Jurgita, kodėl pasirinkote būtent šią mokslo sritį?
Biomedicinos krypties mokslų pasirinkimas mano karjeroje atėjo visiškai natūraliai baigus magistrantūros studijas, nes tai buvo sritis, kurioje galėjau apjungti mane visada dominusią sritį – žmogaus genetiką ir jos praktinį pritaikymą ligų tyrimuose. Džiaugiuosi, kad mano darbo sritis yra labai dinamiška, nes technologijos ir metodikos toliau tobulinamos, todėl reikalauja nuolatinio profesinio prisitaikymo ir visą gyvenimą besitęsiančio mokymosi.
Esate pirmoji LSMU mokslininkė, prieš ketverius metus įvertinta prestižine „LOréal Baltic“ „Moterims moksle“ stipendija. Kiek motyvavo ir realiai prisidėjo toks įvertinimas Jūsų profesinėje veikloje?
Šis apdovanojimas man asmeniškai buvo tarsi įrodymas, kad mano vykdomi tyrimai yra iš tiesų svarbūs visuomenei ir, kad apie juos verta kalbėti. Po šio apdovanojimo ne kartą buvau kviečiama skaityti paskaitas tiek mokslinei bendruomenei, pavyzdžiui, „Thermo Fisher Scientific” Mokslo dienoje, tiek visuomenei – visiškai nemoksliškoje aplinkoje, kaip antai mugėje „Rinkis prekę lietuvišką”.
Tais pačias metais tapau Lietuvos mokslų akademijos Jaunosios akademijos nare, kurioje tiesiogiai galime atstovauti Lietuvos jaunųjų mokslininkų interesus įvairiais lygmenimis. Prieš dvejus metus už 10 metų mokslinius darbus navikinių ir uždegiminių virškinimo sistemos ligų srityje kartu su kolegomis prof. Laimui Virginijui Jonaičiui, prof. Gediminui Kiudeliui ir prof. Juozu Kupčinsku buvau įvertinta Lietuvos mokslo premija. Kartu su kolegomis nelikome abejingi tuo metu pasaulį sukrėtusiai Rusijos agresijai Ukrainoje ir skyrėme pusę Lietuvos mokslo premijos – 16 tūkst. eurų – Ukrainos paramos fondui.
Profesinėje veikloje įvyko didelis postūmis 2020 metais, kai laimėjau didelį LMT Paralelinių laboratorijų projektą personalizuotos medicinos srities mokslinių darbų vykdymui, kurio dėka laboratorijoje įdiegėme inovatyvią vaistų testavimo sistemą, naudojant žarnyno organoido modelį su uždegimo imunine mikroaplinka, personalizuotam uždegiminių žarnyno ligų gydymo parinkimui.
Šių tyrimų dėka galėjome prisijungti prie šiais metais pradėto vykdyti ES projekto „Personalised blueprint of intestinal health (miGut-Health)”, kuriuo siekiame nustatyti pagrindinius molekulinius ir nemolekulinius žymenis, susijusius su žarnyno uždegimo progresavimu nuo ankstyvų besimptomių ligos stadijų iki uždegiminių žarnyno ligų, bei skatinti sveikatos stebėjimo technologijų, piliečių sveikatos įtraukimo strategijų ir naujų žarnyno sveikatos ir ligų prevencijos strategijų vystymąsi.
Šiame projekte aš taip eisiu ir atsakingas viso projekto koordinatoriaus pareigas ir vadovausiu konsorciumui kartu su prof. dr. Andre Franke iš pagrindinės koordinuojančios institucijos Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH).
Ties kuo šiandien daugiausiai dirbate, kokius tyrimus atliekate?
