DOKTOR ZA LJUDSKE REZERVNE DELOVE

Izvesno je da ne možemo da uzgojimo mozak ili pluća. Ono što možemo je da napravimo male moždane organoide za različite vrste ispitivanja, i da regionalno regenerišemo pluća donora, da dostignu standarde kvaliteta koji se traže za transplantaciju. Izborom realnih ciljeva, verovatno možemo puno toga da postignemo

Kada je pre 25 godina odlazila u Ameriku, profesor Gordana Vunjak Novaković nije ni slutila da će četvrt veka kasnije predvoditi tim koji je uspeo da iz matičnih ćelija stvori srčani mišić koji se ponaša kao srčani mišić odrasle osobe. A to je uspeh koji bi mogao da unese revoluciju u medicinska istraživanja.

To je, naravno, samo „vrh naučnog brega“ kojim je Gordana Vunjak Novaković počela da se penje još kao student, a potom i profesor beogradskog Tehnološko-metalurškog fakulteta. Od 2005. godine je redovni profesor na Odeljenju za biomedicinski inženjering njujorškog Kolumbija univerziteta, gde vodi laboratoriju za matične ćelije i inženjerstvo tkiva sa više od 40 istraživača.

O doprinosu profesorke Vunjak Novaković nauci svedoči i podatak da je njen indeks, odnosno svetski ustanovljen indeks naučne kompetentnosti u bazi Google Scholar koji određuje ko je ko i gde je ko u nauci, čak 113. Po tome je najcitiranija srpska naučnica. Primera radi, nedavno preminuli britanski fizičar imao je „indeks citiranosti“ 118.

Sagovornica Ekspresa, međutim, tome ne pridaje suviše veliki značaj.

- Indeks citiranosti široko je prihvaćena objektivna mera kvaliteta i uticaja naših štampanih radova i nauke kojom se bavimo – skromno odgovara Gordana Vunjak Novaković za „Ekspres““.

Ne doktoriramo zbog doktorata, nego da se spremimo za ono što treba
da radimo. Indikativno je da mi niko ovde nije tražio da vidi doktorsku diplomu.
Plagiranje doktorata je ilegalno i nemoralno, pa tako treba i da se tretira

U kojoj je fazi vaš rad na uzgoju tkiva iz matičnih ćelija? Poslednje što ste uspeli da uradite je i uzgoj srčanog mišića koji ima osobine mišića odrasle osobe.

- Srčane ćelije mogu da se dobiju iz humanih matičnih ćelija, i da se koriste da se uzgaji srčano tkivo koje onda može da se koristi za naučna istraživanja, modelovanje bolesti i ispitivanje lekova. Srčani mišić je od velikog interesa, jer se negativni efekti lekova najčešće odražavaju na srce i jetru. Poslednjih godina su “organs on a chip” sa srčanim mišićem veoma napredovali, ali do sada nije napravljen mišić koji ima karakteristike koje vidimo u zdravoj osobi. Mi smo uspeli da uzgajimo humani srčani misić koji ima normalnu strukturu, metabolizam i funkcionalne osobine. Takav mišić može da se napravi od matičnih ćelija bilo koje osobe, što omogućava individualno ispitivanje bolesti i lekova. Najinteresantnije je da smo takav srčani mišić uspeli da uzgajimo za samo četiri nedelje. Taj radikalno ubrzan razvoj smo postigli kombinacijom dve metode. Prvo, koristili smo veoma mlade srčane ćelije, dobijene iz matičnih ćelija, u vreme kad tek počinju da kucaju, zato što te ćelije mnogo bolje reaguju na spoljne signale (ta osobina se zove “developmental plasticity"). Drugo, organoide napravljene od tih mladih srčanih ćelija smo stimulisali električnim signalima koji imitiraju signale koji izazivaju normalne srčane kontrakcije. Ono što je bilo novo u našoj metodologiji je da smo ubrzavali kontrkacije, malo po malo svaki dan, sve do frekvencije od šest herca (360 otkucaja na minut). Na taj način, srčani mišić je bio prinuđen da svakog dana sve teže radi, i da bi to ostvario došlo je do ubrzanih strukturnih, metaboličkih i funkcionalnih promena.

