą, tiria genų ekspresiją – aktyvumą perduodant baltymų sintezės informaciją.
„DNR pasako absoliučiai viską, kas vyksta žmogaus organizme. Tai labai reikšminga, o man – įdomu sužinoti ir apie save, ir savo šeimos narius, nes jie serga širdies ligomis“, – sakė doktorantė Giedrė Šinkūnaitė, neseniai grįžusi iš stažuotės Taivane.
Galbūt netruks ateiti laikas, kai kiekvienas mūsų planetos gyventojas galės išsitirti savo DNR ir žinoti apie savo polinkį sirgti vienomis ar kitomis ligomis bei kaip jų saugotis.
Būtinas tarpląstelinis ryšys
Ląstelių kultūrų laboratorijoje eksperimentinės širdies raumens ląstelės auginamos specialiame inkubatoriuje. Čia sterilumas maksimalus, didesnis nei operacinėje. Visa laboratorijos aparatūra – pati moderniausia.
„Vien implantuoti ląsteles – dar ne viskas. Ne visada jos gerai prigyja audinyje, ne visada sukuria ryšius su širdies ląstelėmis, todėl gali išsivystyti aritmija. Siekdami pagerinti implantuotų ląstelių gyvybingumą ir elektrinį ryšį su širdies ląstelėmis, atliksime tam tikras genetines modifikacijas.
Visos širdies, kaip kraujo pompos, darbas priklauso nuo atskirų ląstelių elektrinių savybių. Šių sudėtingų procesų valdymą jau dešimt metų tiria habilituoto daktaro Jono Jurevičiaus vadovaujama Membranų biofizikos laboratorija, kuri buvo atnaujinta bendradarbiaujant su Paryžiaus XI universiteto mokslininkais“, – pasakojo A.Skeberdis.
Nejaugi taip galima užauginti naują širdį? Galbūt ir tai bus galima padaryti po keliasdešimties ar šimto metų. „Labai svarbu turėti tikslą, juolab jei esi gimęs būti kūrėju. Tokių žmonių, ypač jaunų, Lietuvoje yra nemažai. Itin džiugu, kad jie mato mokslo ateitį tėvynėje ir tam yra pasišventę“, – sakė profesorė V.Lesauskaitė.
Išties iki gilios nakties Kardiologijos instituto laboratorijose triūsia daugybė jaunų žmonių, kurie nepaiso nei darbo valandų, nei būsimo atlyginimo. Jiems įdomu tai, ką jie daro. Tas darbas – visų mūsų naudai.
