Objavljeno u Nacionalu br. 342, 2002-06-05

Autor: Nina Ožegović

Ekskluzivno iz Zuricha

Lijek za rak neće biti otkriven još 50 godina

Zagrepčanin Igor Štagljar (35), molekularni biolog i profesor funkcionalne genomike na Sveučilištu u Zurichu, jedan od najmlađih stranih profesora u povijesti te ustanove, razvio je novu biotehnološku metodu koja omogućuje identifikaciju novih proteina uključenih u nastanak raka i lijekova koji ih inhibiraju, što je objavljeno u najvažnijim svjetskim znanstvenim časopisima

Nedavna znanstvena otkrića dr. Igora Štagljara (35), zagrebačkog đaka, molekularnog biologa i profesora funkcionalne genomike na Sveučilištu u Zürichu, jednog od najmlađih stranih profesora u povijesti te ustanove, pobudila su veliko zanimanje u švicarskoj, francuskoj i njemačkoj javnosti. Naime, taj mladi znanstvenik, autor 50 radova, razvio je novu biotehnološku metodu koja, pojednostavljeno rečeno, omogućuje identifikaciju novih proteina uključenih u nastanak raka, kao i lijekova koji ih inhibiraju. Svjesni važnosti tog otkrića za farmakologiju i medicinu, mnogi su znanstveni časopisi, na primjer Proteomics, već predstavili njegovo otkriće na svojim stranicama. Članak će uskoro objaviti i Trends in Biochemical Sciences, jedan od najutjecajnijih svjetskih znanstvenih časopisa, te najvjerojatnije i vodeći svjetski biotehnološki časopis Nature Biotechnology.
Laicima je teško dočarati taj korak od sedam milja, no otkriće je naišlo na velik odjek u znanstvenom svijetu. Dr. Štagljar je u zadnjih šest mjeseci pozvan da održi predavanja na sedam konferencija u Kanadi, SAD-u i Japanu. Uz to, osnivač je, suvlasnik i potpredsjednik vlastite kompanije “Dualsystems Biotech Inc.”, koja se specijalizirala za pronalaženje proteina uključenih u nastanak raka i ostalih nasljednih bolesti, kao npr. Alzheimerova i Creuzfeld-Jakobsova bolest. Nedavno je, kao prva osoba iz Švicarske, postao koordinatorom velikoga znanstvenog projekta Europske unije, vrijednog 2,2 milijuna eura, koji će proučavati gene tj. proteine uzročnike opasnih genetičkih sindroma u ljudi.
Tu novu biotehnološku metodu dr. Štagljar je počeo razvijati prije tri godine sa svojom deveteročlanom grupom na Institutu za biokemiju i molekularnu biologiju sveučilišta u Zürichu, gdje je bio docent. Sveučilište u Zürichu spada u deset najutjecajnijih sveučilišta na svijetu u području molekularne biologije, a na europskoj ljestvici zauzima jedno od vodećih mjesta. Smješteno je u Irchelu, ugodnom predgrađu Zürichu, punom zelenila, do kojeg studenti uglavnom dolaze biciklima, što je u Švicarskoj uobičajena pojava. Sastoji se od 12 moderno opremljenih zgrada, često i u futurističkom stilu, a ima i kazališnu i koncertnu dvoranu. Zbog međunarodnog sastava znanstvenika na različitim institutima sveučilišta, službeni jezik je engleski. Znanstvenicima pruža izvrsne radne i financijske uvjete.
“Naša nova tehnologija temelji se na kvascu Saccharomyces cerevisie, najjednostavnijem eukariotskom organizmu (organizmu s jezgrom), koji se od davnina koristi u proizvodnji kruha i piva”, ističe dr. Štagljar. “Posljednjih 15 godina kvasac je odličan model za proučavanje mnogih ljudskih bolesti, pa tako i raka, jer je oko 60 posto kvaščevih proteina slično proteinima u ljudskim stanicama.”
Svi projekti njegove znanstvene grupe na Sveučilištu orijentirani su posve medicinski: na molekularnoj razini proučavaju uzroke nekolicine opasnih genetičkih bolesti kod ljudi. Na primjer, novim tehnologijama funkcionalne genomike i proteomike proučavaju Bloomov sindrom, vrlo rijetku i tešku bolest koja je znanstvenicima zanimljiva jer predstavlja model za izučavanje raka. Riječ je o trenutačno vrlo aktualnom znanstvenom području, o čemu svjedoči i podatak da o Bloomovu sindromu gotovo svaki mjesec neka japanska, američka ili europska znanstvena grupa objavi rezultate novih istraživanja. “Kad god vidim da je publicirano nešto što i mi istražujemo, skoro dobijem infarkt”, kroz smijeh komentira veliku konkurenciju u današnjoj znanosti.
