Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro Biochemijos instituto Bioanalizės skyriaus mokslininkų komanda, vadovaujama dr. Daliaus Ratauto, pelnė finansavimą vienoje konkurencingiausių Lietuvos–Japonijos dvišalių projektų programoje [1]. Mokslininkų projektas „Vieno nukleotido polimorfizmo biojutiklio, pagrįsto DNR nanopincetais, kūrimas“ skirtas naujos kartos biojutiklių kūrimui. Siekiama sukurti iš esmės naują genetinių mutacijų aptikimo principą, kai itin maži DNR skirtumai paverčiami aiškiai išmatuojamu elektrocheminiu signalu.
„Šis laimėjimas mums ypač svarbus. Ir taip konkurencinga programa šiemet sulaukė rekordinio paraiškų skaičiaus, todėl gautas finansavimas patvirtina tiek projekto idėjos ir mokslinės kokybės stiprumą, tiek ir mūsų, kaip komandos, kompetencijas tarptautiniu mastu. Taip pat įrodo, kad mūsų komandos kuriamos technologijos galėtų papildyti šiandien dominuojančius genetinės analizės metodus“, – sako projekto vadovas dr. Dalius Ratautas.
Maži jutikliai – didelės galimybės
„Laimėtas projektas leidžia mums ne tik tęsti jau pradėtus darbus su elektrocheminiais DNR jutikliais [2], bet ir toliau plėtoti pačią idėją – išnaudoti ne tik DNR prisijungimą, bet ir jo kinetiką bei stabilumo skirtumus tam, kad net labai mažus genetinius neatitikimus paverstume aiškiai išmatuojamu elektrocheminiu atsaku“, – pasakoja dokt. Skomantas Serapinas.
Tokie jutikliai ateityje galėtų sudaryti galimybes iš itin mažo mėginio, pavyzdžiui, kraujo ar seilių lašo, nustatyti genetinius skirtumus.
„Kalbame apie vadinamuosius vieno nukleotido polimorfizmus – itin smulkius pokyčius, kai skiriasi vos viena DNR „raidė“. Būtent tokius pokyčius dažnai sunkiausia patikimai nustatyti, ypač kai mutacijos yra labai arti viena kitos. Tačiau jų reikšmė gali būti didelė – jie gali lemti polinkį sirgti tam tikromis ligomis ar organizmo reakcijas į vaistus“, – sako doktorantė Deimantė Stakelytė.
 |
„Kaip pavyzdį galime pateikti kliniškai svarbias KRAS geno mutacijas. Jos dažnai aptinkamos įvairių tipų vėžiuose ir yra susijusios su navikų augimu bei atsparumu gydymui. Šios mutacijos gali skirtis vos kelių nukleotidų atstumu, todėl jas sudėtinga atskirti net taikant pažangius sekoskaitos metodus. Mūsų kuriamas metodas remiasi DNR jungimosi ir atsijungimo dinamika, todėl leistų šias mutacijas diferencijuoti tiksliau“, – paaiškina dokt. Simona Guobužaitė.
Mokslininkai siekia, kad ši technologija ateityje leistų DNR pokyčius aptikti greičiau, paprasčiau ir pigiau – be sudėtingos optinės įrangos ar termociklavimo, naudojant tik kompaktišką elektrocheminį matavimą, ir taip sudarytų prielaidas genetinius tyrimus perkelti už specializuotos laboratorijos ribų.
Tarptautinis bendradarbiavimas
„Šiame projekte jungsime mūsų kuriamas elektrocheminių jutiklių technologijas su Japonijos kolegų vystomomis DNR nanostruktūromis, vadinamaisiais DNR nanopincetais. Paprastai tariant, tai yra struktūros, kurios atpažinusios konkrečią DNR seką pakeičia savo formą. Šis pokytis veikia kaip molekulinis jungiklis, leidžiantis selektyviai atskirti pilnai atitinkančias ir netikslias DNR sekas“, - pasakoja Bioanalizės skyriaus vedėjas dr. Marius Dagys.
Būtent šių technologijų derinys gali gerokai padidinti tyrimų jautrumą. „Siekiame, kad sistema leistų aptikti net ir labai mažą proporciją genetinių pokyčių – pavyzdžiui, kai mutavusi DNR sudaro vos apie dešimtadalį viso mėginio. Tai yra svarbu tam tikrų būklių nustatymui, kai genetiniai pokyčiai pasiskirstę netolygiai, ir mutacijos dar sudaro tik nedidelę visos genetinės medžiagos dalį“, – paaiškina dr. D. Ratautas.
Projekto partneriai Japonijoje – DNR nanotechnologijų ekspertai: prof. dr. Hisakage Funabashi iš Hirošimos universiteto, publikavęs darbus prestižiniuose mokslo žurnaluose „Nature Nanotechnology“ ir „Nature Materials“, bei prof. dr. Kuniaki Nagamine iš Jamagatos universiteto.
Artimiausiu metu Lietuvos visuomenė turės galimybę su jų tyrimais susipažinti tiesiogiai – planuojama atvira kviestinė paskaita Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centre, kurioje pranešimus skaitys abu mokslininkai. Siekiant stiprinti bendradarbiavimą, numatytas ir Lietuvos tyrėjų vizitas Hirošimos universitete.
Projektą finansuoja Lietuvos mokslo taryba, jo įgyvendinimas numatytas iki 2028 m. kovo mėnesio.
[1] Lietuvos mokslo taryba, https://lmt.lrv.lt/lt/naujienos/lietuvosjaponijos-programos-kvietimui-pateiktas-rekordinis-skaicius-paraisku-r4L/
[2] ACS Sens. 2025, 10, 9, 6819–6827, https://doi.org/10.1021/acssensors.5c01577