Ieva Siliņa: Kā nonācāt līdz šūnu pētniecībai?
Una Riekstiņa: Līdz šūnām es nonācu, studējot [Latvijas Universitātes] Bioloģijas fakultātē. Mani aizveda uz laboratoriju Molekulārās bioloģijas institūtā un parādīja dzīvas šūnas. Pirmā mācība, ko man iemācīja laborante Ludmila, kas toreiz rūpējās par mani kā studenti, bija – apaļas šūnas ir laimīgas un veselīgas. Tagad es vienmēr meklēju šīs apaļās, laimīgās, veselīgās šūnas un man ļoti patīk ar tām strādāt.
Kā jūs raksturotu šūnu cilvēkam, kas nav to redzējis?
Labākais salīdzinājums būtu avokado – tam ir ovāla forma, apkārt miziņa, iekšā mīkstums, bet vidū kauliņš, kas glabā informāciju par nākamo avokado. Arī apkārt šūnai ir apvalks, iekšpusē ir citoplazma, kurā atrodas organellas, kurās notiek bioķīmiskas reakcijas, un ir kodols, ko var iztēloties par tādu kā šūnas komandcentru, kas glabā informāciju un nodod to tālāk. Mēs esam daudzšūnu organisms, mums šūnu ir tik daudz kā akmeņu Ķīnas mūrī – miljardu miljardiem. Tās visas savā starpā sazinās un zina, kas katrai jādara. Tas ir radies miljoniem gadu ilgā evolūcijas gaitā, un vēl joprojām nav skaidrs, vai tas radās tāpat vai kāds to radīja.
Ja jau šūnas mums līdzīgas, kādēļ cilvēki ir tik ļoti dažādi?
Tāpēc, ka mūsos ir ģenētiskā jeb iedzimtības informācija. Tai ir tendence būt mainīgai. Mēs esam kā sarakstīti no trīs miljardiem burtiņu, bet tie mums atšķiras tikai par 0,1%. Tas ir kā Latvijas Nacionālajā bibliotēkā visa siena ar sējumiem un, piemēram, konkrēta plaukta 13. sējuma 5. rindiņas 60. burtiņš atšķirsies no cita sējuma tāda paša burtiņa, un tas noved pie citas acu krāsas.
Vai tas ir arī saistīts ar cilmes šūnām?
Cilmes šūnas nes tādu pašu informāciju kā visas pārējās šūnas, bet atšķiras ar to, ka tās ir kā iekšējās rezerves. Organisms uzglabā savu resursu, ko taupīgi izlietot dzīves laikā gadījumos, kad kaut kas ir jāatjauno. Kad šīs spējas ko atjaunot, "salabot" nemanāmi izsīkst, jūtam, ka kāds orgāns sāk nestrādāt, sākas novecošanās. Visām šūnām ir dalīšanās ierobežojumi. Hromosomu galos ir rajoni, kuros ir ierēķināts, cik reizes tos var nokopēt. Ar katru kopēšanas reizi, šūnai daloties, tie saīsinās, un pienāk tā reize, kad rezerves vairs nav, hromosoma sabrūk un tas izsauc šūnas bojāeju.
Ir valsts pētījumu programmas pētījums par to, kā cilmes šūnas pārvērst par cita veida šūnām.
Jā, viens no mūsu pētījumiem ir saistīts ar inducētajām pluripotentajām šūnām. Tās ir laboratorijā radītas cilmes šūnas. No pacienta jeb donora paņem šūnu materiālu, parasti tie ir ādas fibroplasti, ievada tādu transkripcijas jeb gēnu regulējošo faktoru kokteili, kurš šūnā ieslēdz programmu, kas šūnai ļauj atgriezties jaunībā. Mēs to varam izdarīt vienas šūnas līmenī un atgriezt šūnu embrija stadijā. To var izmantot slimību modelēšanā. Piemēram, pārvēršot inducēto pluripotento šūnu par muskuļu vājuma šūnu, varam izpētīt, kas rada šo slimību, kurš gēns ir par to atbildīgs. Vai ir kāds proteīns ar nepareizu funkciju. Tad varam izmēģināt konceptus, kā to mainīt, – sākumā šūnas līmenī, tad izveidot mini orgānu, piemēram, orgānu uz čipa, un tad vērot, kas šajā orgānā nav pareizi, līdz ar to atrast veidus, kā to labot. Tas ir kā modelis, slimība mēģenē. Mums gan ir arī slimība akvārijā. Mans kolēģis Vadims Parfejevs šobrīd ievieš zebrzivtiņu modeli laboratorijā. Šī zivtiņa ir īpaša ar to, ka tai piemīt sirds atjaunošanās – dzīvniekiem ļoti reta īpašība. Piemīt grauzējiem embrija attīstības posmā un zebrzivtiņām. Šajā modelī varēs pētīt, kā atjaunojas sirds un kā šīs zināšanas izmantot cilvēkiem. Visa mūsu evolūcijas vēsture "sēž" mūsu gēnos un, iespējams, varam "nošpikot" to, ko mūsu genoms jau aizmirsis.
