Jauna asinsrite Latvijas zinātnē. Pirmo bioinformātikas stipendijas ieguvēju sasniegumi

Pirmie četri Izcilības stipendijas bioinformātikā saņēmēji ir Ņikita Zrelovs, Rihards Saksis, Marija Samoviča un Raimonds Reščenko. Visi jaunie pētnieki iedvesmo ar savu apņēmību un lielo ieguldījumu ne tikai Latvijas, bet arī pasaules zinātnē. Turklāt stipendiāti Ņikita un Raimonds nupat savus maģistra darbus aizstāvējuši ar izcilību, bet Rihards un Marija turpina iesāktos pētījumus.

Bioinformātika ir starpdisciplināra zinātnes nozare, kurā veic noteiktu bioloģisko datu analīzi, kā arī ar algoritmu, programmu un datubāzu izstrādi šo datu iegūšanai, uzkrāšanai un analīzei. Šobrīd darba tirgū bioinformātikas speciālisti ir ļoti pieprasīti.

BMC direktors, profesors Dr.biol. Jānis Kloviņš skaidro, ka šie speciālisti nodrošina mūsdienīgas biomedicīnas un personalizētas medicīnas attīstību. “Stipendijas paver iespējas darīt vēl vairāk un efektīvāk. Tieši bioinformātiķi ir tie, kas pēc datu ievākšanas ķeras klāt analīzei. Katrs stipendiāts jau nāca ar savām ambīcijām un ierosinājumiem.” Prof. Kloviņš min vairākus piemērus, kādi rezultāti sasniegti, pateicoties mecenāta “Mikrotīkls” atbalstam: “Vislabāk jauno speciālistu pienesumu izjūt tieši tagad. Piemēram, Ņikita ir iesaistīts nozīmīgajā Latvijas SARS-CoV-2 vīrusa genoma noskaidrošanā, kur līdz galam apstrādā informāciju, analizē vīrusa mutācijas un uzreiz to ievieto starptautiskajā datu bāzē. Rihards specializējas mRNS pētniecībā, savukārt Raimonds veiksmīgi strādā ar cilvēka genoma analīzi, lai noteiktu dažādu slimību riskus.

Bakteriofāgu guru – Ņikita Zrelovs

Daudzsološā bioinformātiķa MSc.biol. Ņikitas Zrelova pētnieciskās intereses saistītas ar bakteriofāgu jeb baktēriju vīrusu izzināšanu. Ikdienā Ņikita darbojas Latvijas Biomedicīnas petījumu un studiju centrā (BMC). Viņa maģistra darbs "Trīs no antarktiskās ledus-brīvas augsnes jaunizdalīto Caudovirales kārtas bakteriofāgu raksturošana" novērtēts ar augstāko vērtējumu. Ne velti! Pētniecība ir Ņikitas sirdslieta, turklāt unikālais un apjomīgais pētījums paplašina zināšanas konkrētajā jomā.

“Manās interesēs ir meklēt un pētīt tādus baktēriju ģintis inficējošus fāgus, kuriem neviens vīruss vēl līdz šim nav zināms. Tie ar lielu varbūtību nodrošinās jaunatklāto objektu unikalitāti šī brīža zināšanu kontekstā,” klāsta Ņikita. Jaunais pētnieks piebilst, ka “no jauna izdalīto vai arī vienkārši līdz šim nesekvencēto un genomiski neraksturoto bakteriofāgu genomu izpēte neizslēdz iespēju arī atlasīt perspektīvus un no evolucionārā viedokļa interesantus gēnus, kurus būtu vērts tālāk pētīt gan strukturāli, gan funkcionāli, lai paplašinātu mūsu izpratni par dzīvību”.

“Gribētos izteikt pateicību LU fondam un tā mecenātiem, it īpaši "Mikrotīkls", par samērā jaunās, retās, bet ļoti aktuālās nozares attīstības veicināšanu caur topošo speciālistu atbalstu,” uzsver bioinformātikas speciālists.