Velike uspehe imali ste sa pravljenjem „kostiju po meri“, stvorili ste i funkcionalno plućno tkivo...

- “Kosti po meri”, jedan od naših najranijih projekata, ide ka kliničkim ispitivanjima. Teško je reći kada tačno, ali možda počinjemo već iduće godine, kroz našu start-up kompaniju „EpiBone“. Intenzivno radimo i na regeneraciji pluća donora koja su odbačena za transplantaciju zbog nedovoljnog kvaliteta, i na novim terapijama za regeneraciju srca posle infarkta.

Šta su „organs on a chip“?

- Klinička ispitivanja su dugotrajna, skupa i neizvesna, jer treba puno toga da se uradi da se dokaže da terapija koja se ispituje neće da naškodi pacijentima, a ako je to slučaj, da se pokaže i efikasnost. “Organs on a chip” su počeli da se razvijaju pre manje od 10 godina, kao tehnologija sa ogromnim potencijalom za brzu primenu u medicini, pošto te aplikacije ne prolaze kroz standardna klinička ispitivanja. U suštini, “organs on a chip” su platforme u kojima su humana tkiva milimetarskih razmera povezana krvotokom u funkcionalne fiziološke sisteme. U platformi koju razvijamo, u saradnji sa kolegama specijalistima za pojedine organe, su srce, jetra, krvni sudovi u kojima su i imune ćelije, kosti, koža i tumori. Pošto sva tkiva/organi mogu da se uzgaje od matičnih ćelija iz malog uzorka krvipacijenta, vi praktično imate fiziološki model konkretnog pacijenta u komemožemo da ispitujemo razne vrste bolesti i poremećaja, i da testiramo efekte
lekova. Veoma aktivno radimo sa farmaceutskom industrijom na primeni ovih sistema u testiranju postojećih i razvoju novih lekova. Interesantno je da su biloški principi za gajenje mikro-tkiva u ovim platformama praktično isti kao za tkiva koja se gaje za primenu u regenerativnoj medicini.

To je verovatno razlog da se “organs on a chip” razvijaju veoma brzo, i već su u primeni.

Da li upotreba „organs on a chip“ može da zameni klinička ispitivanja nekih lekova? Da li bi tako ispitivanja postala lakša i brža, pa bi i lekovi bili jeftiniji i dostupniji?

- “Organs on a chip” omogućavaju preklinička ispitivanja (pre nego što se lekov i finalno testiraju u kliničkim studijama na pacijentima) koja su brža i pouzdanija nego kulture humanih ćelija ili miševi koji se sada koriste. Očekujemo da će se na taj način otkriti negativni efekti pre nego što lekovi stignu do pacijenta. Isto tako, lekovi koji bi potencijalno bili uspešni na pacijentima (specijalno za retke i trenutno neizlečive bolesti) ponekad ispoljavaju „lažne negativne efekte” upostojećim modelima i zato se eliminišu iz daljih ispitivanja. Konačno, “organson a chip” imaju ogroman potencijal za optimizaciju individualnih terapija, merenjem efekata lekova na tkivima uzgojenim od ćelija pacijenta.

U kojim oblastima medicine će vaša istraživanja imati najveću primenu?

- Radimo na regenerativnoj medicini kostiju, srca i pluća. Istovremeno, radimo na “organs on a chip” platformama za komercijalnu primenu.

Rekli ste da se ne može pričati o regeneraciji kompletnih organa, ali da se može raditi na regeneraciji njihovih delova... Gde su, zapravo, granice biomedicinskog inženjeringa?