Mokslinis darbas nėra rutininis, todėl nei viena diena nėra vienoda. Mano vadovaujama mokslinė grupė dirba keliomis skirtingomis kryptimis: pasitelkdami naujausias sekoskaitos technologijas (egzomas, transkriptomas, mikrobiomas) ieškome biožymenų ankstyvai virškinamojo trakto navikinių ir uždegiminių ligų diagnostikai, kita kryptis – atlikdami tyrimus ląstelių kultūrose, žarnyno organoiduose siekiame atsakyti tiek į labai fundamentalius klausimus, pvz. kaip bakterijos bendrauja su mūsų organizmo ląstelėmis, tiek pritaikome šias sistemas transliaciniuose į personalizuotą mediciną orientuotuose tyrimuose pvz. biologinės terapijos vaistų atranka. Taip pat dirbame su gyvūnų modeliais sukurdami žmonėse esančių lėtinių ir/ar infekcinių ligų atspindžius ir testuojame juose naujausius terapinius veiksnius ar gilinamės į ligų kilmę.
Moksliniame darbe nemažai laiko tenka praleisti planuojant eksperimentus, vertinant jau gautus rezultatus ar gilinantis į naujausią mokslinę literatūrą. Šis nematomas darbas užima ženklią laiko dalį.
Taip pat daug laiko skiriu projektinių paraiškų rengimui (lėšas mokslinių tyrimų vykdymui pritraukiame ne tik iš Lietuvos Mokslo Tarybos skelbiamų konkursų, bet ir iš labai konkurencingos ES finansuojamos Horizon Europe programos), straipsnių rašymui, projektų ataskaitų rengimui, bendravimas su Lietuvos ir užsienio partneriais, paskaitų studentams dėstymui.
Galbūt buvo kokių įdomių tyrimų, kurie turėjo įtakos Jūsų profesiniam keliui?
Turbūt podoktorantūros periodu (2012-2014m.), kurią atlikau Kylio Christian Albrecht universiteto Klinikinės ir molekulinės biologijos institute, atlikti tyrimai žmogaus mikrobiomo srityje buvo didelis posūkis mano iki tol atliktuose moksliniuose tyrimuose, kurie išskirtinai buvo orientuoti tik į žmogaus genetiką.
Apie 2010 m. buvo įvykęs didžiulis proveržis bakterijų tyrimų srityje, nes pirmą kartą buvo panaudota naujos kartos sekoskaita bakterijų nustatymui ir per pasaulį praskriejo tokie didieji projektai kaip JAV vykdytas Žmogaus mikrobiomo projektas, padėjęs apibūdinti kiekvienos žmogaus kūno dalies mikrobiomą bei Europoje vykdytas MetaHIT projektas atskleidęs bakterijų svarbą ligų pasireiškime.
Savo podoktorantūros tyrimuose aš pirmą kartą pasaulyje tyrinėjau ar mūsų genai gali lemti kokias bakterijas mes nešiojame ir tyrimo metu nustatėme, kad vitamino D receptoriaus geno pokyčiai įtakoja tam tikrų bakterijų pvz. Parabacteroides (bakterijos svarbios tulžies rūgščių gamyboje) gausą. Šio tyrimo rezultatai 2016 m. buvo atspausdinti viename prestižiškiausių mokslinių žurnalų „Nature Genetics“.
Podoktorantūros metu įgytą patirtį ir žinias aš sėkmingai įdiegiau grįžusi į Lietuvą ir kartu su kolegomis toliau tęsiame tyrimus mikrobiomo srityje ir esame atlikę mikrobiomo tyrimus kepenų ciroze sergančių pacientų, skrandžio vėžio, storosios žarnos vėžio, plaučių vėžio, uždegiminių žarnyno ligų pacientų grupėse.
Vienas naujausių mūsų atliktų tyrimų buvo Lietuvos dvynių tiriamojoje grupėje, kurioje nustatėme, kad nepaisant vienodo genomo monozigotinių dvynių grupėje vyresnio amžiaus dvyniuose, kurie kartu nebegyveno mikrobiota buvo skirtinga palyginus su jaunesnio amžiaus dvyniais, kurie vis dar gyveno kartu.
