Ivars Austers: Gandrīz katrā no jūsu publikācijām ir pieminēts ribonukleīnskābes (RNS) saīsinājums. Vai tas nozīmē, ka jūsu darbam ir saistība ar ģenētiku?
Ēriks Rozners: Daļēji. Mēs esam organiskie ķīmiķi, kas strādā ar nukleīnskābēm, īpaši ieinteresēti esam ribonukleīnskābē (RNS). Tā kā mūsdienās ķīmija un bioloģija vairs nav nošķiramas, nākas gan sadarboties ar biologiem, gan veikt bioloģiskus eksperimentus savā laboratorijā. Tomēr mūsu ekspertīze nesniedzas ģenētikā. Mēs veicam ķīmiskās modifikācijas RNS struktūrā. Viens no mūsu apjomīgajiem projektiem ir par to, ka ņemam no olbaltumvielām, peptīdiem amīdu saiti un liekam fosfātu vietā ribonukleīnskābē. Šis projekts dod ļoti interesantus rezultātus. Esam arī ļoti ieinteresēti ribonukleīnskābēs kā bioloģiski aktīvās un kontrolējošās molekulās, un mēs gribam radīt savienojumus, kur sekvences varētu specifiski pievienoties, atpazīt un modelēt struktūru šīm ribonukleīnskābēm. Šajos abos projektos pētām ribonukleīnskābes, lietojam amīdu saites un peptīdu tipa ķīmiju.
No praktiskā viedokļa skatoties, kādēļ tas būtu vajadzīgs?
RNS ķīmiskās modifikācijas spēlē ļoti svarīgu lomu visās jaunajās terapeitiskās metodēs, ieskaitot Covid-19 vakcīnas. Jaunas metodes ir tās, kas radušās pirms 10, 15, 20 gadiem. Tās izmanto ribonukleīnskābes, bioloģiskās vielas kā zāles tā vietā, lai lietotu vienkāršu, mazu ķīmisku savienojumu, kā, piemēram, aspirīnu.
Vai tas nozīmē, ka cilvēkam tiek izmainīta šūnu struktūra?
Nē, nē, arī Covid-19 vakcīna neko šūnu struktūrā neizmaina. Tas nozīmē, ka tiek atklātas, kuras nukleīnskābes regulē gēnu darbību, tās tiek ķīmiski modificētas un pielāgotas, lai regulētu nepieciešamo, piemēram, vēža gadījumā – tieši tāpat kā medicīnas preparāti. Tiek darīts tieši tas pats, ko dara mazās molekulas, piemēram, aspirīns, bet nukleīnskābes līmenī.
Vai medicīna nākotnē mainīsies un būs citādāka?
Domāju, ka medicīna noteikti mainīsies, tā jau mainās, arī pateicoties nukleīnskābēm, ķīmijai, gēnu mainīšanai. Tā ir ribonukleīnskābe, kas dod informāciju proteīnam, lai izdarītu izmaiņas gēnā. Domāju, ka nākamajos 10 gados tas pavērs jaunus apvāršņus medicīnā.
RNS ir ļoti interesanta molekula, kas glabā daudz pārsteigumu.
Kāds labums no ķīmiķa darba sabiedrībai?
To nu gan viegli atbildēt! Atceros no studiju gadiem, bija dzejolis par to – ja ķīmiķu mums nebūtu, tad kur mēs spirtu dabūtu? Ja nopietni, ķīmijas loma ir redzama mums visapkārt. Pēdējais spilgtākais piemērs no ribonukleīnskābju sniegtajam cilvēces labumam ir Covid-19 vakcīna. Ribonukleīnskābes kā vakcīnas tika veidotas jau gadus 10. Ja nebūtu ieguldīti pētījumos šie gadi, pie vakcīnas tik ātri nebūtu tikuši. Vēža apkarošanai šīs vakcīnas nestrādā tik labi, bet vīrusam bija tiešs trāpījums mērķī. Šajās ribonukleīnskābēs ir ķīmiskās modifikācijas, kas ļāva vakcīnām tik efektīvi sintezēt olbaltumvielas. Cits spilgts piemērs no Binghamptonas universitātes ir baterijas elektriskajām mašīnām, datoriem, telefoniem. Viens no maniem kolēģiem ir profesors Stenlijs Vitinghems, kurš ieguva Nobela prēmiju par litija baterijām.
