Rugpjūčio 18–20 dienomis Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centre (VU GMC) vyko tarptautinė konferencija „Genomo redagavimas zebrinėse danijose: geno įterpimo metodai ir jų taikymas“ (angl. Genome editing in zebrafish: knock-ins and their applications). Į ją susirinko pasaulinio lygio mokslininkai, kurie dalijosi pažangiausiais genomo redagavimo metodais ir jų taikymo patirtimi.
Konferenciją inicijavo ir kartu su kolegomis organizavo prof. Darius Balčiūnas – Temple universiteto (Filadelfija, JAV) profesorius, VU GMC vyriausiasis mokslinis bendradarbis. Jis pats renginyje pristatė pranešimą apie baltymų žymėjimo epitopais naujoves bei vedė praktinius užsiėmimus apie oligonukleotidų naudojimą zebrinių danijų genomo redagavime.
KUO MOKSLINIAMS TYRIMAMS REIKŠMINGOS ZEBRINĖS DANIJOS
Zebrinės danijos (Danio rerio) – santykinai naujas, bet sparčiai išpopuliarėjęs modelinis organizmas. Jų vystymosi genetikos tyrimus dar XX a. aštuntajame dešimtmetyje pradėjo dr. George Streisinger su kolegomis Oregono universitete, o 1996 m. paskelbti du didelio masto genetiniai tyrimai atlikti Bostone ir Tiubingene įtvirtino zebrinę daniją kaip vieną svarbiausių vystymosi biologijos modelių.
Pasak prof. D. Balčiūno, šių žuvų išskirtinės savybės pavertė jas unikaliu įrankiu biologijos tyrimuose: „Tai stuburinis gyvūnas, todėl jis daug artimesnis žmogui nei vaisinė muselė ar apvalioji kirmėlė. Embrionai vystosi išorėje, iš pradžių yra permatomi, tad juos galima stebėti po mikroskopu ir prireikus manipuliuoti: žymėti dominančias ląsteles dažais, transplantuoti ląsteles iš vieno besivystančio organizmo į kitą, veikti įvairiais cheminiais junginiais arba įterpti nukleino rūgštis. Be to, vystymąsis vyksta itin greitai: praėjus parai po apvaisinimo matomos visų stuburiniams būdingų organų užuomazgos ir pradeda plakti širdis. Danijos yra nedidelės, lengvai auginamos, tyrimų kaštai daug mažesni lyginant su pelėmis,“ – sako mokslininkas.
Zebrinių danijų ypatinga savybė – gebėjimas regeneruoti įvairius audinius įskaitant širdį. Šį gebėjimą tyrinėja prof. D. Balčiūno vadovaujama VU GMC mokslininkų grupė. Atliekant šiuos tyrimus, bendradarbiaujama ir su Taivano kolegomis iš dr. Shi-Lei (Ben) Lai vadovaujamos laboratorijos. Pastarieji nustatė, kad širdies regeneracijoje reikšmingą vaidmenį atlieka specializuotos imuninės ląstelės, makrofagai. Laboratorijos bendradarbiauja kuriant genetiškai modifikuotas zebrinių danijų linijas, leisiančias pagal poreikį išjungti tam tikrus genus, gyvai stebėti makrofagų elgseną ir tirti jų biologinius procesus, tokius kaip fagocitozė. VU GMC mokslininkai ir Taivano kolegos kartu laimėjo Lietuvos Mokslo Tarybos bei Taivano Nacionalinės Mokslo ir Technologijų Tarybos skelbtą mokslinių tyrimų finansavimo konkursą. Būtent šis bendras projektas ir tapo postūmiu konferencijos organizavimui, siekiant sustiprinti tartpatutinį mokslinį bendradarbiavimą.
KONFERENCIJOJE - PASAULINIO LYGIO MOKSLININKAI
Tris dienas trukusi programa buvo sudaryta iš plenarinių paskaitų, praktinių užsiėmimų bei trumpųjų ir stendinių pranešimų.
Tarp ryškiausių pranešėjų buvo keli tarptautiniu mastu pripažinti lyderiai. Prof. Didier Stainier (Max Planck širdies ir plaučių tyrimų institutas, Vokietija) – vienas pirmosios zebrinės danijos "bangos“ tyrėjų, dalyvavęs 1996 m. publikuotuose genetiniuose tyrimuose. Jo laboratorija išugdė dešimtis mokslininkų, šiandien vadovaujančių savo tyrimų grupėms. Prof. D. Stainier paskaitoje pristatė transkripcinės adaptacijos – RNR pagrindu veikiančio genetinės kompensacijos mechanizmo – atradimus.
Dr. Stephen Ekker (Teksaso universitetas, JAV) – mokslininkas, kurio laboratorija pirmoji pasaulyje pademonstravo, kad zebrinėse danijose galima naudoti antisensinius oligonukleotidus („morfolino“ technologiją) genų funkcijai tirti. Iš jo laboratorijos yra kilę daugybė technologinių inovacijų, o pastaraisiais metais jie pasiekė puikių proveržių itin sudėtingoje srityje – mitochondrinio genomo redagavime.
Dr. Gaurav Varshney (Oklahomos medicinos tyrimų fondas, JAV) – jaunos, bet labai sparčiai augančios laboratorijos vadovas, pasiekęs didelių proveržių kuriant bazių redaktorius (angl. base editors) genetiniams variantams modeliuoti. Šie įrankiai leidžia itin tiksliai keisti pavienes DNR „raides“, ir šioje srityje Dr. G. Varshney yra vienas pasaulinių lyderių.
Dr. Thomas Juan (Upsalos universitetas, Švedija) – dar visai neseniai savo laboratoriją įkūręs tyrėjas, buvęs prof. D. Stainier grupės podoktorantūros stažuotojas. Nepaisant jauno amžiaus, jis jau pelnęs išskirtinį pripažinimą genomo redagavimo srityje dėl unikalių metodinių sprendimų.
Ši konferencija – ne tik proga pasidalinti metodologinėmis žiniomis, bet ir dar vienas žingsnis stiprinant Lietuvos gyvybės mokslų bendruomenės matomumą tarptautiniu mastu. „Surinkti tokius pranešėjus į nedidelę konferenciją bet kuriame pasaulio mieste būtų pasiekimas. Mums pavyko tai padaryti Vilniuje“ – reziumuoja prof. D. Balčiūnas.
FUNDAMENTINIAI TYRIMAI – PAGRINDAS ATEITIES MEDICINAI
Prof. D. Balčiūnas pabrėžia, kad jo laboratorija VU GMC – pirmoji Lietuvos mokslo istorijoje, kurianti ir publikuojanti straipsnius apie genetiškai modifikuotus daugialąsčius organizmus. Jų tyrimai, pasak mokslininko, yra fundamentiniai: „Tai, ką išmokstame iš zebrinės danijos – apie širdies regeneraciją ar kitus biologinius procesus – tiesioginio pritaikymo žmogui artimiausiu metu tikriausiai neturės. Tačiau visa šiuolaikinė medicina remiasi biologijos žinojimu. Neturėdami supratimo, kaip procesai vyksta normaliai, negalime jų taisyti, kai jie sutrinka. Todėl mano laboratorijos tikslas – suprasti esminius biologinius mechanizmus,“ – teigia prof. D. Balčiūnas.
 |
| Konferencijos dalyviai. Asmeninio archyvo nuotr. |