Tim od šest mladih naučnika istraživača sa kragujevačkog Prirodno matematičkog fakulteta, okupljenih na projektu čiji je akronim BioECOLogisc, koji se finansira u okviru Programa IDEJE Fonda za nauku Republike Srbije, radi na razvoju naučnih rešenja koja će od mikroorganizama iz otpada, uz primenu inovativnih biotehnoloških procesa, proizvoditi antiobiotike i lekove protiv kancera.
Naravno, dug je put od pronalaska do primene u praksi, ali oni su na tragu do ovog začajnog otkrića. Projekat je ujedinio 14 naučnika sa Instituta za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo Univerziteta u Beogradu, Prirodno-matematičkog fakulteta u Kragujevcu, Instituta sa informacione tehnologije iz Kragujevca i Internacionalnog centra za genetički inženjering i biotehnologiju iz Trsta.
Glavni rukovodilac na projektu je dr Jasmina Nikodinović Runić, naučna savetnica u Institutu za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo u Beogradu, dok Kragujevčane predvodi dr Biljana Glišić, vanredni profesor na Institutu za hemiju PMF-a, neorganski hemičar sa međunarodnim iskustvom.
Zanemarivanje mikrobnih infekcija
Profesorka Glišić je doktorske studije završila krajem 2012, da bi dve godine kasnije otišla na prvo postdiplomsko usavršavanje na Institut za neorgansku hemiju Univerziteta u Hajdelbergu (Nemačka), i tamo provela pet meseci, a zatum je prešla na Univerzitet Adam Mickijevič u Poznanju ( Poljska), gde je provela naredna četiri meseca. Onda se vraća na matični fakultet, a 2017. ponovo odlazi na Univerzitet Friburg u Švajcarskoj, što joj je mnogo značilo za dalju naučnu karijeru. Taj boravak je iskoristila da uspostavi saradnju sa njihovim istraživačima, koja i danas traje, a u isto vreme otvorila je vrata studentima doktorskih studija da tamo provedu jedan period na usavršavanju.
- Što se tiče Univerziteta u Kragujevcu, pored mene na projektu su angažovani Darko Ašanin, naučni saradnik na Instututu za informacione tehnologije, iako postoji samo tri godine veoma je jak u naučnom pogledu, zatim Violeta Marković, docent na PMF-u sa najdužim međunarodnim stažom, i naši studenti doktorskih studija Tina Andrejević, istraživač saradnik, Bojana Pantović, istraživač pripravnik i Nevena Stevanović, istraživač saradnik, koja je trenutno na porodiljskom odsustvu, objašnjava dr Glišić.
Cilj projekta je rešenje ozbiljnog, globalnog ekološkog problema – nastanka sve veće količine otpada, a s druge strane je i zdravstveni aspekt – lečenje tumorskih oboljenja, koja su danas veoma rasprostranjena u celom svetu.
- Svi smo svesni koliko smo u opasnosti od tumorskih oboljenja, mikrobne infekcije su donekle zanemarene, a mogu predstavljati veliki problem jer su mikroorganizmi razvili rezistenciju na klinički korišćene antibiotike zbog njihovog neadekvatnog i prekomernog korišćenja. Takođe, tumorska oboljenja i mikrobne infekcije mogu biti povezane, pa veoma često osobe koje obole od tumora zbog oslabljenog imunog sistema budu napadnute i od neke bakterije ili gljivice, tako da nekada smrt bude rezultat infekcije, odnosno sepse, kaže Biljana Glišić.
Očekivani efekti
Istraživači iz Beograda koriste različiit otpad – iz industrije krompira, kore od banane, mesni narezak kome je istekao rok trajanja i onda taj otpad koriste kao sredinu u kojoj bakterija stvara vredne biomolekule. Kada bakterija stvori taj biomolekul, istraživači iz prestonice ga izoluju, pročiste i prosleđuju timu iz Kragujevca da ga dalje hemijski modifikuje. Postoje dva načina na koja se to radi.
