Dr. sc. Iva Marija Tolić, jedna od najistaknutijih hrvatskih znanstvenica u području biofizike i biologije stanica, posvećena je istraživanju staničnih mehanizama povezanih s nastankom tumora, a sa svojim timom u Institutu »Ruđer Bošković« godinama dolazi do značajnih otkrića zapaženih na međunarodnoj znanstvenoj sceni. Dobitnica brojnih domaćih i inozemnih nagrada i priznanja za Novi list govori o svom pogledu na život, otkriva kako kao znanstvenica koja se bavi promatranjem i tumačenjem funkcioniranja stanice gleda na globalna svjetska zbivanja, kako je baveći se mikrosvijetom živog organizma otkrila da je granica biologije i filozofije zapravo vrlo tanka te da je život u trenucima krize nevjerojatno otporan i prilagodljiv na promjene.

Tanka granica

Na razini stanice, život se stalno obnavlja – stanice se dijele, popravljaju i stvaraju novi život. Može li biologija biti podsjetnik da je obnova zapravo temeljni princip života?

– Da, apsolutno, obnova je u samoj srži života. Na staničnoj razini gotovo da nema trenutka mirovanja. Molekule se neprestano razgrađuju i ponovno stvaraju, DNK se replicira, membrane se obnavljaju. Stanice se dijele, popravljaju oštećenja, reorganiziraju svoje strukture. Svaka stanica nosi u sebi sposobnost stalne revizije i popravka. U mnogim slučajevima, obnova ne služi samo kao popravak, nego i prilagodba, tako da nastane bolja verzija onoga što je bilo prije. Biologija nas uči da stagnacija zapravo ne postoji, nego život znači kretanje, promjenu i obnovu te neprestano stvaranje novih početaka. Ono što me posebno zadivljuje je da ta obnova nije samo reaktivna, nije samo odgovor na oštećenje. Ona je proaktivna. Stanični sustavi kontinuirano provjeravaju vlastitu ispravnost i prilagođuju se. U tome bi mogla biti metafora za život općenito: obnova nije rezervirana za trenutke krize, ona je svakodnevna pojava. Kad prihvatimo da su promjena i obnova prirodna stanja, a ne iznimke ili nešto problematično, postajemo otporniji i kao pojedinci i kao društvo.

U znanosti često govorite o preciznosti i zakonima prirode. Kada promatrate stanicu pod mikroskopom, imate li ponekad osjećaj da gledate nešto gotovo filozofsko – samu tajnu života?

– Zapravo, rekla bih da je taj osjećaj jedna od stvari koje me i dalje drže u znanosti nakon toliko godina. Kad gledate staničnu diobu i vidite kako se kromosomi uredno raspoređuju po diobenom vretenu uz pomoć proteina koji ih vuku i guraju, kako mikrotubuli rastu i skraćuju se, kako motorni proteini prevoze razne terete po stanici, upravo se tu stvara onaj filozofski dojam koji ste spomenuli. Zapanjujuće je kako iz jednostavnih fizikalnih i kemijskih pravila nastaje tako složena i skladno funkcionalna cjelina kao što je živa stanica, osnovna jedinica života. U tim trenucima granica između biologije i filozofije postaje tanka. I mislim da je to dobro jer upravo ta granica čini istraživanja još uzbudljivijima.

Foto COREDESIGNKEY

Moć razumjevanja

U svijetu koji je danas pun nesigurnosti i straha, može li znanost pomoći ljudima da ponovno vjeruju u budućnost?

