„Genetiškai modifikuoti“ sportininkai – jau ne už kalnų

– Jei neklystu, Jūsų tyrimų Aberdyno universiteto Medicinos mokslų fakultete sritis – molekuliniai ir genetiniai veiksniai ir jų poveikis žmogaus sveikatai bei fizinėms savybėms. Kodėl pasirinkote šią sritį, mokslininko darbą šiame universitete? Ar Lietuvoje atliekami tokio pobūdžio tyrimai, kokie jų pasiekimai kitų šioje srityje dirbančių Europos mokslo centrų kontekste? 

– Esu baigęs Lietuvos kūno kultūros akademiją (LKKA) ir visada domėjausi sportu bei sportinius rezultatus įtakojančiais veiksniais. Doktorantūros studijų metu ir jas baigus teko dirbti Kopenhagos universiteto Medicininės biochemijos ir genetikos katedroje, kur tyrėme medžiagų ir energijos apykaitą raumenyse. Taip pat tyrėme, kokiais būdais galima pakeisti raumeninių skaidulų tipą, kuris nemažai priklauso nuo genetinių veiksnių. Šiuos tyrimus tęsiau ir Škotijos Aberdyno universitete, kur pradėjau dirbti nuo 2005 metų. Aberdyno universiteto Medicinos mokslų institute yra suburta nemaža grupė mokslininkų, dirbančių molekulinės biologijos ir genetikos srityje. Yra gerai aprūpintas specializuotų laboratorijų korpusas. 

Kartu su vokiečiu dr. Henningu Wackerhage susidomėjome baltymu, kuris dažnai vadinamas miostatinu. Įdomu tai, kad geno, koduojančio miostatiną, mutacijos sukelia ryškų raumenų masės padidėjimą. Prie mūsų prisijungus daktarui Arimantui Lionikui, kuris į Aberdyną persikraustė iš Pensilvanijos valstijos universiteto (JAV), pradėjome domėtis ir kitais įgimtais veiksniais, įtakojančiais raumenų masę bei jėgą. Manau, kad tai yra perspektyvi tyrimų sritis, kadangi iki šiol labai mažai žinoma apie genus, kurie lemia raumenų masę ir jėgą. Genetiniai veiksniai lemia maždaug 50 proc. raumenų masės variacijos žmonių populiacijoje. Be jau minėto miostatino žinomi vos keli kiti genai, kurie gali įtakoti raumenų masę. Prieš kelis mėnesius įkūrėme LKKA molekulinės biologijos ir genetikos laboratoriją, kuri turėtų paspartinti šiuos tyrimus. Aktyviai į darbus įsijungė LKKA mokslininkas dr. Tomas Venckūnas. 

Negalima sakyti, kad Lietuvoje nieko nedaroma genetikos srityje. Neseniai VU profesorius Vaidutis Kučinskas buvo apdovanotas valstybine premija už darbą Lietuvos populiacijos genetikai tirti. Mūsų doktorantai studijuoja genetiką pas VU profesorių Vytautą Rančelį. Molekulinė biologija ir genetika yra plačios tyrimų sritys. Daugelyje JAV universitetų yra atskiri fakultetai, kurie dirba būtent šioje srityje. Manoma, kad būtent šios tyrimų sritys užtikrins tolimesnę medicinos mokslų plėtrą. 

– Kaip molekulinių ir genetinių veiksnių tyrimai pasikeitė per pastaruosius 10 metų? Kokius paminėtumėte svarbiausius pasiekimus, galimus praktinio naudojimo medicinoje rezultatus ir šiuo metu svarbiausias dar neišspręstas problemas? 