Jedan je organskim putem, a drugi uvođenjem jona metala. Mnoge ljude iznenadi kada kažemo da postoji povezanost između metala i primene u medicini, što za nas nije iznenađujuće, jer se neka jedinjenja metala koriste još od davnina za lečenje pojedinih bolesti, a prava ekspanzija u tom smislu počinje sedamdesetih godina 20. veka otkrićem antitumorske aktivnosti jednog jedinjenja platine.
- Primenjuju se i jedinjenja zlata za lečenje težih oblika reumatoidnog artritisa, jedinjenja bizmuta za gastrointestinalne probleme, jedinjenja srebra za bakterijske infekcije u slučaju težih opekotina, ali i jedinjenja nekih toksičnih metala kao što je živa. Neki fiziološki procesi u našem organizmu ne bi mogli da se odvijaju bez jona metala, pa ću pomenuti proces disanja, za koji je gvožđe neophodno, zatim procesi rasta, razmnožavanja, mišljenja, prenosa nervnih impulsa ne mogu bez prisustva magnezijuma. Dakle, joni metala su i te kako važni za nas, objašnjava prof. Glišić.
Postupak je da se u organski molekul uvodi jon metala kako bi se dobilo novo jedinjenje, a cilj je da se utvrdi njegova struktura.
- Jedinjenja koja smo mi napravili vraćamo u Beograd, gde se ispituju. Već smo prva prosledili i očekujemo preliminarne rezultate. Oni ispituju njihovu aktivnost prema različitim tumorskim ćelijama i različitim sojevima bakterija i gljivica. Kada utvrdimo da imamo jedinjenje koje ima zadovoljavajući profil, sledeći korak je ispitivanje na nekom modelu organizama, recimo crvića ili zebra ribice. Ako bi se i tu jedinjenje dobro pokazalo, onda bi usledilo ispitivanje na modelu miševa, pacova, a nakon toga očekujemo da neko od sintetizovanih jedinjenja uđe u klinička ispitivanja, kaže prof. Glišić.
Od sinteze novog jedinjenja do trenutka kada se ono odobri za primenu u medicini mnogo vremena prođe, ali ne bismo imali ni jedan lek bez prvog početnog koraka koji se odvija u hemijskoj laboratoriji, a to je sinteza novog jedinjenja. Nažalost, nema rešenja čiji bi rezultat bio trenutno otkriće takvog leka.
Od Fonda za nauku očekuju nadogradnju ovog projekta, ali i projekte evropskih fondova. To bi ubrzalo započeto istraživanje i omogućilo pristup ispitivanju dobijenih jedinjenja i njihovih farmakokinetičkih osobina. Veruju u otkriće jedinjenja metala kao potencijala za antimikrobne lekove.
- Lekovi koji se sada koriste za lečenje bakterijskih i gljivičnih infekcija su pretežno organska jedinjenja koja uvek deluju identično. Izazivaju smrt bakterijske ćelije na tačno određen način, zbog čega se i javlja rezistencija. S druge strane, kada uvedemo metal mi dobijemo jedinjenje koje ima trodimenzionalnu strukturu i pokazuje različit mehanizam delovanja. Može da izazove smrt bakterijske ćelije na drugačiji način od klasičnog antibiotika, a nekada deluje i na više različitih načina, što otežava pojavu rezistencije, objašnjava Biljana Glišić.
Violeta Marković, docent na Institutu za hemiju, jako je bitna u ovom istraživanju. Ona je svoje postdoktorsko usavršavanje obavila na Univerzitetu u Rimu i još šest meseci pre toga kao student doktorskih studija u programu razmene – u istoj grupi. Pre tri godine bila je u Poljskoj, u Vroclavu, u departmanu za bioorgansku hemiju, gde se bavila drugačijom naukom, malo naprednijom nego što je to kod nas, nakon čega je odlučila da se vrati na PMF.
- Imala sam ponudu i da ostanem u Poljskoj na fakultetu ili da pređem u industriju i zaposlim se u jednoj njihovoj kompaniji. Tu ponudu sam odbila. Što se tiče ekonomske strane, naravno da bi mi u inostranstvu bilo bolje, ali ja to nisam uzimala u obzir. Planiram opet da odem negde, jer volim usavršavanja, pošto mi naučnice treba da ostanemo na onom što trenutno znamo i na tom iskustvu. Nije to samo stručno usavršavanje, nego usavršavanje i nas kao ličnosti, kaže dr Marković.