– Mislim da može jer znanost nudi nešto jako moćno, a to je razumijevanje. Razumijevanje je oblik nade. Razumijevanje nam govori da problemi nisu kaotični i nesavladivi, nego da imaju strukturu, uzroke, a stoga potencijalno i rješenja. Ako shvatimo kako stvari funkcioniraju, možemo bolje predvidjeti što će se dogoditi i znamo kako popraviti nešto što je prestalo funkcionirati kako treba. Kad gledam što je moguće postići kad se ulaže u znanost na pravi način, recimo, napredak u liječenju mnogih bolesti i u razumijevanju procesa koji su nam još nedavno bili potpuno nepoznati, osjećam optimizam. Ta vjera u budućnost dolazi iz iskustva da smo probleme koje smo razumjeli uspjeli i rješavati. Zato mislim da je najvažnija stvar koju možemo učiniti za budućnost ulagati u znanje, podržavati znanstvena istraživanja i obrazovanje te postići da društvo razumije kako znanost funkcionira kao metoda mišljenja i zašto nam je tako važna.

Vaš rad pokazuje koliko je život na staničnoj razini složen i istodobno krhak. Je li upravo ta krhkost ono što život čini toliko dragocjenim?

– Da, i to je jedna od onih misli koja me zna uhvatiti dok gledam stanicu koja funkcionira savršeno, a znam koliko je tankih ravnoteža uključeno u to. Jedna pogreška u raspoređivanju kromosoma može pokrenuti lančanu reakciju i dovesti do ozbiljnih bolesti. Ipak, najčešće sve ide kako treba jer sustav ima ugrađene višestruke provjere i sigurnosne mehanizme, ali samo do određene granice. Krhkost daje stanici i životu posebnu težinu. Kad je nešto ranjivo i prolazno, postaje dragocjeno. Svjesnost o krhkosti nije razlog za strah, nego za pažnju i poštovanje prema vlastitom tijelu, prema drugima, prema prirodi. Biologija nas stalno podsjeća da je život krhka, ali savršeno usklađena ravnoteža i da ga treba cijeniti.

Što vas osobno najviše zadivljuje kada promatrate procese unutar jedne stanice?

– Najviše me zadivljuje to kako iz velikog broja lokalnih interakcija nastaje globalni red. Nema »dirigenta« u stanici, a ipak se procesi odvijaju pouzdano. Stanica prepoznaje oštećenja i reagira na njih, »zna« kada je pravo vrijeme za diobu, komunicira s okolnim stanicama, prilagođava se promjenama u okolišu. I sve to čini kroz mreže molekularnih interakcija koje su, same po sebi, relativno jednostavne. Meni je najdraži primjer diobeno vreteno, koje se samoorganizira iz molekula koje slijede jednostavna pravila. Ta sposobnost samoorganizacije je fascinantna jer nam pokazuje da složenost ne zahtijeva centralnu kontrolu. Red se može spontano roditi iz lokalnih interakcija. Kad promatram kromosome kako se poravnavaju na ekvatoru diobenog vretena pod utjecajem sila koje stvaraju mikrotubuli, bez ijednog »šefa« koji bi im rekao gdje trebaju stati, vidim nešto gotovo poetično u tom skladu tisuća sitnih dijelova sustava koji stvara prekrasnu cjelinu.

Sposobnost regeneracije

U biologiji stanica postoji stalna borba između reda i kaosa. Može li se reći da je život zapravo stalna pobjeda reda nad kaosom?

– Volim tu metaforu, ali rekla bih da je stvarnost još zanimljivija. Kaos i red nisu neprijatelji u biologiji, nego suigrači. Kaos stvara prostor za inovaciju: mutacije, slučajne varijacije, nepredvidive promjene, sve je to kaotično, ali upravo iz tog kaosa se rađa evolucijska prilagodba. Red, s druge strane, daje stabilnost koja omogućuje da inovacija preživi i prenese se na sljedeću generaciju. Mikrotubuli, kojima se u svom radu najviše bavim, savršen su primjer toga. Oni se neprestano razgrađuju i obnavljaju u procesu koji nazivamo dinamičnom nestabilnošću. Na prvi pogled to zvuči kao kaos. Ali upravo ta nestabilnost omogućuje stanici da brzo i precizno promijeni raspored mikrotubula, recimo iz mreže koja služi za transport u diobeno vreteno kad se stanica počne dijeliti. Da su mikrotubuli stabilni i nepromjenjivi, ne bi mogli obavljati svoju funkciju. Život nije pobjeda reda nad kaosom, nego dinamična ravnoteža na njihovoj granici.

