Grad: Rijeka (DHMZ)
Danas: 24° 3n
Sutra: 20° 23° 17
21. srpnja 2018.
Korigirajte stil života

U RIJECI SE IZUČAVA BIOLOŠKI SAT 'Naš ritam života može utjecati na pojavu oboljenja, čak i tumore'

Važno je korigirati stil života – Elitza Petkova Markova-Car i Rozi Andretić Waldowski / Foto Marko GRACIN
Važno je korigirati stil života – Elitza Petkova Markova-Car i Rozi Andretić Waldowski / Foto Marko GRACIN
Autor:
Objavljeno: 28. listopad 2017. u 8:57 2017-10-28T08:57:20+02:00

Satni geni kontroliraju širok spektar dnevno-noćnih ritmova koji su u pozadini fizioloških procesa i ponašanja. Poremećaj tih ritmova povećava učestalost nekih oboljenja, pa i raka

Nobelovu nagradu za medicinu ove su godine dobili američki znanstvenici Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young za otkriće kompleksnih molekularnih mehanizama čovjekova biološkog sata, a upravo se takvim istraživanjima bave i znanstvenici Odjela za biotehnologiju Sveučilišta u Rijeci. Netom po objavi dobitnika Nobelove nagrade Odjel za biotehnologiju ugostio je i vodeće svjetske znanstvenike koji su sudjelovali na međunarodnoj znanstvenoj konferenciji 5th International Experimental Biology and Medicine Conference koja je bila posvećena upravo temi biološkog sata, a organizirana je u suorganizaciji riječkog Sveučilišta, Society for Experimental Biology & Medicine te kineskog Sichuan University & West China School of Medicine.

U dva riječka laboratorija, Laboratoriju za genetiku ponašanja te Laboratoriju za sistemsku biomedicinu i genomiku, dvije znanstvenice, doc. dr. Rozi Andretić Waldowski i doc. dr. Elitza Petkova Markova-Car, već se godinama bave izučavanjem biološkog ritma iako tome pristupaju na sasvim drugačije načine. Ono čime se bavi doc. dr. Andretić Waldowski vrlo je slično radu ovogodišnjih dobitnika Nobelove nagrade, a za vrijeme boravka doc. dr. Andretić Waldowski u SAD-u pružila joj se i prilika da radi za jednog od nagrađenih znanstvenika, Michaela Rosbasha.

Neočekivana otkrića

– Moj interes za izučavanje cirkadijalnih ritmova započeo je još dok sam bila student psihologije na Odjelu za psihologiju Sveučilišta u Rijeci, a nastavio se u SAD-u, gdje sam najprije radila kao laboratorijski tehničar na Sveučilištu Stanford u Palo Altu. Tamo sam surađivala s grupom znanstvenika koji su izučavali promijene genske ekspresije u dijelovima mozga koji kontroliraju budnost i spavanje na laboratorijskim štakorima. Kasnije tijekom doktorskog studija u svom radu koristila sam vinsku mušicu gdje sam došla do vrlo neočekivanih otkrića da geni koji sudjeluju u regulaciji cirkadijalnih ritmova mogu imati potpuno odvojenu funkciju i regulirati promjene u mozgu nastale usljed konzumacije opojnih droga.

Doc. dr. Rozi Andretić Waldowski / Foto Marko GRACIN

Tijekom moje znanstvene karijere koja je većim dijelom bila u SAD-u imala sam prilike upoznati i surađivati s nizom izuzetnih znanstvenika iz područja cirkadijalnih ritmova. U vrijeme dok sam birala laboratorij i mentora za doktorski studij, moj prvi izbor bio je Michael Rosbash, ovogodišnji dobitnik Nobelove nagrade, koji mi je nakon upoznavanja ponudio mjesto u svojem laboratoriju na Sveučilištu Brandeis u Bostonu. No, na kraju sam izabrala University of Virginia u Charlottesvillu jer se u to vrijeme tamo nalazio centar izvrsnosti iz područja bioloških ritmova, u sklopu kojeg je bilo nekoliko laboratorija koji su se tom tematikom bavili, priča doc. dr. Andretić Waldowski.

Vinske mušice i ljudi

Dodajući kako se nakon 17 godina istraživanja u SAD-u u Rijeku vratila 2008. godine na poziv ondašnjeg rektora akademika Daniela Rukavine, voditeljica Laboratorija za genetiku ponašanja jedina u Hrvatskoj provodi istraživanja na vinskim mušicama, a upravo su ovogodišnji nobelovci do svojih spoznaja došli radeći na njima.