“Fascinirajuće je u Bloomovu sindromu što mutacije u jednom jedinom genu (BLM) uzrokuju nastanak desetak različitih vrsta tumora”, ističe dr. Štagljar. “Srećom, bolest pogađa samo oko 250 ljudi na svijetu, najviše se javlja kod ortodoksnih Židova, a oboljeli umiru oko 25 godine života. Ako otkrijemo zašto taj mutirani gen uzrokuje desetak različitih vrsta raka, moći ćemo razviti terapiju za liječenje. Zapravo, pokušavamo otkriti procese i mehanizme prema kojima BLM gen tj. njegov proteinski produkt (BLM protein) funkcionira. Naša nedavna otkrića pokazala su da se radi o popravku genetičke informacije i umnažanju DNA, što znači da produkt tog mutiranog gena (protein) ne može više sudjelovati u udvostručivanju stanične DNA i njenom popravku. Naime, ljudske stanice svakodnevno akumuliraju nekoliko tisuća mutacija, a proteini uključeni u popravak genetičke informacije, tzv. proteini DNA popravka, ih korigiraju. Kad dotični proteini zakažu ili mutiraju, dolazi do raka, a kod Bloomovo sindroma ta je pojava najizraženija”, zaključuje dr. Štagljar.
Također proučavaju Rothmund-Tompsonov i Wernerov sindrom preranog starenja, čija je manifestacija da osoba od sedam godina izgleda kao da ima 60. Uskoro na Institut stiže i novi ultramoderan stroj QBot, koji dr. Štagljar od milja zove “robot”. Taj robot teži oko 900 kilograma, a zauzima prostor od oko četiri četvorna metra. On će maksimalno ubrzati i olakšati njihova istraživanja: omogućit će da se u jednom danu analizira 50 tisuća proteina i otkrije dolaze li u kontakt s drugim proteinima. Bez robota taj bi posao deset osoba radilo nekoliko mjeseci!
“To će nam omogućiti da brže publiciramo naše rezultate jer danas u znanosti vrijedi pravilo: publish or perish, publiciraj ili nestani!”, ističe dr. Štagljar. Uz to, nove tehnologije omogućuju detekciju proteina asociranih s ErbB3 receptorom, uključenim u nastanak raka dojke i jajnika, te praćenje razvoja genetičkih bolesti izazvanih mutacijama proteina u staničnim membranama. To su Alzheimerova bolest, Creuzfeld-Jacobsova bolest, rak dojke, muskularna distrofija, i cistična fibroza, vrlo teška nasljedna bolest dišnih putova koja se javlja kod djece u ranoj dobi.
Na pitanje kada će znanstvenici izumiti univerzalan lijek protiv raka, dr. Štagljar je odgovorio da današnja medicina ovisi o molekularnoj biologiji, a da bi se mogao izumiti lijek protiv raka, moraju se znanstveno istražiti molekularne osnove te vrste raka. “Uvjeren sam da ćemo, zahvaljujući potpunoj sekvenci ljudskog genoma, objavljenoj prošle godine, za najmanje 50-ak godina znati koji mehanizmi dovode do raka i ostalih genetičkih bolesti, što će nam omogućiti da svakoj oboljeloj osobi ponudimo odgovarajući lijek.” Na našu primjedbu da je to vrlo dugo razdoblje, odgovorio je da je potrebno najmanje pet godina za razvoj lijeka protiv proteina uključena u nastanak određene vrste raka. “A što je s ostalih 500 tisuća proteina – produkta 35 tisuća gena u našem organizmu? Suludo bi bilo očekivati da ćemo u sljedećih deset ili 20 godina uspjeti riješiti tako složen problem kao što je rak! To je nemoguće i iluzorno”, kaže dr. Štagljar.
Igor Štagljar svoju sudbinu opisuje riječima: “Put je bio trnovit i težak, ali uspješan.” Pohađao je matematičku gimnaziju, nekadašnji MIOC, gdje je naučio logički razmišljati. Oduvijek je htio postati liječnik ili znanstvenik, ali kako se nije mogao odlučiti što će studirati, otišao je na prijemne ispite na molekularnoj biologiji i medicini. Položio je oba, a onda se konzultirao s liječnicima iz obiteljskog kruga, koji su mu rekli da medicina zapravo ovisi o molekularnoj biologiji. “Oduvijek me zanimao nastanak raka i ostalih genetičkih bolesti, što je danas glavna srž moje znanstvene grupe, pa sam se odlučio za molekularnu biologiju na zagrebačkom PMF-u, koji je dobar fakultet,” kaže.
Na pitanje jesu li geni odredili njegovu znanstvenu karijeru, dr. Štagljar odgovara da vjerojatno nisu, jer je njegov otac Mirko radio kao strojarski tehničar u Brodarskom institutu, a majka Sonja bila je službenica u komercijali Rome. “Dolazim iz sportske obitelji, moj otac bio je renomirani veslački reprezentativac, kasnije je 20 godina bio trener, a sada se bavi restauriranjem čamaca u veslačkom klubu ‘Zagreb’. Zato sam se i ja intenzivno bavio sportom: igrao sam za mladu rukometnu reprezentaciju bivše Jugoslavije, a u Švicarskoj sam do prije par godina igrao u drugoj ligi.” Svira i gitaru. Ističe da je neizmjerno zahvalan roditeljima i stricu koji živi u Zürichu, koji su mu pomogli da postane što je htio.