Što nam biologija može reći o otpornosti života – o sposobnosti da se obnovi čak i nakon velikih poremećaja?

– Puno toga, i to na svim razinama. Na razini stanice, otpornost je višeslojna: postoje mehanizmi koji prepoznaju oštećenja, mehanizmi koji ih popravljaju, a kad popravak više nije moguć, postoje mehanizmi koji tu stanicu sigurno uklanjaju, kako ne bi nanosila štetu ostatku organizma. To znači da otpornost nije samo sposobnost da se izdrži nevolja, nego i sposobnost da se zna kada se treba odreći dijela kako bi se sačuvala cjelina. Na razini prirode ta je otpornost još dojmljivija. Nakon masovnih izumiranja život se uvijek vratio, bogat i prilagođen novim uvjetima. Ta je sposobnost regeneracije ugrađena u samu logiku evolucije. I mislim da je to relevantno i za nas na način da otpornost ne znači ne mijenjati se, nego znati kako se promijeniti.

Zamka individualizma

Znanost često otkriva koliko je život nevjerojatno prilagodljiv. Je li to možda razlog za optimizam kada razmišljamo o budućnosti čovječanstva?

– Kad pogledate povijest života na Zemlji, vidite toliko prilagodbi koje nadilaze maštu. Organizmi su preživjeli promjene atmosferskog sastava, ledena doba, udarce asteroida, goleme vulkanske erupcije, drastične promjene razine mora. Život se promijenio, prilagodio i nastavio. Sama ta biološka činjenica da život ima ugrađenu sposobnost odgovora na promjenu daje mi optimizam. Uz to, mi kao ljudi imamo nešto što drugi organizmi nemaju, a to je sposobnost svjesnog planiranja i suradnje na globalnoj razini. Na nama je da tu sposobnost doista i koristimo.

Foto ANUSORN NAKDEE

Kada gledate život na mikroskopskoj razini, mijenja li se vaš pogled na velike ljudske teme poput nade, smisla ili prolaznosti?

– Kad svakodnevno gledate stanice kako nastaju i nestaju, prolaznost prestaje biti apstraktna filozofska tema i postaje nešto vrlo konkretno. Vidite da nestanak nije kraj, nego prostor za novo. U tom smislu, stanica nas uči poniznosti, da smo dio procesa koji je veći od nas samih. Smisao je u svakom djeliću života, u samom procesu, u stalnom odvijanju i promjenama. A nada nije čekanje da stvari same od sebe postanu bolje, nego aktivna sposobnost obnove, prilagodbe i poboljšanja.

Ako biste morali izdvojiti jednu lekciju koju biologija života može dati društvu – što bi ona bila?

– Kad pogledate kako funkcionira stanica, ni jedan protein ne radi sam. Kad pogledate kako funkcionira organizam, ni jedna stanica ne živi izolirano. Čak i ono što doživljavamo kao individualnu sposobnost, recimo, pamćenje ili razmišljanje, uvijek je rezultat koordinirane suradnje tisuća dijelova. Kad ta suradnja zakaže, dolazi bolest. Na razini ekosustava vrijedi isto: kad se poremete odnosi između vrsta, kad iz mreže ispadne i jedan jedini član, cijeli sustav trpi. Biologija nam neprestano pokazuje da opstanak nije rezultat dominacije jednoga nad svima ostalima, nego rezultat međusobne povezanosti i ravnoteže. I mislim da je to najdublja lekcija koju nam priroda može dati, posebno danas, kada je lako pasti u zamku individualizma i neprestanog natjecanja. Biologija nas podsjeća da opstanak nikada nije bio solo projekt.