Arī šis sākās kā neliels projekts industrijai un ir izvērties par milzīgu labumu sabiedrībai, bet ne visi apzinās, cik daudz šajā ir ķīmiķu darba. Tieši ķīmiķi pētīja visus šos metālu savienojumus, pārejas.
Mūsdienās jau grūti pateikt, kur beidzas ķīmija un sākas fizika vai bioloģija.
Jā, ir ļoti daudz tā, ko mēs saucam par starpdisciplīnu programmām. Jā, cilvēki joprojām strādā nodaļās, kas saucas "ķīmija", "bioloģija", "fizika", bet viņi sadarbojas, un robežu vairs nav.
Kādu lomu zinātnē spēlē radošums, iztēle, fantāzija?
Jā, ir nepieciešams domāt savādāk. Nepieciešams redzēt citas lietas, redzēt pāri acīmredzamajam un zem acīmredzamā, blakus acīmredzamajam. Izejot no pilnīgi racionālas domāšanas un rēķināšanas, mēs bieži vien palaižam garām iespējas. Izcilākie zinātnieki ir bijuši izcili nevis tāpēc, ka viņi būtu bijuši ārkārtīgi gudri vai ar milzīgu atmiņu vai kādu citu izteikti fizisku spēju, bet tādēļ, ka viņi redzējuši to, ko citi neredz.
Skatoties uz tiem pašiem rezultātiem, skatoties uz to pašu problēmu. Viņi redzējuši citus risinājumus, un tas ir tas, kas viņus atšķir no mums, parastajiem mirstīgajiem.
Vai dabas zinātnieki, ķīmiķi uz pasauli skatās atšķirīgā veidā?
Dabas zinātniekiem raksturīga kritiska attieksme pret rezultātiem, kas redzami, dzirdami, lasāmi. Cenšamies vaicāt, vai tur kaut kas nav nepareizi? Reizēm tā ir intuīcija, reizēm piesardzība. Piemēram, iegūstot tik labu rezultātu, ka būtu jālec no krēsla ārā, pirmais rodas – vai tur viss ir pārbaudīts? Vai tiešām viss tā ir? Domāju, ka šī ir vērtīga īpašība, kas noder cilvēkiem visās jomās – kritiska attieksme. Nepieņemt uzreiz to, ko emocionāli gribas pieņemt. Negribu runāt par politiku, bet, skatoties uz pēdējā laika notikumiem gan Krievijā, gan Amerikas Savienotajās Valstīs, pārāk daudz cilvēku ļoti viegli pieņem to, ko viņiem gribētos redzēt, bez kritiskas domāšanas un pārbaudes. Dabas zinātnieku pieeja palīdzētu izvairīties no globālām nelaimēm, kad daudzi cilvēki sevi apmāna.
Zinātniski pareizi ir izvirzīt hipotēzi un tad visiem spēkiem censties to apgāzt, nevis izvirzīt hipotēzi un tad censties to pierādīt.
Kā ar eksperimentu replicēšanu? Gadās taču, ka rezultāts vairs nav atkārtojams.
Ķīmijā tas ir mazāk raksturīgs, ķīmiskais savienojums, ja tas ir tīrs un pareizs, vienmēr izdarīs tās pašas reakcijas. Bioloģijā tas nav tik vienkārši, jo nevaru pieņemt, ka šūnu kultūra katru dienu atkārtos vienu un to pašu rezultātu. Tās tomēr ir dzīvas radībiņas, ārkārtīgi ierobežotas savā dzīvības procesā, bet tāpat tās piedzimst, dalās, aiziet bojā. Līdz ar to ārkārtīgi rūpīgi jākontrolē apstākļi, jāatkārto vairāk eksperimentu kā ķīmijā.