Sa 27 godina doktorirao je na sveučilištu u Zürichu kod prof. Charlesa Weissmanna, jednog od najrenomiranijih svjetskih znanstvenika. “On i moj tadašnji mentor prof. Markus Aebi oduševili su me znanošću”, prisjeća se. Od tada znanošću se bavi od 12 do 14 sati dnevno, čita znanstvene radove kao dnevne novine. “Najednostavnije rečeno, postao sam znanstveni freak!”, zaključuje.
Supruga Marijana Štagljar, diplomirani biolog, u Zürichu radi na Institutu za farmakologiju i toksikologiju pola radnog vremena. Upoznao ju je prvog dana studija i kaže da je to ljubav iz studentskih dana. Imaju dvije djevojčice, petipolgodišnju Laru i dvoipolgodišnju Leu, koja je dobila ime po princezi Lei iz “Ratova zvijezda”, jer je dr. Štagljar strastveni fan tog kultnoga filmskog serijala. “Moja supruga puna je razumijevanja”, kaže i priznaje da znanstvenici nisu jednostavni ljudi jer puno rade, putuju i razmišljaju o eksperimentima. Ističe da se život u Švicarskoj posve razlikuje od onog u Hrvatskoj, a uvriježilo se mišljenje da bi žena trebala s djecom ostati kod kuće i brinuti se o obitelji, pa stoga nema dovoljno dječjih vrtića, odnosno, mjesečno stoje oko dvije tisuće švicarskih franaka, što je za ‘obične građane’ jako skupo. Ipak, taj konzervativni trend polako se mijenja i sve je više žena koje rade.
Na Institutu za molekularnu biologiju i biokemiju sveučilišta u Zürichu postao je prije tri godine vođa znanstvene grupe, odnosno, docent prema hrvatskim standardima. Prošlu godinu proveo je na usavršavanju na najpoznatijem svjetskom institutu za funkcionalnu genomiku i proteomiku u Seattleu u SAD-u, gdje mu je učitelj bio prof. Stanley Fields, za kojeg se u znanstvenim krugovima tvrdi da je kandidat za Nobelovu nagradu. Na pitanje kako je sa 35 godina postao jedan od najmlađih profesora u povijesti tog sveučilišta, dr. Štagljar je odgovorio da je između ostalog dobio ponude za rad na sveučilištu Washington u Seattleu, te sveučilištu British Columbia u Vancuveru, kao i vrlo atraktivnu ponudu svjetski poznate farmaceutske tvrtke “Myriad”iz Salt Lake Cityja, SAD. Pitao je svog direktora jesu li zainteresirani za njegov ostanak. “Kao što vidite nema razlike između nogometaša i znanstvenika”, ističe dr. Štagljar. “Da čelnici sveučilišta u Zürichu nisu željeli moj ostanak, najvjerojatnije bismo otišli u Kanadu ili SAD. Njihov odgovor bio je potvrdan vjerojatno stoga što je moja znanstvena grupa jedna od rijetkih koja se bavi razvojem novih tehnologija i njihovom primjenom u fundamentalnoj znanosti”.
Kada je dr. Štagljar prije tri godine publicirao novu tehnologiju u renomiranome svjetskome znanstvenome časopisu Proceedings of National Academy of Sciences USA, nije ni razmišljao o ideji da utemelji vlastitu biotehnološku kompaniju. No, kada je sveučilište u Zürichu dobilo nekoliko ponuda od vodećih farmaceutskih kompanija za licenciranje te tehnologije, zapitao se zašto se sam ne bi upustio u takav avanturistički pothvat. “S kolegama sa sveučilišta napisao sam poslovni plan i poslao ga na natječaj za ‘Najbolji business plan’, koji se u Švicarskoj održava jednom godišnje. Na naše veliko iznenađenje, pobijedili smo i dobili stipendiju od tri mjeseca na poznatoj poslovnoj školi Sloan na Tehnološkom institutu u Bostonu, gdje smo se upoznali s američkim poduzetništvom.”
Dr. Štagljar svoju je biotehnološku tvrtku “Dualsystems Biotech Inc.” osnovao prije 18 mjeseci s prof. Michaelom Hottigerom i prof. Ulrichom Hübscherom, kolegama sa sveučilišta u Zürichu, sa ciljem da istražuje proteine uključene u nastanak raka i ostalih genetičkih bolesti. Tvrtka ima prostorije na sveučilištu, što je u Švicarskoj uobičajeno za takvu spin-off kompaniju, a velikodušni investitor pružio im je financijsku injekciju od početnih milijun američkih dolara za rad u sljedeće tri godine. Mladi znanstvenici rade u kompaniji u potpunoj tišini; čuje se samo zujanje skupocjenih aparata, nema glasnog brbljanja ni vike. U stručnom odboru su vrhunski svjetski znanstvenici iz molekularne biologije i genetike, kao što su Hrvati dr. Miroslav Radman i dr. Antonio Bedalov, koji su im uvelike pomogli savjetima.