– Šiuo metu molekulinės biologijos ir genetikos srityje dirba daug mokslininkų, kurių kiekvienas, manau, turi savo nuomonę šiuo klausimu. Aiškinantis atskirų genų veikimo mechanizmus svarbų vaidmenį atliko genų įvedimo į ląsteles metodų tobulėjimas bei genetinės inžinerijos metodai, kurie leidžia keisti (modifikuoti) genus. Pažangą lėmė ir sparti pažanga tiriant kamienines ląsteles, tai yra tokias ląsteles, kurias galima paversti įvairių audinių ląstelėmis keičiant jas supančios terpės sudėtį arba jas genetiškai modifikuojant. Dėl sparčios pažangos šiose tyrimų srityse kalbama ir apie žmogui tinkamų audinių auginimą laboratorinėmis sąlygomis. Taip pat atlikta nemažai didelio masto genomo asociacinių tyrimų (angl. genome wide association studies, GWAS) žmonių populiacijoje. 

Pavyko rasti ryšį tarp atskirų genetinių veiksnių bei rizikos susirgti plačiai paplitusiomis ligomis. Tai lemia didėjantį įvairių genetinių testų populiarumą. Vis daugiau kalbama apie ligų profilaktikos ir gydymo metodų pritaikymą žmonių genotipams. Kol kas lieka neišspręsta ląstelių senėjimo problema, o tai tiesiogiai siejasi su organizmo senėjimo procesais. Šiuo metu nėra efektyvių priemonių, kaip pristabdyti žmonių raumenų nykimą ir silpnėjimą bei nervų sistemos degeneraciją dėl amžiaus. Pagerėjus gyvenimo kokybei bei medicininiam aptarnavimui padidėjo ir žmonių, sulaukiančių garbingo amžiaus, skaičius. Tai lėmė vėžinių susirgimų išplitimą. Kovai su vėžiu metamos didelės mokslininkų pajėgos. Kita sritis, kur dar mažai pažengta į priekį – tai molekuliniai ir genetiniai psichinių susirgimų pagrindai. Neurobiologijos tyrimai ypač skatinami Azijos šalių universitetuose (pvz., Honkongo universitete), kurie padarė milžinišką pažangą per paskutiniuosius 20 metų. 

– Buvo skelbta apie genetikų identifikuotas konkrečias genomo sritis, atsakingas už kai kurių rūšių žinduolių raumenų masę ir jėgą. Kokia tokio atradimo reikšmė? Ar jau galima kalbėti apie praktinius tokių tyrimų rezultatų pritaikymus? 

– Atskirų genomo sričių, lemiančių vieną ar kitą požymį, identifikavimas – pradinis etapas ilgame kelyje ieškant genų, nuo kurių priklauso tiriamas požymis. Šiuo atveju kalbame apie raumenų masę ir jėgą. Taip būtų gaunamas genų – kandidatų sąrašas, kurį galima pradėti tikrinti naudojant laboratorinius ląstelių tyrimo metodus, juos jau esu minėjęs. 

Šiuo metu Aberdyno universitete mes su dr. Arimantu Lioniku atliekame tokius tyrimus, pvz., tiriame kai kurių genų – kandidatų įtaką raumenų ląstelių augimo ir dauginimosi tempams. Jeigu kai kurie mūsų spėjimai pasitvirtins, bus galima siūlyti taikinius „vaistams“ nuo raumenų nykimo kurti. Kaip jau minėjau, vaistų nuo raumenų nykimo nėra. Yra hormoninių preparatų, kurie pasižymi visa eile šalutinių poveikių ir yra žalingi sveikatai. Tikėkimės, kad mums pasiseks, bet mums reikia dar nemažai padirbėti, kad galėtume pereiti prie sekančio etapo – vaistų kūrimo. 

– Vadovaujate Lietuvos kūno kultūros akademijos Taikomosios biologijos ir reabilitacijos katedrai. Kaip Jūsų tyrimai genetinių veiksnių srityje gali būti pritaikyti profesionaliame sporte? Ar prielaidos apie genetinės inžinerijos naudojimą „supersportininkams“ ugdyti vis dar yra mokslinės fantastikos objektas, o gal įžvelgiamos ateities perspektyva? 