Jaunais pētnieks atzīst, ka Izcilības stipendijas saņemšana viņam lika pārvērtēt savu lomu zinātniskajā darbībā un vairāk fokusēties uz savu spēcīgāko iemaņu un prasmju attīstību – bioinformātiku.

Atrast risinājumus ģenētiskā līmenī – Rihards Saksis

LU Bioloģijas fakultātes maģistrants un BMC Cilvēka ģenētikas un slimību patoģenēzes mehānismu darba grupas laborants Rihards Saksis turpina pētīt hipofīzes adenomu. Stipendiāts precizē, ka hipofīzes adenoma ir lielākoties labdabīgs hipofīzes dziedzera audzējs ar augstu sastopamību populācijā, bet retāk klīniskajam izpausmēm. Pētniecisko darbu perspektīvais pētnieks uzsācis jau bakalaura studiju 2. kursā, bet šobrīd Rihards ir līdzautors zinātniskajai publikācijai, kurā noskaidroti 40 gēni ar terapijas gaitā izmainītu ekspresiju, tādējādi paverot iespēju izvirzīt pieņēmumus ne tikai par terapijas darbības mehānismu, bet arī par konkrētā hipofīzes adenomas audzēja tipa veidošanās mehānismiem un ietekmi, ko tas atstāj uz gēnu ekspresiju.

Papildus hipofīzes adenomas pētniecībai Rihards ir iesaistījies arī vairākos projektus, kuri saistīti ar mikrobioma izpēti. Tur viņš galvenokārt veic datu analīzi un palīdz zinātniskajai grupai ar rezultātu interpretāciju. Viens no šiem projektiem saistīts ar populāra diabēta medikamenta metformīna ietekmes uz mikrobioma izpēti peļu modeļorganismā.

Jaunais pētnieks Rihards Saksis klāsta, ko viņam ir sniegusi Izcilības stipendijas bioinformātikā saņemšana: “Pirmkārt, stipendijas iegūšanas paver iespējas satikt daudzus jaunus, līdzīgi domājošus cilvēkus, veidot ar tiem kontaktus un, iespējams, arī nākotnē kļūt par kolēģiem. Otrkārt, tā sniedz ne tikai morālu atbalstu un drošības sajūtu, zinot, ka vari pilnībā pievērsties savam pētījumu virzienam, bet arī paver iespējas finansiālo atbalstu izmantot jaunu zināšanu apguvei ārpus universitātes, piemēram, papildinot programmēšanas un statistikas zināšanas kādā no lielajām tiešsaistes mācīšanās platformām.”

Rihards iedrošina studentus un jaunos pētniekus pieteikties stipendijai: “Aicinu studentus interesēties par iespējam iegūt papildus atbalstu studiju dzīves un pētniecisko interešu īstenošanai, jo, manuprāt, iespēju pašlaik ir tik daudz kā jebkad.”

Saistīt nākotni ar zinātni – Marija Samoviča

Turpretim stipendiāte Marija Samoviča veic pētījumu par X hromosomas mēroga asociācijas pētījumiem. Pētniece klāsta, ka līdz šim cilvēka genoma mēroga asociācijas pētījumos lielākoties tiek izmantotas tikai autosomas jeb hromosomas, kas abiem dzimumiem ir vienādas, jo dzimumhromosomu iekļaušana datu analīzē, apstrādē un interpretācijā dažādu iemeslu dēļ sagādā papildus tehniskas grūtības. Pētījuma gaitā izstrādāta efektīva darbplūsma X hromosomas datu analīzei, kā arī iegūti interesanti rezultāti – atklāti jauni gēni, kas izvairās no gēna inaktivācijas vienā X hromosomā sievietēm, un tādējādi, pateicoties abām hromosomām, šie gēni šūnā tiek ekspresēti divreiz vairāk. “X hromosomas pētījumi varētu sniegt nozīmīgu informāciju par dažādu komplekso slimību ģenētiskajiem cēloņiem un atšķirībām starp dzimumiem,” skaidro pētniece Marija. 