- Izvesno je da ogromna većina tkiva sadrži krvne sudove za dopremanje kiseonika i razmenu nutrijenata i metaboličkih produkata – kako u organizmu, tako i u kulturama tkiva. Vaskularizacija je neophodna za razvoj, preživljavanje i funkciju tkiva, kako u organizmu tako i u laboratoriji, pa zbog toga definiše dimenzije tkiva koja možemo da regenerišemo. To je svakako jedna, ali ne i jedina granica toga što danas možemo da postignemo u regenerativnoj medicini . Naravno, glavno ograničenje je koliko poznajemo biologiju i razumemo faktore koji vode do razvoja kompleksnih sistema. Granice se stalno pomeraju – što možemo da uradimo danas nismo mogli pre nekoliko godina, ali je izvesno da ne još uvek možemo da uzgajimo mozak ili pluća. Ono što možemo je da napravimo male moždane organoide, i da regionalno regenerišemo pluća donora, da dostignu standarde kvaliteta koji se traže za transplantaciju. Izborom realnih ciljeva, može puno toga da se postigne. Bolesti pluća samo u SAD odnesu više od 400.000 života godišnje, a na svetskom nivou ovo je treći po redu uzrok smrtnosti.

Verujete li da će vaša istraživanja doprineti da se ove brojke smanje?

- To nam je cilj. Transplantacija pluća je rešenje za puno ovih bolesnika. Mi dobijamo pluća koja su odbačena za transplantaciju zbog nedovoljnog kvaliteta, i regenerišemo ih u dovoljnoj meri da postaju klinički upotrebljiva. Veoma mnogo smo uradili u poslednjih pet – šest godina i zaista se nadamo da će sve što smo naučili pomoći da se unaprede postojeće terapije.

Kada ste pre više od 25 godina počeli da se bavite biomedicinskim inženjeringom, da li ste imali predstavu dokle ćete da stignete?

- Naravno da nisam. Niko od nas nije mogao ni da sanja koliko će neke od inženjerskih, bioloških i kliničkih disciplina napredovati, i šta će se sve pojaviti na horizontu – naročito nove interdisciplinarne oblasti. Ovo je najbolje vreme ikada za bioinženjerstvo – potencijal je ogroman, problemi koje rešavamo su veoma kompleksni, ali su mogućnosti da unapredimo nauku i medicinu veće nego ikada pre.

Rekli ste nedavno da je uvek malo teže dokazati se kad dolazite iz malezemlje, ali da je to kratkotročni problem. Kako ste ga rešili?

- U Beogradu sam dobila izuzetno dobro obrazovanje. Tehnološki fakultet je bio sjajan, ozbiljno smo učili pet godina, i izašli smo spremni da se bavimo našom profesijom. Ja svoj posao zaista volim i nje mi bilo teško da privučem kolege i studente da zajedno radimo. Nisam imala veći problema sa dokazivanjem ni u Srbiji ni u Americi.

Utisak je da javnost u Srbiji malo zna o uspešnim naučnicima iz Srbije u svetu. Zašto je to tako i kako to promeniti?

- Zaista ne znam. Možda zato što nas nauka interesuje manje nego neke druge oblasti života.

Kako biste ocenili stanje u nauci u Srbiji? Vi ste i inostrani član SANU.

- Veoma je teško biti konkurentan u prirodnim naukama i inženjerstvu gde je eksperimentalni rad skup, ali neophodan.

Vlada Srbije namerava da u zakon o naučno – istraživačkoj delatnosti implementira fond za nauku, kako ministar Mladen Šarčević kaže, po ugledu na Ameriku. Kako je u SAD rešeno pitanje finansiranja naučng rada?

- Vodi se široka diskusija o oblastima u koje će se ulagati. Projekte ocenjuju nezavisne grupe stručnjaka, a uspeh (ili neuspeh) projekta, kvalitet i citiranost radova u velikoj meri određuje da li će se finansiranje nastaviti.

Ko formira te nezavisne grupe stručnjaka i čija je reč presudna za odluku koji će projekat biti finansiran? Da li je to novac koji izdvaja samo država ili deo daje država, a deo industrija?