– Teorinės ir iš dalies praktinės prielaidos „genetiškai modifikuotiems“ sportininkams atsirasti jau yra. Kaip minėjau, yra metodai, kuriuos naudojant galima genus įvesti į ląsteles. Pagrindinė problema – mažas šių metodų efektyvumas. Genus pasiseka įvesti tik į nedidelį skaičių tiriamų ląstelių. Genų įvedimo metodai gerai veikia, kai jie naudojami ląstelių kultūroms lėkštelėje, bet problemos padidėja, kai bandoma genus įvesti į ląsteles, esančias gyvuose organizmuose. Kitas kelias yra vaistų – genų moduliatorių – kūrimas. 

Pavyzdžiui, per paskutiniuosius 10 metų padarytas milžiniškas šuolis gydant Duchenne raumenų distrofiją. Guillaume-Benjamin-Amand Duchenne – mokslininkas, kuris aprašė šią ligą dar XIX amžiuje, bet iki šiol ji laikoma nepagydoma. Šiai ligai būdingas ryškus raumenų nykimas dėl funkcionuojančio distrofino baltymo nepakankamumo ląstelėse. Čia nemažai pasidarbavo Oksfordo universitete dirbanti profesorė Key Davis, viena pirmųjų pasiūliusi taikyti vaistus, kurie keičia būdą, kaip nuskaitomas distrofiną koduojantis genas. Svarbu pabrėžti, kad šie vaistai neturėtų jokių teigiamų pasekmių žmonėms, kurių raumenų ląstelės gamina pakankamai distrofino. 

Kaip rodo šis pavyzdys, vaistai kuriami ligoms gydyti. Manau, kad pateisinama kurti vaistus ir žmonių gyvenimo kokybei gerinti, jeigu tie vaistai neturi šalutinių poveikių, kurie neigiamai veikia sveikatą. Turiu mintyje vaistus nuo raumenų nykimo dėl amžiaus. Nenorėčiau, kad tokie vaistai butu naudojami sportininkų rezultatams gerinti, nes tai būtų nesąžininga. Jau dabar ne visi sportininkai turi vienodas sąlygas ruoštis varžyboms. Manau, kad dar vieno „išskirtinumo“ elemento atsiradimas turėtų neigiamos įtakos sporto populiarumui, ką jau kalbėti apie neprognozuojamą poveikį sveikatai. 

– Kokioms genetinių veiksnių tyrimų sritims šiuo metu skiriate didžiausią dėmesį? Kokias temas nagrinėja kiti genetinius veiksnius tiriantys Lietuvos mokslininkai, kokie jų pasiekimai? 

– Iš dalies į šį klausimą jau atsakiau, kita problema, kuria mes dabar domimės – tai genetiniai veiksniai, lemiantys polinkį į nutukimą. Mes čia mokomės iš gyvūnų. Manome, kad viena iš pelių linijų yra atspari nutukimui dėl specifinio polimorfizmo gene, koduojančiame citrato sintazę. Tai fermentas, atsakingas už citrato gamybą mitochondrijose. Šiuo metu Aberdyne su doktorantu Brendanu Gabrielu atliekame tyrimus mūsų hipotezei patikrinti. Tikėsimės, kad ir čia mums pasiseks. 

– Kaip manote, kada genetinių veiksnių tyrimų rezultatų pagrindu galėtų būti sukurti naujos kartos vaistai, leidžiantys stiprinti organizmo galias ir ne sportininkams? Ar jau atrasti biologiniai mechanizmai, kuriuos iš esmės būtų galima farmakologiškai aktyvuoti ir sustiprinti žmonijos viltis apie fiziškai stiprią ir aktyvią senatvę? 

– Manau, iš dalies į šį klausimą jau atsakiau. Mūsų darbas yra skirtas naujiems būdams, kaip stiprinti žmonių sveikatą, kurti. Esu tikras, kad mūsų pastangos šioje srityje nebus bevaisės. 

–Dėkoju už pokalbį.