Šiuo metu džiaugiamės naujai prasidėjusiu Kauno regiono epidemiologiniu tyrimu, kurio metu šalia daugelio kitų atliekamų tyrimų ir renkamų biologinių mėginių, turime galimybę surinkti itin vertingą biologinę medžiagą mikrobiomo tyrimams (t.y. išmatų mėginius) ir sužinoti apie tiriamųjų mitybos įpročius kas padės mums ateityje atlikti sudėtingus bakterijų genomo tyrimus ir įvertinti
Lietuvos populiacijos mikrobiomą ir jo pokyčius dėl sveikatos būklės, mitybos, vaistų vartojimo ar kitų veiksnių.
Man mikrobiomo tyrimų sritis iš ties yra įdomi ir šiuo metu mes, mokslininkai, galėjome tik inventorizuoti mumyse esančias bakterijas, bet dar iš ties labai mažai žinome apie jų tarpusavio ryšius, bendravimo būdus ir tikrai dar negalime atsakyti kurios bakterijos yra sveiko žarnyno rodmuo.
Papasakokite apie žmogaus mikriobiotą, kokios čia galios slypi? Kiek čia sąveikų tarpusavyje, kiek su mūsų organizmais?
Mikrobiota – tai visuma mikroorganizmų (bakterijos, virusai, grybai, archėjos), gyvenančių ant žmogaus ir žmogaus viduje. Šiuo metu skaičiuojama, kad bakterijų skaičius yra labai panašus į žmogaus ląstelių skaičių – taigi 50% mūsų organizme ir ant jo esančių ląstelių priklauso bakterijoms. Kiekvienos kūno dalies mikrobiomas skiriasi (žarnynas, oda, gleivinė ir kt.) ir priklauso nuo aplinkos sąlygų toje vietoje, t.y. kiek drėgmės, maistinių medžiagų ten patenka. Nepaisant intensyvių tyrimų šioje srityje apie bakterijų funkcijas mes žinome tik iš jų genomo, nes vis dar susiduriame su sunkumais daugelį iš jų auginant dėl daugeliui iš jų reikalingos bedeguoninės aplinkos, maistinių medžiagų ar net jų tarpusavio ryšio. Taigi šioje srityje žengiame tik pirmuosius žingsnius vystydami technologijas.
Bakterijos tiesiogiai yra svarbios žmogaus fiziologijai pvz. žarnyno funkcijai, epitelio ląstelių pralaidumui, įtakoja kraujotakos sistemos, supančios žarnyną formavimąsi, įtakoja šeimininko nervų sistemos formavimąsi, sumažindama sinaptinių jungčių kiekį jos sukelia baimės pojūtį bei skausmo suvokimo pokyčius; šeimininko organizmo metabolizmą bakterijos reguliuoja dėka energijos pasisavinimo iš maistinių medžiagų. Pagrindiniai veiksniai įtakojantys mūsų žarnyno mikrobiotos sudėtį yra: mityba, antibiotikų vartojimas, vaistai, gyvenimo būdas (judrumas) ir higienos įpročiai, sveikatos būklė ir genetika. Šiuo metu daug dėmesio skiriama siekiant išsiaiškinti kokios bakterijos ar jų kombinacijos galėtų būti panaudotos žarnyno mikrobiomo pakeitimui į sveikatai palankesnį.
Remiantis dabartinėmis žiniomis mes jau klasikinėmis taip vadinamų gerųjų bakterijų krikštamotėmis laikomas Lactobacillus ir Bifidobacteria ratą papildėme naujais nariais: Akkermansia (mažina diabeto ir vėžio riziką, imuninio atsako stiprinimas), Faecelibacterium (maistinių skaidulų skaidymas, Krono ligos simptomų palengvinimas, kvėpavimo takų bei širdies ir kraujagyslių ligų gydymas), Bacteroides (Žarnyno mikrobiotos įvairinimas, pagalba maistinių medžiagų įsisavinimui), Alistipes (Imuninio atsako stiprinimas), Ruminococcus (Augalinės kilmės medžiagų suskaidymas, žarnyno barjero atstatymas, mažina vėžio ir diabeto riziką). O kaip sveikos ekosistemos rodiklius naudojame tris rodmenis: stabili, turtinga ir įvairi bakterijų ekosistema.
