Литовский ученый, занимающийся редактированием генов в швейцарии: звучит страшно, но может помочь в лечении генетических заболеваний

Рождение ученого в семье кажется чуть ли не единственным способом стать ученым. Литовский ученый Мигле Казлаускене, уехавший в Швейцарию, выросла в семье физиков, поэтому желание смотреть на мир с большим любопытством было привито меньшинству. Однако, в отличие от родителей, она обратилась к биохимии и сейчас изучает модификации РНК человека..
М. Казлаускене начала свой исследовательский путь и много лет изучала системы CRISPR-Cas в лаборатории профессора Виргиниюса Шекениса. Она рассказала LRT.lt, что это за системы и как их можно применять в лечении генетических заболеваний, унаследованных от человека..
LRT.lt публикует интервью из цикла статей «Наука без границ». Каждую пятницу недели мы представляем самые интересные беседы с литовскими учеными, уехавшими за границу. Исследователи расскажут истории о своих исследованиях, опыте за границей, карьерном пути и перипетиях жизни..
Где начался ваш научный путь? Почему вы выбрали биохимию
Возможно, я вырос в семье с несколькими физиками, которые с раннего возраста привлекали меня, чтобы понять, как устроен мир, и помочь другим понять его. В школе я долго сомневался, какие науки мне нравятся больше всего: я интересовался историей и лингвистикой, а также математикой и естественными науками. Во всех случаях маг понимал, почему кто-то так или иначе ведет себя как молекулярная или историческая личность. Наконец, я выбрал биохимию, вероятно, из-за популярных рекомендаций, что Вильнюсский университет имеет очень сильную программу по биохимии..
Какие были самые большие проблемы на научном пути как в Литве, так и после отъезда из Швейцарии
Самый лучший способ жить отдельно от моего мужа во время его постдокторской стажировки — это то, что он остался в Литве, когда я уехала в Швейцарию. Эта проблема обострилась во время пандемии, когда путешествия были труднее. Хотя возможность узнать о культурах других стран и поучиться у лучших ученых мира бесценна, часто бывает трудно примириться с благополучием семьи. Я очень благодарна мужу за то, что он поддерживал мою карьеру и меня таким образом, но я понимаю, сколько талантливых людей отказываются от таких перспектив из-за своей семьи..

? Что для вас как для ученого достижение? Что бы вы посчитали своей самой большой победой?
Исследователи обычно оцениваются по формальным критериям по статьям в престижных журналах, финансированию и другим оценкам. По крайней мере, до сих пор моя научная жизнь складывалась очень успешно — по крайней мере, некоторые из статей, которые я соавтор, привлекли внимание как лучших редакторов научных журналов, так и научного сообщества, я получил международные стипендии (EMBO, HFSP) за свои исследования. выполнить и так далее. т.
Однако ни одно такое формальное событие не принесло радости, так как после долгих экспериментов наконец был найден ответ, пусть и на очень небольшой научный вопрос, так что я считаю это настоящим научным достижением. Также приятно наблюдать за тем, как ваш ученик учится или становится самодостаточным и постепенно становится исследователем..
Я читал, что вы известный пропагандист систем CRISPR-Cas в научном сообществе. Что это за системы?
Я бы не сказал, что являюсь пропагандистом именно этих систем, но я всегда стараюсь помочь максимально широкой аудитории понять мир глазами ученых. Работая в Литве, я исследовал некоторые системы CRISPR-Cas, чтобы рассказать о них больше..
Системы CRISPR-Cas — это один из способов защиты бактерий от вирусов, которые их заражают, или когда они обнаруживают генетический материал вируса в клетке, системы CRISPR-Cas уничтожают его. Только в начале своих исследований ученые заметили, что высокоадаптивные бактерии в этих системах постоянно приобретают устойчивость к вирусам, которым они подвергались. После изучения того, как приобретается эта устойчивость и как эти системы отделяют определенный вирусный генетический материал от самого бактериального генома, стало ясно, что на основе этих систем можно разработать мощные и легко программируемые молекулярные инструменты..
Самая большая опасность исходит не от самих технологий, а от того, насколько мало мы понимаем свой геном..