Ona je veoma posvećena ovom važnom projektu koji će trajati do 2024. godine.
- Tokom prve godine projekta najviše smo radili na uspostavljanju optimalnih uslova koji su najbolji za sintezu novih jedinjenja, koje dobijamo od kolega iz Beograda. Te prve godine nismo imali mnogo rezultata, jer smo se dosta bavili postavljanjem uslova i upoznavanjem sistema. U ovoj drugoj godini već imamo prve rezultate novih kompleksa metala koje sada naše kolege u Beogradu testiraju i na bakterijskim i na tumorskim ćelijama. Kao student doktorskih studija naučila sam nove metode i to mi znanje pomaže u izradi eksperimenata vezanih za projekat BioECOLogisc, na kome sam angažovana, kaže Tina Andrejević, istraživač saradnik, student doktorskih studija na PMF-u.
Slično iskustvo deli i njena koleginica Bojana Pantović, istraživač pripravnik na PMF-u, takođe student doktorskih studija koja deo dana posveti eksperimentima vezanim za svoju disertaciju, a deo za projekat.
- Ovaj projekat mi daje novo znanje i iskustvo koje mogu sutra i da primenim. Ja sam kao student bila dobitnica stipendije Dositej, što me vezuje za rad u Srbiji u narednih pet godina, tako da ostajem ovde. Šta će biti posle ne znam jer su nam ovde limitirane mogućnosti zapošljenja. Sa doktorskom disertacijom nam je najbolje ostati na Univerzitetu, pošto industrija u Srbiji sve manje traži osobe sa ovom stručnom spremom. Zato hvatamo kopču sa institutima u inostranstvu koji nude bolje uslove. Ne znam da li će ovde doći do nekih promena narednih godina, a dotle videću šta dalje, kaže Bojana Pantović
LOŠI USLOVI RADA
Manjak prostora i spektrometar na „izdisaju”Uslovi u kojima rade istraživači na projektu BioECOLogisc daleko su od onih koji prate velika dela. Rad ove naučne grupe se odvija u prostoru od dvadesetak kvadrata, gde je smeštena kompletna laboratorija, skupa oprema, administracija, skladište hemikalija i prateći sadržaji, koji pritom dele i sa drugom naučnom grupom, što je zaista ponižavajuće. Čeka se na hemikalije po šest meseci do godinu dana, dok u svetu imaju za nedelju dana i u neograničenim količinama.
- Svi se iznenade kada dođu kod nas u laboratoriju očekuju da vide nešto drugo. Opremu još i imamo, malo se situacija poboljšala, nabavili smo jedan instrument preko projekta BioECOLogisc, ali i dalje nam nedostaje najsavremenija oprema za identifikaciju hemijskih jedinjenja. Potrudićemo se da je kroz projekte sami obezbedimo, kaže prof. Biljana Glišić.
Posebno im nedostaje spektrometar.
- Naš Univerzitet trenutno ima jedan NMR spektrometar koji je najslabiji u toj klasi. Svi univerziteti u Srbiji imaju bolje instrumente. Ovaj naš ne samo da je najslabiji, nego je i star, a što je najgore ne postoji mogućnost ni za njegovu popravku. Nabavka boljeg, ne da bi bila korist za ovu istraživačku grupu nego od velikog značaja za ceo Univerzitet i načuno istraživački rad uopšte, kaže prof. Glišić.
Njihov nedosanjani san je Centar izvrsnosti. Institut za informacione tehnologije jedini će se useli u pomenuti centar, jer nemaju svoj prostor.
- U planu je da ceo Instituta za informacione tehnologije pređe u Centar izvrsnosti do kraja godine, gde su pored prirodnomatematičkih uključeni istraživači sa mašinstva. S obzirom da postojimo kratko, imamo dovoljno aparata na kojima možemo da radimo imamo i ljudstvo, mada to nikada nije sve kompletno, kaže dr Darko Ašanin, naučni saradnik na Institutu za informacione tehnologije.