Kas nosaka, ar kādām slimībām dzīves gaitā saslimsim?
Vienkāršā atbilde – visu nosaka gēni. Uzkrājoties genoma datubāzēm, zinām, kuras izmaiņas gēnu sekvencē ir saistītas ar kādu slimības izpausmi. Varu ieteikt pieteikties un nodot savu genomu Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra Latvijas populācijas genoma references projektā, tas dos iespēju uzzināt, kāds ir vidējais Latvijas iedzīvotājs genoma līmenī. Līdz ar to varēs izpētīt slimības iemeslus, jaunas zāles, jaunus veidus, kā laikus diagnosticēt un ārstēt slimību.
Kādas ir mūsdienīgas zāles?
Ja agrāk zāles bija ķīmiskas molekulas, tad tagad ir zāles, kas ir šūnas. Labākais piemērs ir himēriskā antigēna receptoru T šūnas audzēju ārstēšanai. Tās ir no pacienta paņemtas imūnsistēmas šūnas, kas dabiski organismā veic uzraudzību. Šūnas laboratorijā pārveido, līdz uz to virsmas parādās receptors jeb rīks, kas spēj atpazīt audzēja šūnu, tai piesaistīties un dot signālu, ka šai šūnai nav vietas organismā. Šobrīd ļoti attīstās mērķētās terapijas. Piemēram, agrāk iedzērām aspirīnu, tas izplatījās pa visu organismu un "uzspieda uz daudzām pogām" – kamēr vien mums vairs nesāp, uzskatām to par labu, bet pārtraucam, ja parādās nevēlamas reakcijas jeb blaknes. Mērķētās terapijas konkrēti zina, "uz kuras pogas jāuzspiež", un pārējās šūnas necieš.
Daudz palīdz arī farmakoģenētika. Iecirkņi mūsu genomā nosaka proteīnus mūsu šūnās, kas nosaka, kā tikt galā ar zālēm un to, ar kuriem receptoriem zāles saistīsies. Farmakoģenētika noskaidro atšķirības zāļu iedarbības gēnos un izskaidro, kāpēc zāles vienam cilvēkam iedarbojas, bet otram ne. Tajā ir milzīgs potenciāls panākt gan labāku efektu, gan jēgpilnu un ekonomisku zāļu lietošanu.
Kā tiek testētas zāļvielas?
Izmantojot orgānus uz čipa, iespējams modelēt zāļu iedarbību, neveidojot eksperimentālus modeļus dzīvniekos. Mēs pēc iespējas mazinām dzīvnieku izmantošanu un lielu vērību pievēršam eksperimentu ētiskajai pusei. Orgānam uz čipa ņemam donora šūnas. Donors ir piekritis, parakstījis ētikas piekrišanu. Piemēram, mēs varam izaudzēt aknu šūnas uz čipa, pludināt pāri zāles un skatīties, kā šīs šūnas reaģē, kādi metabolīti veidojas. Būtībā modelēt aknas laboratorijas trauciņā.
Šobrīd zinātnieki, ārsti, ģenētiķi, bioinformātikas speciālisti kopdarbojas, lai individuālajam pacientam pielāgotu vislabāko terapiju, izpētītu, kā tieši iedarbosies zāles.
Kā rodas audzējs?
Audzējs ir kaut kas, kas aug, jo tur vēža šūnas nekontrolēti dalās, dalās un dalās tādēļ, ka ir nobrukusi "kontroles programma", kas nosaka, cik ilgi šūna varēs dalīties. Līdz ar to veidojas sacietējums vai bumbulis, ko varam sataustīt, vai, piemēram, ādas veidojums vai melanoma. Ir arī neredzamie audzēji, kā, piemēram, asins audzējs. Bet arī tad kaulu smadzenēs, kur mums veidojas veidojas asinsrades sistēmas šūnas, sāk augt audzēja šūnas, izspiež citas šūnas, traucē to darbību, iztērē resursus, aizsprosto asinsvadus. Pēc tam šūnas ceļo pa visu organismu, iemājo, kur iepatīkas, uzvedas kā tādi egoistiski parazīti. Tomēr tās ir organisma paša šūnas, imūnsistēma uz tām nereaģē, turklāt izstrādājas dažādi mehānismi, ar ko bremzēt imūnsistēmas atbildi.