Američko i japansko iskustvo

Obje riječke znanstvenice imaju bogato inozemno iskustvo rada u svjetskim laboratorijima, jer dok je doc. dr. Rozi Andretić Waldowski 17 godina provela u SAD-u, doc. dr. Elitza Petkova Markova-Car pet i pol godina je radila u Japanu, a iako je rođena u Sofiji prije trinaest je godina došla u Rijeku i to zbog supruga koji se iz Japana na riječko Sveučilište vratio kao znanstvenik povratnik. Iako kaže da joj nedostaje njen rodni grad, životom u Rijeci jako je zadovoljna.

– Sofija je »zelenija«, ali Rijeka ima neke druge čari i ljepote. Ima more, koje jako volim, a ljudi su otvoreni i stekla sam nove prijatelje. Ono što mi pomalo nedostaje je sistem uređenosti kakav vlada u Japanu, jer volim znati kako su stvari posložene – kaže doc. dr. Markova-Car.

Za ovladavanje hrvatskim jezikom kaže da nije bilo toliko teško, jer dosta je sličan bugarskom, a najviše problema stvarali su joj padeži. Iako je u početku sa suprugom razgovarala na engleskom jeziku, danas bez problema drži nastavu na hrvatskom jeziku.

Njena kolegica doc. dr. Andretić Waldowski kaže pak kako se u rodne Ičiće djelomično odlučila vratiti iz privatnih razloga, no i pokretanje laboratorija u Rijeci i to laboratorija kakvog u Hrvatskoj uopće nema smatrala je izazovom. S njom se u Hrvatsku preselio i suprug koji je Amerikanac poljskog porijekla i kaže da se dobro snašao u Hrvatskoj.

– Voli hrvatski stil života, jer ovdje je ipak drugačija kvaliteta života nego u San Diegu. Pogotovo u Ičićima koji su malo mjesto – kaže doc.dr. Andretić Waldowski.

– Fokus našeg istraživanja je ispitivanje na koji način geni koji reguliraju cirkadijalni ritam utječu na promjene u mozgu do kojih dolazi usljed konzumacije opojnih droga, kokaina i metamfetamina. Naime, moja istraživanja tijekom doktorskog studija na University of Virginia pokazala su da ti geni osim što uvjetuju naše biološke ritmove, kao što je spavanje i budnost, utječu i na promjene u funkcioniranju mozga koje se javljaju zbog konzumacije kokaina. Ta istraživanja bila su provedena na laboratorijskom organizmu vinske mušice, Drosophila melanogaster.

Istraživanja provedena nakon toga na laboratorijskim miševima i štakorima pokazala su važnost tih gena u regulaciji niza ponašanja izazvanih konzumacijom ne samo psihostimulansa, kao što je kokain, već i drugih droga, kao što su to opijati i alkohol. Potvrda važnosti bazičnih istraživanja na jednostavnim modelnim organizmima poput vinske mušice, u razjašnjavanju ljudskih bolesti, potvrđena je naknadnim istraživanjima na ljudima kada je pokazano da se sklonost k razvoju ovisnosti na alkohol može povezati s genetskim varijacijama upravo u genima koji su identificirani na vinskoj mušici. Radi genetske sličnosti koja postoji između vinske mušice i gena u sisavaca, uključujući i ljude, znanstvena otkrića na vinskoj mušici se koriste da usmjere istraživanja na sisavcima.

Područje izučavanja cirkadijalnih ritmova i gena koji to reguliraju najbolji je primjer kako bazična istraživanja na jednostavnim laboratorijskim životinjama mogu dovesti do otkrića koja na kraju mogu popraviti kvalitetu života ljudi. Kako je moj laboratorij još uvijek jedini u Hrvatskoj u kojemu se vinska mušica koristi u svakodnevnom radu, nadam se da će u budućnosti i drugi mladi znanstvenici u Hrvatskoj uvidjeti značaj i vrijednost provođenja genetskih istraživanja na vinskoj mušici. Iako vinska mušica izgledom nema nikakvih sličnosti s ljudima, bazična genetika je vrlo slična te se stoga na njima mogu ispitivati razne bolesti, a sve što je potrebno je razviti metode.

Mi smo uspjeli pokazati da droge na vinske mušice imaju sličan utjecaj kao i na ljude. Mijenjaju funkcioniranje mozga, izazivaju promjene u mozgu koje ih motiviraju da ponovo konzumiraju drogu. To je novo otkriće koje još nije publicirano – kaže doc. dr. Andretić Waldowski.