“Stipendijas iegūšana galvenokārt ir atzinība par jau sasniegto un padarīto, kā arī ticība manam nākotnes potenciālam, par ko man ir liels gandarījums un esmu ļoti pateicīga LU fondam un mecenātam. Novērtējums no universitātes puses kalpo kā papildus motivācija sasniegt vairāk un iespēja veiksmīgi veidot savu iecerēto nākotni zinātnē. Stipendija, protams, ir bijis milzīgs atbalsts, kas ļāvis ne vien nodrošināt savas ikdienas nepieciešamības, bet arī papildus izglītoties un īstenot vienreizīgas pieredzes – doties apmaiņas programmās un apgūt dažādus kursus gan klātienē, gan attālināti. Pateicoties stipendijai, varēju veiksmīgi savu pētījumu izstrādāt Tartu Universitātē, Igaunijā, un izveidot pamatu arī turpmākai sadarbībai,” savā pozitīvajā pieredzē dalās M. Samoviča.

Latvijas iedzīvotāju gēnu izzinātājs – Raimonds Reščenko

Savukārt ambiciozais bioinformātiķis, BMC zinātniskais asistents MSc.biol. Raimonds Reščenko nupat kā LU BF aizstāvējis savu maģistra darbu „Visa genoma asociācijas pētījumā identificēti četri riska polimorfismi un izveidots poligēnā riska modelis 2. tipa diabēta pacientiem Latvijas populācijā”. Pētījumā tika atklāts, ka saldas garšas uztveres gēnos atrodas mutācijas, kas paaugstina 2. tipa diabēta risku. Šīs mutācijas, domājams, pavājina garšas uztveri, liekot Latvijā dzīvojošajiem cilvēkiem palielināt glikozes uzņemšanu, tādējādi paaugstinot slimības risku. Lai noteiktu gēnus, kas saistīti ar pazīmi vai slimību, Raimonds ir izveidojis automātisku darbplūsmas programmatūru visa genoma asociāciju analīzes veikšanai.

Tā kā dažkārt tiek atklāti vairāki gēni, kas pazīmi ietekmē vienlaikus, pētījumā tika apskatīti cilvēki ar konkrētu pazīmi un bez tās. Kopīgai izvērtēšanai tika izmantots poligēnā riska modelis, kas ir noderīgs rīks tādām slimībām, kuras ietekmē ļoti daudzi gēni, tostarp 2. tipa cukura diabēts. Attiecīgi ar šī modeļa palīdzību tikko dzimušam bērnam var paredzēt slimības iestāšanās varbūtību 50 gadu vecumā, vēl pirms jebkādiem simptomiem. Vēl stipendijas saņēmējs ir secinājis, ka Latvijā dzīvojošajiem cilvēkiem novērojama būtiskas etnisko un reģionālo grupu ģenētiskās atšķirības – genomi “grafiski noslāņojas” atsevišķi no citu reģionu genomiem.

Jaunais speciālists Raimonds Reščenko uzsver, ka stipendijas iegūšana ir “nenovērtējams atbalsts, kas ļāvis pievērst neiedomājami vairāk laika tieši zinātniskajai darbībai, pasaules līmeņa metožu apguvei un citu cilvēku izglītošanai tēmā, kas, pēc manām domām, tuvāko piecu gadu laikā eksponenciāli uzlabos katra cilvēka dzīvi”.

Par Latvijas Universitātes fondu

Jau kopš 2004. gada Latvijas Universitātes fonds nodrošina iespēju mecenātiem un sadarbības partneriem atbalstīt gan LU, gan citas vadošās Latvijas augstskolas, tā investējot Latvijas nākotnē. LU fonda prioritātes ir atbalstīt izcilākos studentus un pētniekus, veicināt modernas mācību vides izveidi, kā arī universitātes ēku būvi un rekonstrukciju.