Kokie naujausi tyrimų rezultatai šioje srityje, apimantys ne tik fizinę ar psichinę sveikatą, polinkį į ligas, bet ir žmogaus elgesį? Ar iš tiesų ji gali net sau naudinga linkme jį paveikti?
Žarnyno mikrobiotos įtaka daugelio ligų pasireiškimui buvo intensyviai tyrinėjama pastaruosius 15 metų. Rastos sąsajos su daugeliu ne tik virškinamojo trakto, bet ir odos, širdies ir kraujagyslių, plaučių ar smegenų (autizmas, parkinsonas) ligų. Tačiau daugelio ligų atveju vis tik lieka neaišku ar šis pokytis ligos priežastis, ar pasekmė. Mikrobiotos ir smegenų ryšys yra neabejotinas, nes žarnynas dėl savo inervacijos yra vadinamas antrosiomis smegenimis. Apie bakterijų galimą įtaką organizmo elgsenai daug padėjo atsakyti tyrimai su gyvūnais. Tam tikrų bakterijų neturinčiose pelėse buvo pastebėta, kad jų elgsena yra visai kitokia, t.y. joms pasireiškė į nerimą panašus elgesys, sutrikusi atmintis bei sumažėję mokymosi gebėjimai. Vieni naujausių mokslinių tyrimų netgi parodė, kad motinos žarnyno mikrobiotos gaminami metabolitai, tiesiogiai įtakoja palikuonio smegenų vystymąsi pelėse.
Bakterijų metabolitai dalyvauja neuronų aksonų formavimęsi tarp gumburo (thalamus) ir smegenų žievės. Šis procesas svarbus jutimų apdorojimui smegenyse, t.y. garsų, vaizdų bei motoriniam atsakui. Ir esant pakitimams motinos mikrobiotoje gali susiformuoti plonesni aksonai ko pasekoje stebima sutrikusi elgsena. Ir būtent bakterijų (Lactobacillus) gebėjimas gaminti smegenų veiklą reguliuojančias medžiagas tokias kaip GABA (neurotransmiteris arba cheminis pasiuntinys smegenyse) leido iškelti hipotezę, kad bakterijos galėtų dalyvauti mūsų elgsenos reguliacijoje. Tačiau tikslių atsakymų vis dar neturime.
Kalbant apie personalizuotą mediciną, kokioje stadijoje ji yra šiandien?
Dėka naujos kartos sekoskaitos, didelių omikos duomenų generavimo, mašininio mokymosi, dirbtinio intelekto algoritmų taikymo mes ne tik daug sužinojome apie ligas, jų priežastis, atradome daug naujų biologinės ir imuninės terapijos veikliųjų medžiagų, bet ir pasistūmėjome personalizuotos medicinos srityje. Net ir biofarmacijos industrijoje stebimi atvejai kai į vaistų klinikines studijas yra įtraukiami tiriamųjų genominiai duomenys ir tokiu būdu rengiamos rekomendacijos atsižvelgiant ir į genų polimorfizmus ar genų transkriptų lygmenį. Taip pat prie to ženkliai prisideda ir pačios sveikatos sistemos duomenų skaitmeninimas, įvairių dirbtinio intelekto įrankių išvystymas. Panaudodami išsamias genomo duomenų bazes, kuriose saugoma informacija apie ligas sukeliančius genetinius pokyčius, dirbtinio intelekto algoritmai nustato ligoms būdingus fiziologinius modelius. Tad ši sritis yra viename karščiausių savo vystymosi istorijoje taškų dėka šiuo metu sparčiai besivystančių technologijų.