- Najveći finansijer nauke je National Institutes of Health, ili NIH (Nacionalni instituti za zdravlje), gde svaki institut ima svoj savet koji se bavi programima istraživanja koja će biti finansirana. U savetu su naučnici, inženjeri i lekari koji imaju dobro razvijene programe i dugogodišnje iskustvo sa NIH projektima. Verovatno najvažnije od svega je to da stručnjaci detaljno poznaju oblast biomedicinskih istraživanja i mogu da pomognu da se definišu strateški prioriteti, balans bazičnih i primenjenih istraživanja, i tipovi projekata koji su od
interesa. Ja sam u savetu instituta koji mi je najbliži po oblasti rada: National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering. Sastajemo se svaka četiri meseca. Program svakog instituta i celog NIH se objavljuje i svi istraživači znaju šta se planira. Veoma je važno da NIH ostavlja puno slobode istraživačima u predlaganju projekata van glavnih pravaca istraživanja, da bi se podsticale nove ideje i razvoj novih oblasti. Podneti projekti se ocenjuju na panelima koji se zovu “Study sections“, gde je većina ljudi u stalnom sastavu (obično za period od četiri godine), a zavisno od tematike projekata uvek se zovu i tzv. “ad hoc” stručnjaci da pomognu u detaljnoj evaluaciji. Svaki projekat analiziraju (sa pisanim obrazloženjem po kategorijama) tri - četiri recenzenta, diskusija se vodi na panelu, i svaki član panela daje ocenu. Na kraju se projekti rangiraju i otprilike 10 odsto najboljih se finansira. Mislim da je taj sistem fer i objektivan. Teško je dobiti projekat jer je konkurencija velika, ali pravila se znaju kao i kriterijumi (kvalitet projekta,
značaj za dalji razvoj nauke i medicine, publikacije istraživača i td.)

U Srbiji se već četiri godine ne obnavlja konkurs za naučne radove. Možemo li u takvim uslovima da držimo korak sa svetom?
- Ne.

Uprkos tome, u 2016. godini naučnici u Srbiji objavili su, prema rečima akademika Vladimira Kostića, oko 7.000 naučnih radova. Ali čak 75 odsto radova radili su istraživači sa dva najveća univerziteta. Pokazuje li nam to da van Beograda i Novog Sada u Srbiji nema mesta za nauku?

- Naravno da ima. Teško je kada nema “kritične mase”, i dovoljno sredstava za rad. Selektivnost i fokus na oblasti u kojima smo jaki, i saradnja, pomažu veoma mnogo, ali je teško probiti se, naročito u oblastima u kojima su istraživanja zahtevna i skupa.

Bili ste u ekspertskoj komisiji u Srbiji koja je procenjivala projekte koje je trebalo da finansira Svetska banka. Da li pratite neke od projekata koji su tada dobili sredstva?

- U eskpertskoj komisiji radim već više godina. Pratimo projekte sve vreme i zadovoljstvo je videti koliko njih je uspelo da ostvari ciljeve i izgradi uspešne kompanije. Ne bih nikako želela da izdvajam pojedinačne projekte, jer je konkurs do sada bio vrlo uspesan i ima puno projekata koji su – svaki na svoj način – doprineli razvoju preduzeća u Srbiji.

Da li je budućnost nauke neraskidivo vezana za komercijalizaciju?

- Svakako. Nauka je divna i uzbudljiva i vuče nas napred svaki dan, ali moramo uvek da mislimo kako da napredak u nauci pomogne da se reše neki od velikih problema sa kojima se danas suočavamo: zdravlje, hrana, energija...

To znači da nema nauke bez jake privrede. Kako motivisati privrednike da ulažu u nauku?

- To je tačno, ali taj proces ide i u obrnutom pravcu – novi proizvodi i tehnologije mogu da budu baza za proširenje postojećih programa i osnivanje novih preduzeća.
Da li država treba da prepusti oblast nauke tržištu ili mora da zadrži svoj uticaj?