Satni geni

Njeno se istraživanje financira kroz Hrvatsku zakladu za znanost, a ističe kako je namjerno izabrala tip istraživanja koje ne zahtijeva velika financijska sredstva. Dodajući kako je njen laboratorij relativno mali, za razliku od San Diega gdje je radila u velikom laboratoriju u centru svjetske zanosti, kaže kako danas veliku ulogu u provedbi istraživanja ima i njena doktorantica Ana Filošević.

Biološkim ritmom i satnim genima bavi se i doc. dr. Markova-Car koja proučava ulogu glavnih satnih gena u nastanku nekih malignih bolesti, među kojima posebno mjesto zauzima melanom.

– Satni geni kontroliraju širok spektar dnevno-noćnih ritmova koji su u pozadini fizioloških procesa i ponašanja. Poremećaj tih ritmova povećava učestalost nekih oboljenja, pa i raka. Stoga su cirkadijalni ritmovi među najvažnijima regulatorima naše fiziologije, a nastali su tijekom evolucije zbog dnevno-noćnih promjena u prirodi s razdobljima od 24 sata. Ja sam doktorat stekla upravo iz područja molekularnih mehanizama cirkadijanih ritmova na Sveučilištu Kobe u Japanu, dio mog doktorskog istraživanja sam provela na svjetski poznatom Nacionalnom institutu za genetiku u Mishimi.

Istraživanja provodim u Laboratoriju za sistemsku biomedicinu i genomiku, čija je voditeljica prof. dr. Sandra Kraljević Pavelić, rade se u suradnji s KBC-om Rijeka, a mogu pomoći u boljem razumijevanju melanoma, ali i u procjeni rizika oboljenja i razjasniti moguću povezanost genetske predispozicije s agresivnošću bolesti. Također mogu pomoći u razvijanju protokola za bolji tretman i praćenje pacijenata. U tom kontekstu zanimljivo je spomenuti kronoterapiju, koja je zapravo nastala kao obećavajuće područje istraživanja i zasniva se na primjeni lijekova u koordinaciji s cirkadijalnim ritmovima kako bi se postigao maksimalni terapeutski učinak s minimalnim nuspojavama.

Utvrđeno je da učinkovitost liječenja, podnošljivost i toksičnost lijekova protiv raka variraju u odnosu na vrijeme primjene lijeka, o čemu smo nedavno objavili znanstveni revijski prikaz. Područje kronoterapije oboljelih od raka danas je vrlo izazovno jer uvažavanje dnevno-noćnih ritmova pacijenata može pomoći u stvaranje nove mogućnosti strategije liječenja. Ovo se naravno odnosi i na druge bolesti, a ne samo karcinom – pojašnjava doc. dr. Markova-Car.

Rizik oboljenja

U nedavno publiciranom istraživanju doc. dr. Markova-Car dokazala je postojanje specifičnog genetskog slijeda koji je više prisutan kod oboljelih od melanoma, odnosno da poremećaji satnih gena stvaraju moguću predispoziciju za nastanak melanoma. Sljedeći je korak u istraživanju, kaže doc. dr. Markova-Car, dokazati tu povezanost i kod drugih tumora.

Doc. dr. Elitza Petkova Markova-Car / Foto Marko GRACIN

– Nedavno objavljena istraživanja pokazala su da ukoliko naš poremećeni sat »popravimo«, možemo utjecati na smanjenje bolesti. Našritam života može utjecati na pojavu raznih oboljenja, od pretilosti i povišenog krvnog tlaka pa do tumora. Primjerice, dokazano je da svjetlost tijekom noćnih sati ne utječe dobro na čovjekov organizam. Negativne posljedice budnosti tijekom noćnih sati neće se odmah vidjeti, ali kroz neko vrijeme mogu dovesti do rizika oboljenja. To je rizični faktor, a ukoliko imamo faktore koji stalno remete našritam organizam se stalno mora prilagođavati novim uvjetima i to stvara stres koji je također rizičan faktor. Jednako tako, uz dnevno-noćni ritam na naš organizam utječe i vrijeme konzumacije hrane. Ono u čemu si sami možemo pomoći je da pazimo na svoj dobar ritam. Također, kod primanja određenih terapija taj biološki ritam ima važnu ulogu, jer neki lijekovi daju bolje rezultate primjerice uzmu li se ujutro, upozorava doc. dr. Markova-Car.

Dodajući kako smo postali društvo koje živi 24 sata dnevno, doc. dr. Andretić Waldowski također se slaže da se s malim korekcijama životnog stila može spriječiti niz zdravstvenih teškoća te zaključuje da hrana i svjetlo reguliraju našu ritmičnost, a mi to stilom života remetimo.

Novi list pratite putem aplikacija za Android, iPhone/iPad ili Windows Phone.

HNK Rijeka