Būna sakoma, kad mokslininkai kiek atitrūkę nuo realybės, turint minty, kad bendrauja daugiau tarpusavyje, konferencijose ir trūksta platesnio rezultatų pristatymo, bendravimo su tais, kurie galėtų išsukti jų atradimus ar išradimus, todėl neretai jie lieka nežinomi. Sakykite, kiek su tuo susiduriate?
Aš manau, kad mokslininkai nėra išskirtiniai asmenys, jie kaip ir kiti savo sričių specialistai puikiai išmano savo darbo sferą ir galbūt darbo klausimais mieliau renkasi bendrauti su kitais savo srities specialistais, kaip ir ekonomistai, inžinieriai ar kitų specialybių atstovai. Turbūt COVID-19 pandemija priminė visuomenei apie mokslininkų atliekamus darbus ir jų svarbą naujų sveikatos ir diagnostikos įrankių kūrime. Visuomene taip pat turėjo galimybę pamatyti iš arčiau mokslininkus, jų darbo aplinką, naudojamus darbo įrankius ir net išmoko naujų terminų, pvz. DNR, PGR, sekoskaita ir pan., kurie iki tol buvo naudojami tik mokslinės bendruomenės. Ir tai parodė, kad mokslininkai geba kalbėti paprastai ir paaiškinti net sudėtingus dalykus pasauliečių kalba. Aš asmeniškai neatsisakau kalbėti apie savo vykdomus tyrimus televizijai, radijai ar nukeliauti net į netipines mokslininkams erdves kaip jau mano minėta mugė „Rinkis prekę lietuvišką“, ar dukros pradinėje mokykloje ir bandau rasti tinkamą formą kaip apie juos papasakoti, kad pavyktų sudominti net pačius mažiausius visuomenės narius. Bet manau, kad reikėtų abipusio pokyčio tiek iš žurnalistų pusės – domėtis mokslininkais bei jų darbais, ir mokslininkų – neatsisakyti kalbėti apie mokslą.
Su kokiais didžiausiais iššūkiais susiduriate savo šiandieninėje veikloje?
Iššūkiai yra neatsiejama mokslinio gyvenimo dalis. Tik ieškodami neatsakytų klausimų ir keldami naujas hipotezes mes galime padaryti proveržį, kuris aš tikiu vieną dieną Lietuvos mokslininkus prives ir iki Nobelio chemijos ar medicinos srityje premijos. Jei kalbėti apie kasdieninę darbinę veiklą, tai labai norėtųsi tikėtis, kad galbūt kažkada pavyks sumažinti ar palengvinti mokslininkams tenkančią administracinę naštą, tokią kaip viešųjų pirkimų vykdymas nuo pirmojo euro. Dėl labai formalizuotų ir griežtų procedūrų mes atsiliekame nuo daugelio ES valstybių ir kai kuriais atvejais iš ties tampa iššūkiu kokybiškai vykdyti tyrimus ar siekti aukščiausių rezultatų.
Kokius iššūkius pati sau keliate?
Man asmeniškai vienas didžiausių iššūkių yra laiko valdymas ir paskirstymas tarp darbo ir asmeninio bei šeimos laiko. Kartais po intensyvaus darbų maratono norisi pokyčių šioje vietoje, bet pailsėjus ir grįžus į kasdieninį ritmą supranti, kad mokslininko profesija turi savo vieną esminę ypatybę, kad juo būni 24 val. per parą ir 7 dienas per savaitę, nes nuolat galvoji apie iškilusius klausimus ir kartais idėjos ar atsakymai kyla neįprastose vietose ir neįprastu laiku, pavyzdžiui, bepusryčiaujant ar besitvarkant namuose.
Mokslininkė apie personalizuotą mediciną ir novatoriškų mokslinių įrankių, tokių kaip žarnyno organoidai, panaudojimą personalizuotos terapijos atrankai plačiau kalbės "Life Sciences Baltics", kuris vyks rugsėjo 20-21 dienomis Vilniuje.