- Nauka treba da se bori za svoj uticaj na glavne tokove u društvu.

Kako, ako se zna da smo po izdvajanjima za nauku na dnu lestvice u Evropi? Primera radi, budžetska sredstva planirana u 2015. godini bila su 1,5 odst oBDP, ali ni to nije ostvareno, te je taj procenat bio ispod 0,5 odsto BDP.

- Milsim da univerziteti, SANU, profesionalna udruženja i naučnici, stručnjaci, profesori i privrednici imaju ličnu i profesionalnu obavezu da se izbore za uticaj nauke na društvo.

Direktni materijalni troškovi za istraživače koji rade na projektima u zemlji 2015. godine iznosili su, prema podacima koje je izneo akademik Kostić, 165 dinara po istraživaču dnevno, odnosno 5.000 dinara mesečno (oko 50 dolara). Možete li to da uporedite sa situacijom u SAD?

- Bolje je da ne poredimo. Sa tim sredstvima se ne može puno uraditi, ni u jednoj oblasti. U mom poslu se ne može ništa ni početi. Srbija je preplavljena lažnim, ili najblaže rečeno sumnjivim doktoratima, čija se originalnost dovodi u pitanje. Pojedinci objavljuju „naučne radove“ u časopisima nepoznatim naučnoj javnosti...

Kako gledate na to kao osoba koja je za svoj rad dobila najviša naučna priznanja?

- Nemam direktnog uvida u “sumnjive doktorate”. Ako postoje, obaveza je naših fakulteta da se pobrinu da takve prevare ne ugledaju svetlo dana.

Jednom ste sami rekli da vam je profesor Dragoljub Vuković, koji vam je bio mentor na TMF i koji vas je „oterao“ u Ameriku da učite bioinženjerstvo, uvek govorio: „Jedino ti rad niko ne može uzeti.“ Osećate li da oni koji plagiraju doktorate i naučne radove umanjuju vaš rad i rad drugih naučnika? Kako se boriti protiv toga?

- Ne doktoriramo zbog doktorata, nego da se spremimo za ono što treba da radimo. Indikativno je da mi niko ovde nije tražio da vidi doktorsku diplomu. Plagiranje doktorata je ilegalno i nemoralno, pa tako treba i da se tretira.

Koliko ovakvi slučajevi devalviraju celokupan naučni rad naučnika i istražvača u Srbiji?

- Mislim da ne. Verujem i dalje da nam rad niko ne može uzeti, kao što je govorio profesor Vuković.

Zablude o vakcinaciji

Svedoci smo velikog pada poverenja u neke oblasti nauke. Najdrastičniji primer je pad poverenja u vakcinaciju. Šta je dovelo do tog pada poverenja u nauku?

- To što se dešava sa vakcinacijom je nezamislivo. Nerazumno je i opasno je ne oslanjati se na nauku. Ima nepoverenja u vakcinaciju (i druge medicinske intervencije) i u drugim zemljama, ali uglavnom iz religioznih razloga. Kod nas to zaista ne bi smelo da bude slučaj, i ne bismo smeli da dozvolimo da se deca dovode u opasnost iz potpuno iracionalnih razloga.

Povratak

Neke od vaših nekadašnjih saradnica odlučile su da se vrate u Srbiju i ovde nastave da se bave naučnim radom. Da li ste ikada pomišljali da uradite isto?

- Jesam. Sedam godina smo iznajmljivali kuću u Bostonu jer smo svake godine očekivali da ćemo se vratiti („Ništa nije tako dugotrajno kao privremene situacije” – moj Branko). Nisam mogla, a ni sada ne bih mogla, da u Beogradu radim to što radim ovde. Sin nam ovde živi za porodicom, pa je to veliki dodatni razlog da smo ovde, verovatno dok god sam profesionalno aktivna.