Zadnjih mjeseci vrlo uspješno surađuju i s Plivom na području proteinskih interakcija, no o toj suradnji još ne može detaljnije govoriti jer je prema ugovoru riječ o znanstvenoj i poslovnoj tajni. Surađuju i sa švicarskim “Prionicsom”, tvrtkom koja je razvila najbolji test protiv “kravljeg ludila”, te s mnogim svjetskim poznatim farmaceutskim tvrtkama, kao što su “Roche”, “Novartis”, “Serono” i “Myriad”, koje imaju od 10 do 20 tisuća zaposlenih i koje u znanstvene projekte ulažu golem novac. Do suradnje s tim biotehnološkim divovima nije došlo preko noći.
“Nova tehnologija koju smo s vremenom razvili toliko je seksi da su u zadnjih nekoliko mjeseci velike tvrtke tražile da surađujemo”, kaže dr. Štagljar. “Zbog unikatne tehnologije, zapravo smo bili osuđeni na uspjeh,” zaključuje.
Na pitanje kakav status ima znanost u Švicarskoj, odgovorio je da znanost prožima svaki dio švicarskog društva – na televiziji i radiju neprestano se kroz emisije javnost upoznaje s najnovijim dostignućima u informatici, fizici, medicini, molekularnoj biologiji i biotehnologiji. ”Švicarska je regrutirala šest dobitnika Nobelove nagrade za znanost, od kojih su dvoje Hrvati: pokojni kemičari prof. Lavoslav Ružička i prof. Vladimir Prelog. Sveučilišni profesor u Švicarskoj ima sve što može poželjeti: od odlične plaće, izvrsno financiranih znanstvenih projekata, mogućnosti zapošljavanja kvalitetnih znanstvenih kadrova, pa do mogućnosti nabave najmodernijih uređaja. Primjerice, ja sam kao profesor nedavno dobio iznos od milijun švicarskih franaka samo za nabavu novih aparata i instrumenata. Vjerujte mi da ćete takve uvjete dobiti vrlo rijetko čak i u SAD-u!”, zaključuje dr. Štagljar i dodaje da je posljednjih nekoliko godina u Švicarskoj osnovano 220 novih biotehnoloških kompanija s kapitalom većim od 500 tisuća američkih dolara. To je rezultiralo zapošljavanjem velikog broja ljudi, a stopa nezaposlenosti u Švicarskoj manja je od dva posto – od 1,6 do 1,9 posto.
Švicarska je i po plaćama znanstvenika u samom svjetskom vrhu. Na primjer, mladi znanstvenik koji počinje raditi doktorat, ima plaću oko 2300 švicarskih franaka, otprilike 1500 eura. Čim obrani doktorsku disertaciju, plaća mu se poveća na pet tisuća franaka. Docenti na fakultetu primaju oko osam tisuća, a profesori, ovisno od uvjeta za koje se uspiju izboriti, od 12 do 15 tisuća švicarskih franaka mjesečno.
“Kad u Švicarskoj postanete sveučilišni profesor, ne možete sve četiri noge dignuti u zrak nego morate nastaviti krvavo raditi”, ističe dr. Igor Štagljar. “Svakih pet godina troje inozemnih, neovisnih znanstvenih eksperata evaluira vaš znanstveni rad. Ako u zadnjih pet godina niste publicirali ni jedan rad iz područja koje predajete, nećete dobiti otkaz, ali ćete biti ograničeni prostorom i ljudima.”
Na pitanje namjerava li se vratiti u Hrvatsku, odgovorio je u stilu Jamesa Bonda: “Never say never!” No, ipak napominje da se Švicarska i Hrvatska u odnosu prema znanosti te u mogućnostima koje pružaju znanstvenicima razlikuju kao nebo i zemlja. “Da sam stručnjak za ekonomiju, možda bih razmišljao o povratku jer bi postojala mogućnost da u Hrvatskoj nešto poboljšam. No, budući da se bavim biotehnologijom i molekularnom biologijom, gdje je u aparaturu potrebno investirati milijarde dolara, koje Hrvatska ne može izdvojiti, bilo bi iluzorno misliti da mogu što pomaknuti.” Dr. Štagljar napominje da hrvatskoj znanosti pomaže na drugi način: na zagrebačkom PMF-u kao gostujući profesor predaje molekularnu biologiju, s prof. Biserkom Nagy, i omogućuje mladim znanstvenicima da u Zürichu doktoriraju, jer zna da je to u Zagrebu vrlo teško. Kod njega na Institutu već radi kemičarka Maja Petković, uskoro stiže i molekularni biolog Nives Selak, a nedavno je u njegovoj grupi diplomski rad radila i Sanja Kais. Uz to, nedavno je prihvatio ponudu Ministarstva znanosti da bude recenzent za znanstvene projekte iz molekularne biologije.