Kā ķīmija būtu jāmāca?
Amerikā ir interesanti, var gadīties jaunieši, kas skolā nav ņēmuši ķīmiju. Universitātē pie mums nonāk gan jaunieši ar labām ķīmijas zināšanām, gan tādi, kam zināšanas ir tuvu nullei. Manuprāt, problēma ir tajā, ka ķīmiju vairs nemāca tā, lai tā smirdētu. Ķīmijai vajadzētu smirdēt vai smaržot un atstāt iespaidu uz cilvēkiem, piemēram, kā to dara soda un etiķa esence. Ķīmijai būtu jābūt taustāmai, reālai. Eksperimenti gan maksā naudu. Atceros kādreiz, kad studēju Rīgas Tehniskajā universitātē, profesors lasīja lekciju, un viņam blakus vienmēr bija asistents, kas uz galdiņa sagatavoja lekcijas eksperimentu. Reizēm nosmaržoja pēc hlora vai pēc kā cita, reizēm aizdegās un nosmaržoja pēc dūmiem. Tagad to nedarām vairāku apsvērumu dēļ: pirmkārt, drošības, lai nenotiek nelaimes gadījums, otrkārt, naudas dēļ, lai nav jāalgo asistents un jāpērk ķimikālijas. Mēs it kā ietaupām, jo var parādīt video ar eksperimentu vai to aprakstīt, bet ķīmija paliek sausa, informatīvā līmenī, un tajā vairs nav dzīvības. Arī laboratorijas eksperimentus mēs pārtaisām tā, lai tie nemaksātu daudz, neradītu atkritumus, jo mums Binghamptonā ir daudz studentu – vispārīgajā ķīmijā vairāk par 1000, organiskajā ķīmijā 800–900 katru semestri. Atkritumu, protams, pie šāda studentu daudzuma savāktos daudz. Bet es uzskatu, ka tas nedod cilvēkiem pareizo priekšstatu par to, kas ir ķīmija.
Vai ķīmija neiet modelēšanas virzienā?
Modelēšana spēlē ļoti svarīgu lomu ķīmijā, jo ļauj vizualizēt, saprast īpaši sarežģītas sistēmas. Tā palīdz iztēlei.
Kāds būtu ideālais pētījums?
Ribonukleīnskābe ir molekula, kas turpina mūs pārsteigt, pētnieki saņēmuši un turpina saņemt Nobela prēmijas, bet man gribētos iet ģenētikas virzienā. DNS saglabā mūsu ģenētisko informāciju, un tā tiek pārlikta uz olbaltumvielām caur ribonukleīnskābi. Izrādās, ka tas ģenētikā ir tikai viens no procesiem. Tikai 2% mūsu DNS kodē šo informāciju, bet 70–90% DNS tiek nepārtraukti pārvērsti ribonukleīnskābē. Mēs nezinām, ko dara lielākā daļa no šīs ribonukleīnskābes. Manuprāt, ideāls pētījums būtu ar ķīmijas metodēm piedalīties atbildes meklēšanā – ko šī ribonukleīnskābe dara?
Kā nākotnē attīstīties ķīmija?
Ķīmija turpinās attīstīties, sadarboties, arvien vairāk integrēsies citās zinātnēs. Šobrīd nezinām, kā šo procesu mainīs mākslīgais intelekts. Tas šobrīd ir lielais nezināmais. Jebkurā gadījumā cilvēkiem būs vajadzīgi labāki materiāli, labākas baterijas, labākas zāles un jauni preparāti medicīnas jomai – tie var nākt gan no ķīmijas, gan bioloģijas puses. Piecu gadu laikā esam tik tālu attīstījušies, ka grūti prognozēt, kas būs pēc pieciem gadiem. Tomēr ir skaidrs, ka neviena tehnoloģija neaizstās cilvēku iztēli, cilvēku darbu.
Citas "Zinātnes vārdā" sarunas
