Rezultati istraživanja britanskih i nemačkih naučnika o navodnom začeću bez jajne ćelije izazavali su pre nekog vremena brojne kontroverze u domaćim i svetskim medijima – pojavili su se netačni napisi o bebama bez majki. Mada će se ispostaviti da je reč o senzacionalističkoj interpretaciji ovih rezulatata, samo istraživanje jeste bilo zapanjujuće – naučnici su u laboratoriji prvi put stvorili mladunčad miša na način koji je uzdrmao dva veka promišljanja o reprodukciji sisara.
Naime, kako su naveli u radu objavljenom u časopisu Nature Communications, sa uspešnošću od oko 25 odsto, zdravi mladunci miša začeti su uz pomoć spermatoizoida i ćelija jedne neobične vrste embriona. U moru uznemirujućih medijskih natpisa o bebama bez majki, javnost je oštro reagovala.
„Na osnovu trenutnih saznanja, teško je reći, a nezahvalno je spekulisati, da li će biti moguće praviti embrione i bebe bez jajne ćelije. Smatram da smo daleko od ovog pristupa kada su u pitanju studije na ljudima“, izjavio je dr Miodrag Gužvić, molekularni biolog sa Univerziteta u Regensburgu u Nemačkoj i jedan od autora rada kontroverznog istraživanja.
Dr Gužvić je završio studije molekularne biologije na Univerzitetu u Beogradu, gde je i doktorirao 2011. godine. Od tada je zaposlen kao istraživač-saradnik na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Regensburgu, gde se između ostalog bavi molekularnom karakterizacijom rano rasejanih ćelija kod pacijenata obolelih od raka.
Reprogramiranje genoma
Na sasvim drugom kraju evolucionog puta života, sa kolegama na Univerzitetu Bat, dr Gužvić preispitvao je jedno uvreženo mišljenje među biolozima: da embrion sisara može da nastane isključivo spajanjem jajne ćelije i spermatozoida.
„Decenijama se smatralo da samo jajna ćelija može da dovede do reprogramiranja spermatozoida. U ovom istraživanju cilj je bio proveriti da li i embrion može da reprogramira spermatozoid“, dodaje Gužvić.
Tokom procesa oplodnje dolazi do reprogramiranja genoma jajnih ćelija i spermatozoida, kako bi razvoj embriona bio omogućen. Međutim, dr Gužvić naglašava da genom spermatozoida iz njihovog istražvanja nije bio identičan genomu spermatozoida koji bi bio u „interakciji“ sa jajnom ćelijom.
„U ovom trenutku nije jasno šta ovo znači, osim da i spermatozoidi reprogramirani na ’netradicionalan’ način mogu dovesti do nastanka normalnog potomstva“, dodaje naš naučnik.
Kako bi ispitali da li zdrave jedinke sisara mogu da nastanu i nešto zaobilaznim putem, naučnici su pokrenuli deobu jajnih ćelija miša, bez oplodnje spermatozoidom, kao što to obično biva. Pod normalnim okolnostima, signal da se deli jajna ćelija dobija od spermatozoida. Kao rezultat ovog procesa, nastao je takozvani haploidni, partenogenetski embrion, sa polovinom broja hromozoma.
„Primenom nekih hemijskih susptanci moguće je indukovati neiploođenu jajnu ćeliju u proces embriogeneze. Iako se kod određenih vrsta životinja haploidni embrioni mogu razviti u normalne jedinke, kod viših organizama, poput sisara, to nije slučaj i takvi embrioni rano umiru“, objašnjava dr Gužvić i dodaje da je razlog tome nedostajuća garnitura hromozoma koju jedinka dobija od oca.
Nekoliko sati nakon hemijski indukovane deobe, u haploidne embrione, veštački je ubrizgan spermatozoid. Proces oplodnje se dogodio, ali očigledno obrnutim redosledom: embrion je mimo uobičajene logike nastao pre oplodnje, a oplodnja se desila sa emrbionom.
Iako je jajna ćelija bila polazna tačka, po prvi put u istoriji desila sa oplodnja sa nečim što, tradicionalno gledano, nije jajna ćelija. Na ovaj način, uzdrmano je stanovište staro gotovo dva veka poteklo još iz perioda kada su rani embriolozi prvi put posmatrali jajne ćelije i proces oplodnje. Istraživanje dr Gužvića i njegovih kolega pokazalo je da postoji alternativni put.