Svaki put kad vidim da je publicirano nešto slično što i mi istražujemo, skoro dobijem srčani infarkt: danas u znanosti vrijedi pravilo – publiciraj ili nestani

Nova biotehnološka metoda dr. Igora Štagljara:
“Ta metoda omogućava brzu i efikasnu identifikaciju novih proteina koji dolaze u kontakt s poznatim membranskim proteinom”, objašnjava dr. Štagljar svoju novootkrivenu biotehnološku metodu. “Membranski proteini obavljaju niz esencijalnih procesa u stanicama svih živih organizama. Na primjer, u ljudskim stanicama hormoni se vežu na receptore koji su najvećim dijelom membranski proteini. Zatim, brojni ljudski membranski proteini uključeni su u prijenos iona i malih molekula, primjerice, ljudski CTFR protein. Nasljedne promjene reda aminokiselina – mutacije – u tom proteinu dovode do cistične fibroze. Kada određena bakterija ili virus dođe u kontakt s ljudskom stanicom, proteini na površini tih bakterija ili virusa vežu se na proteine u membrani, koji su odgovorni za invaginaciju bakterija tj. virusa u unutrašnjost ljudske stanice. Prekomjerna sinteza mnogih ljudskih membranskih proteina, tzv. faktora rasta, dovodi do nastanka raka, kao što je prekomjerna produkcija ErbB2 i ErbB3 proteina u žena koje boluju od raka dojke i jajnika. Dakle, membranski proteini su vrlo važni i s farmaceutskog aspekta”, zaključuje dr. Štagljar i nastavlja: “Ako identificiramo nove proteine koji se vežu na ErbB2 i ErbB3 receptore i ako pokažemo da se oni vežu samo kada stanica prijeđe iz normalnog u maligno stanje, vrlo vjerojatno smo pronašli tzv. nove ‘drug targete’, proteine protiv kojih se mogu kreirati novi lijekovi i tako zaustaviti ili usporiti progresiju raka.”