Где это можно использовать? Где ученым уже удалось адаптировать эти системы?
Использование систем CRISPR-Cas для редактирования генома и лечения генетических заболеваний у людей, вероятно, наиболее известно. Эти системы активно исследуются и оптимизируются, но полученные на данный момент первые результаты обнадеживают. Системы CRISPR-Cas также используются для диагностики, особенно для обнаружения отдельных вирусов, включая коронавирус COVID-19 в Америке. Уже разработана более быстрая и простая версия этой технологии, которая больше не требует специализированной лаборатории, но еще не одобрена для широкого использования..
«Редактировать человеческий ген из-за границы звучит немного пугающе». Может ли эта технология нанести вред человеку? Какие опасности вы бы рассмотрели?
«На такие вопросы всегда очень сложно ответить» Мы, как компании, слишком склонны к крайностям. Я не могу сказать, что эта технология не может причинить никакого вреда, но я также не хочу, чтобы меня неправильно понимали, что эта технология может быть очень опасной. Все зависит от того, как мы решаем применять эту технологию и насколько тщательно мы позволяем ученым изучать ее, прежде чем пытаться применять ее более широко..
Даже при всех знаниях современной биологии преобразование генетического материала в необычные чудеса не создаст.
На самом деле, я думаю, что самые большие угрозы на данный момент связаны не с самой технологией, а с тем, насколько мало мы понимаем свой геном. Да, последовательность генома человека известна, но мы до сих пор не понимаем смысла большей ее части. К счастью, научное сообщество осознает риски и ввело необходимые правила, и ведется много дискуссий как по техническим, так и по биоэтическим вопросам..

Какие опасения по поводу редактирования генов вы считаете необоснованными
Я думаю, что общественность склонна переоценивать, насколько просто и эффективно может работать эта технология, и особенно сколько изменений можно сделать, редактируя гены. Хотя это намного проще, чем другие, гибкое применение этой технологии все же требует специальных материалов, оборудования и, самое главное, очень конкретных и подробных знаний..
Но даже при всех знаниях современной биологии изменение генетического материала не приведет к необычным чудесам. Можно исправить небольшие выявленные геномные ошибки в случае некоторых генетических заболеваний или передать некоторые очень простые индивидуальные признаки, но, по крайней мере, пока никто не может создать новые функциональные признаки или передать более сложные признаки от одного организма к другому. Например, мы можем создать флуоресцентную лягушку, потому что одного гена флуоресцентного белка достаточно, но мы не можем заставить лягушку говорить человеческим голосом..
Страх, что если мы будем есть овощи или зерно, генетический материал которых был изменен тем или иным образом, звучит довольно странно, случится что-то плохое. ДНК, которую мы едим, расщепляется в пищеварительной системе независимо от ее последовательности. Правда в том, что культура растений находилась под влиянием человека с момента появления сельского хозяйства. На протяжении многих тысячелетий компании отбирали сорта растений с желаемыми характеристиками, такими как более крупные плоды, устойчивость к суровым зимам, и, таким образом, влияли на их естественную эволюцию..

В наше время семена подвергаются воздействию определенных химических веществ или ультрафиолетового излучения, чтобы вызвать случайные мутации в геноме, и снова были отобраны растения с желаемыми свойствами. Благодаря этим процессам сегодня у нас есть обычные пищевые растения. Без вмешательства человека их бы не было.
Правда в том, что культура растений находилась под влиянием человека с момента появления сельского хозяйства..
Также очень странно, что Европейский Союз разрешает химическую модификацию растений в случае совершенно случайного результата, но запрещает целевую модификацию пищевых продуктов. Само собой разумеется, что целевые продукты должны быть проверены до того, как они будут выпущены на рынок..
Каковы ваши дальнейшие перспективы в этой области
Я думаю, что у нас есть много возможностей для улучшения, как для оптимизации наших собственных технологий, так и для дальнейшего изучения того, как работают наши организмы и как именно все согласовано в наших геномах, чтобы мы могли разработать надежные методы редактирования генома. планирует лучше объяснить общественности, какие возможности и риски у нас есть.