Ja gribam dzīvot ilgu, piepildītu mūžu, jāapzinās, ka ik pa laikam jāpārbaudās, vai kādai šūnai nav šis kontroles mehānisms nobrucis un tā nav savairojusies.
To var atklāt ar standarta analīzēm. Mums ir arī valsts skrīninga programmas, kas palīdz ātrāk atklāt to, kas mūsu organismā nedarbojas pareizi. Jāapzinās, ka tas var notikt pēc 30, pēc 40 gadu vecuma, un it īpaši pēc 70 gadu vecuma arvien ar lielāku varbūtību. Jāveic veselības pārbaudes, lai to atklātu. Jo savlaicīgāk atklāj un sāk ārstēt, jo labāks būs terapijas iznākums.
Ko varam darīt savas veselības labā bez regulārām pārbaudēm?
Skanēs klišejiski, bet ievērot veselīgu dzīvesveidu. Mēs piedzimstam ar savu gēnu komplektu, un tie darbojas mijiedarbībā ar vidi. Ja gēns ar ievirzi uz audzēju sakrīt ar provocējošiem apstākļiem, var panākt ātrāku tā izpausmi. Vai tieši otrādi – pie citiem apstākļiem tas var neizpausties. Ķīmiskais piesārņojums provocē jaunas mutācijas. Smēķēšana un alkohols provocē organismu strādāt ar pārslodzi. Aknu atjaunošanās resursi izsīkst, nieru atjaunošanās resursi izsīkst, smadzeņu atjaunošanās resursi izsīkst. Būtībā šie orgāni iet bojā, un tad pamazām sabrūk viss organisms. Šis kaitīgais efekts ir ļoti labi dokumentēts, bet atrodas vēl citi veidi, kā sevi ar prieku nogalināt.
Kāda ir cilvēka veselības vērtība?
Nesen uzzināju, ka veselīgas dzīves gads ir novērtēts uz 40 000 eiro. Katrs mūsu dzīves gads jāuztver kā ieguldījums. Arī katrs līdzcilvēks ir vērtība. Līdzīgi kā novērtējam mājas, redzam, kur ir vērtīgs nekustamais īpašums, īpašnieks to uztur labā kārtībā, tāpat mums vajadzētu novērtēt cilvēku veselību – tur staigā miljons vai pat vairāki! Tāpat vajadzētu attiekties pret savu ķermeni, tā ir milzīga vērtība. Šie veselīgas dzīves gada ekonomiskā novērtējuma aprēķini tiek veikti, jo tā tiek pamatota skrīninga programmu ieviešana. Dažreiz dzirdam, ka zāles ir dārgas, nevaram atļauties. Bet, ja izārstējot šo cilvēku, atgriežot darba tirgū, iegūstam 40 000 eiro? Tad redzam, ka nevienas zāles nav par dārgu. Latvijas vērtība ir cilvēki ar saviem veselās dzīves gadiem. Jo veselāka sabiedrība, jo lielāka vērtība būs arī valstij. Vērtība ir ne tikai skaisti, atjaunoti īpašumi, bet arī cilvēki – jo vairāk tajos iegulda, jo labāk tie jutīsies un kopā radīs vērtību valstij. Tas ir mans ķermenis, un man ir pienākums to labi uzraudzīt, lai varu labi dzīvot.
Ir vērts izmantot modernās terapijas iespējas, skrīningus, zāles pēc diagnosticēšanas, ja jāatrisina kāda medicīniska problēma. Tas atjauno vērtību un ir iespēja atkal kļūt par "miljonāriem".
Kāda ir laimīgas dzīves recepte?
Darīt to, kas sagādā prieku, veidot tādu sociālo loku ap sevi, draugus, cilvēkus, ar kuriem prieks satikties. Gribētos, lai visi sveicinās, iekāpjot vilcienā vai tramvajā, ieejot darbā, veikalā, mājās. Smaida viens otram, skatās viens uz otru, apzinoties: tu esi miljonu vērts! Lai ir darbs, kas sagādā prieku, lai izdodas izveidot pilnvērtīgu dzīvi, darot visu, lai būtu laba veselība.
Citas "Zinātnes vārdā" sarunas