Na pitanje što je funkcionalna genomika i proteomika, dr. Igor Štagljar objašnjava da je riječ o dvije trenutačno najpopularnije znanstvene discipline u svijetu.
“Funkcionalna genomika je nova znanstvena disciplina kojoj je zadatak dešifriranje, odnosno identificiranje funkcija svih gena u određenom organizmu. U posljednjih nekoliko godina, svjedoci smo dekodiranja potpunih genetičkih informacija brojnih model-organizama, na primjer kvasaca Saccharomyces cerevisiae i Schyzosaccharomyces pombe, vinske mušice Drosophila melanogaster, biljke Arabidopsis thaliana, crva Caenorabditis elegans, pa sve do ljudskog genoma. Dakle, imamo puno genetičkih informacija, ali znamo vrlo malo o funkciji gena u stanici. Primjerice, sekvenciranje ljudskog genoma pokazalo je da svaka ljudska stanica posjeduje oko 35 tisuća različitih gena. Do danas znamo funkciju samo oko pet tisuća gena. Zadatak funkcionalne genomike je da novim tehnologijama determinira funkciju svih 35 tisuća gena.”
Proteomika je subdisciplina funkcionalne genomike, čiji je zadatak da identificira sve proteine u stanici, tkivu ili organizmu, i da pokuša odgonetnuti kako proteini međusobno komuniciraju u stanici. Primjerice, znanstvenici pretpostavljaju da u ljudskoj stanici postoji oko 500 tisuća različitih proteina, što je fascinantno ako znamo da postoji oko 35 tisuća gena u stanici. Tako velik broj proteina rezultira činjenicom da proteini postoje u velikom broju različitih formi (modifikacija), i zato što jedan gen može producirati više različitih formi jednog proteina.

Vezane vijesti

WHO: Ispušni plinovi dizelskih motora izazivaju rak

WHO: Ispušni plinovi dizelskih motora izazivaju rak

Ispušni plinovi dizelskih motora mogu kod ljudi izazvati rak i spadaju u istu potencijalno smrtonosnu kategoriju kao azbest, arsen i iperit, objavila… Više

Komentari

Ovaj članak nema komentara.

Nije moguće komentirati članke starije od tri mjeseca.

Najnovije

Izbor urednika