Eksperimenti koje su sprovodili timovi naučnika iz Britanije i Nemačke imali su, iako delimičan, ipak značajan uspeh: oplodnja emrbiona dovela je do zdravog potomstva u četvrtini slučajeva.
Prema rečima dr Gužvića, trenutno se ne može povući paralela između ovog istraživanja i ljudi. „Naravno da se negde hipotetički može zamisliti primena rezultata ili pristupa korišćenih u ovom istraživanju, ali za sada to nije slučaj“, dodaje uspešni naučnik.
Širenje raka
Podrobnija izučavanja kako matičnih ćelija, tako i procesa širenja raka dr Gužvić započeo je na Univerzitetu u Mičigenu na kom je boravio kao gostujući istraživač 2004. i 2005. godine. Od tada, njegova istraživanja su u značajnoj meri okrenuta ka izučavanju mehanizama širenja raka.
„Metastaze su glavni uzrok smrti izazvanih kancerom. Kod velikog broja pacijenata, kod kojih je došlo do javljanja metastaza, klasične citostatičke terapije i nove tzv. ciljane terapije, produžavaju život tek nekoliko meseci“, on naglašava.
Istraživanja su pokazala da je kod mnogih pacijenata u trenutku otkrića primarnog tumora već došlo do rasejanja malignih ćelija po telu. Te ćelije su prekursorske ćelije metastaza i upravo su one u fokusu Gužvićevog istraživačkog rada.
„Mi pokušavamo da na nivou genoma i transkriptoma okarakterišemo prekursorske ćelije metastaza. U ovom trenutku jako malo znamo. Ne znamo koliko vremena od nastanaka primarnog tumora ćelije mogu da ga napuste i rašire se po telu, ne znamo koje ćelije primarnog tumora mogu da se šire a koje ne, ni koji mehanizmi dovode to toga da određeni tipovi kancera stvaraju metastaze u određenim organima. Na primer, karcinom debelog creva metastazira najčešće u jetru, a retko u kosti, dok je kod karcinoma prostate obrnuto“, pojašnjava Gužvić.
Nije teško uvideti klinički značaj ove vrsta istraživanja. „Danas se terapija najčešće određuje na osnovu molekulskih karakteristika primarnog tumora, a već postoje podaci da ćelije primarnog tumora ne moraju imati iste molekulske karakteristike kao i prekursorske ćelije metastaza.“
Tokom boravka na Univerzitetu Mičigen, dr Gužvić bavio se i izučavanjem takozvanih tumor promotora, koji za razliku od mutagena ne dovode do promena u DNK, ali intenziviraju deobu ćelija.
„Mutageni dovode do mutacija u DNK ili do hromozomskih aberacija. Ako ćelija ima oštećen genom, sa svakom deobom se povećava šansa da se pojavi još neko oštećenje, i na taj način stimulacija deobe ćelija od strane tumor promotora ima poguban efekat“, dodaje Gužvić.
On naglašava i da duvanski dim deluje kao tzv. kompletan kancerogen, jer predstavlja kompleksnu mešavinu različitih ugljovodonika u kojoj se nalaze kako mutageni tako i tumor promotori.
Dr Miodrag Gužvić o trenutnom stanju u nauci
Mislim da je trenutno opšte stanje u biomedicini relativno loše. Tome doprinosi mnogo faktora. Nauka se finansira iz poreza koji svi građani plaćaju, i od privatnih donatora. U tom smislu, oni koji plaćaju nauku i naučnike imaju pravo da diktiraju pravce istraživanja i da očekuju praktične, a i profitabilne rezultate. Broj naučnika se dramatično povećava, i danas biti doktor nauka i istraživač nije ništa specijalno, ka što je bilo pre 50 ili 100 godina. Zbog toga se nameću drugi motivi kako postati „specijalan“, pa se naučnici motivišu slavom ili materijalnom dobiti. Svedoci smo hiperprodukcije rezultata koji mogu, ali ne moraju da budu smisleni. U bazičnoj nauci je situacija drugačija. Manja je konkurencija te naučnici imaju više vremena da se posvete svom istraživanju. Sa druge strane, u osnovnim istraživanjima je teže dobiti finansiranje projekta nego u biomedicinskim naukama. Samo naučnici mogu da osiguraju visok kvalitet nauke, a iz pomenutih razloga postaje prihvatljivo da se istraživanju pristupa manje rigorozno. Gubi se iz vida svrha nauke, i nauka postaje svrha sama sebi.