Над какими исследованиями вы сейчас работаете?
В настоящее время я изучаю некоторые модификации РНК человека. Информация о геноме в клетках сканируется в форме РНК, и производимые ею белки являются основными клетками в клетке. Клетки могут модифицировать tNA и таким образом регулировать свои различные процессы. Эта модификация, как известно, нарушается при некоторых психических заболеваниях, таких как шизофрения. Я пытаюсь выяснить, как клетки вносят эти изменения, но зная это, мы можем лучше понять, что происходит при этих психических заболеваниях, и, надеюсь, получить представление о том, как они могут это сделать. лечить или избегать их.
Наша основная работа — угадать, как все работает, и попробовать это проверить, доказать..
На какой самый важный вопрос вы хотите ответить
Я не считаю один научный вопрос или проблему более важными, чем все остальные. Есть так много вопросов, оставшихся без ответа от человечества — как небольших, например, как конкретный белок в нашем теле распознается его клеткой-мишенью, так и более крупных, например, что делает наш мозг. и тогда есть воспоминания о том, как именно информация закодирована в наших геномах. Поэтому я не мог больше выбирать.
Что вы обычно обсуждаете с другими учеными?
«В основном о бытовых технических проблемах». В биохимических исследованиях мы пытаемся понять, как работают молекулы, невидимые невооруженным глазом, и для этого мы используем различные методы, которые не всегда легко выполнить или интерпретировать полученные результаты. У нас много дискуссий и выдвигаются разные гипотезы об объектах наших исследований, о том, как то или иное могло произойти в природе. Наша основная работа — угадывать, как все работает, и пытаться это проверить, доказать. Конечно, много разговорных и ненаучных вопросов..
Хотя стереотип об ученом, сформированный в СМИ, характеризуется высоким интеллектом и плохими социальными качествами, на самом деле способность к общению имеет решающее значение для современного ученого..
Каковы, на ваш взгляд, самые важные личные качества, которыми должен обладать исследователь
Наверное, сначала я упомянул эмоциональную силу. Многие повседневные эксперименты безуспешны и нужно иметь возможность верить в себя, что рано или поздно у вас все получится, вы найдете правильные ответы. С ними связаны и такие важные качества, как любознательность, креативность и помогают им не терять мотивацию и находить оригинальные решения проблемы. Хотя стереотип об ученом, сформированный в СМИ, характеризуется высоким интеллектом и плохими социальными качествами, на самом деле способность к общению имеет решающее значение для современного ученого. Все исследования проводятся более или менее в группах, а не индивидуально, и насколько ваши результаты помогут другим исследователям, также зависит от того, насколько хорошо вы можете сделать их общедоступными..
Какое общение вы поддерживаете с литовскими учеными
По крайней мере, иногда переписываемся с бывшими коллегами, я стараюсь по случаю навещать их. Кроме того, мы знаем, что можем попросить друг друга о помощи в любое время. Если вы выходите на улицу, я стараюсь вернуться к некоторым мероприятиям, например, по инициативе студентов и сотрудников Центра наук о жизни VU, раз в два года проводится конференция под названием Vita Scientia », которая привлекает многих литовских ученых-биологов, работающих за рубежом..
Я думаю, что с учетом нынешних условий работы научная ситуация в Литве намного лучше, чем мы могли ожидать..
Планируете ли вы вернуться в Литву или вас соблазняет идея остаться за границей
На данный момент я не исключаю возможности вернуться домой, в Литву или остаться за границей. В некоторых зарубежных странах, в том числе в Цюрихе, условия для исследований гораздо более благоприятные, чем в Литве. Однако было бы гораздо интереснее внести свой вклад в прогресс литовской науки. Поэтому очень приятно видеть такие примеры, как dr. Урт?.

? Как вы оцениваете научную ситуацию в Литве по сравнению со Швейцарией
Швейцария вкладывает в науку несравненно больше, чем Литва. Я говорю не только о заработной плате исследователей и бюджетах национальных исследовательских проектов, но и Швейцария также вложила значительные средства в инфраструктуру, которая создала множество сильных исследовательских центров. Это похоже на замкнутый круг: хорошие условия работы побуждают многих сильных ученых приехать работать на остров, а обилие высококачественных лабораторий создает удобную вспомогательную инфраструктуру, поэтому проводятся некоторые исследования. проще и привлекательность Швейцарии для исследователей только возрастает. В швейцарской лаборатории довольно часто почти все члены команды приезжают из разных стран..
В Литве несравненно меньше финансово сильных лабораторий, поэтому такая большая сеть научных услуг не может появиться, а в силу научных условий Литва далеко не так популярна среди иностранцев. С другой стороны, я считаю, что при нынешних условиях работы научная ситуация в Литве намного лучше, чем мы могли ожидать..
Источник: www.lrt.lt