Cercetarea, sărăcită de abundența promisiunilor

Zora Neale Hurston spunea că cercetarea nu este altceva decât o curiozitate care a luat o formă. În Cluj, an de an, noi curiozități se transformă în ipoteze de cercetare. Multe dintre acestea rămân la acest stadiu, altele iau formă în reviste prestigioase sau își găsesc aplicabilitate în viața de zi cu zi. Cele din urmă, sunt norocoase, dar trebuie precizat că drumul ambelor categorii este extrem de anevoios într-un sistem care mai mult te încurcă decât te ajută, într-un sistem în care resursa umană pleacă să muncească peste hotare, iar resursa financiară e împărțită cu pipeta. Cu toate acestea, cercetătorii pasionați transformă imposibilul în posibil și se luptă astfel încât acea curiozitate să prindă o formă, dincolo de toate neajunsurile.

Este și cazul echipei coordonată de doctorul Annette Damert, din care fac parte doctorandele Bianca Ianc și Cornelia Ochiș, care a participat la un studiu publicat în revista „Nature” pe 11 septembrie 2014. Este vorba despre analiza genomului de gibon (Nomascus leucogenys). Gibonul este ultima specie de primate, strâns înrudite cu omul, al cărui genom încă nu fusese secvenţializat. Gibonii, care cuprind multe specii periclitate, sunt maimuţe mici, arboricole, care trăiesc în pădurile tropicale ale Asiei de sud-est. Gibonii se deosebesc de maimuţele mari (cimpanzeu, gorilă, urangutan) prin numărul mare de rearanjamente ale cromozomilor. Echipa de la Cluj a participat la un consorțiu internațional, care a realizat asamblarea și analiza genomului la aceste maimuțe.

De la Frankfurt la Cluj, pe urmele geneticii

Annette Damret s-a născut în Germania. A ajuns la Cluj, la Institutul de Cercetări Interdisciplinare în Bio-Nano-Științe, din pasiune pentru genetică și biologie moleculară. „M-am născut și am crescut în Germania de Est, în Republica Democrată Germană, care a existat până în 1989. Mi-am dat doctoratul în 1994, am prins perioada de tranziție. Am terminat facultatea de farmacie, am o specializare inițială în farmacologie și toxicologie, dar biologia moleculară și genetica m-au interesat de la început și atunci am făcut un doctorat în acest domeniu. După aceea m-am plimbat prin lume, am fost în Germania de Vest, în Canada, Suedia, după care m-am stabilit în Germania, la Frankfurt. În 2005 nu mi-a mai plăcut modul în care se făcea cercetarea acolo și am hotărât să fac altceva. Nu a fost o decizie înțeleaptă pentru că în momentul în care ai ieșit din domeniu, fie și pentru o perioadă mai scurtă e extrem de greu să te întorci”, povestește aceasta. A făcut apoi un masterat în studii est-europene, deoarece dorea să se reprofileze. În timpul masteratului a învățat limba română și a dobândit multe cunoștințe despre Europa de Est. „Vroiam să îmi găsesc ceva de lucru între științe sociale, științe politice și științe ale naturii, ceea ce a fost imposibil. Trebuia să mă întorc la biologie. Îmi era clar că în Germania nu se poate, pentru că am ieșit din domeniu doi ani”, spune cercetătoarea. Și-a încercat norocul în România. Cererea ei, prin intermediul prorectorului Schreiber, a ajuns la academicianul Octavian Popescu, cel care era directorul Centrului de Biologie Moleculară în cadrul institutului și a fost acceptată. „Am avut două oferte și de la București, dar mi-a plăcut mai mult la Cluj. Am și prieteni la Sibiu, am lucrat la Sighișoara în timpul masteratului și atunci Transilvania a fost cea mai bună alegere. Nu regret că am venit aici. Lumea când aude de Germania, spune că acolo totul e bine și că nu există probleme. Acolo există cu totul alte probleme. Am avut de ales cu ce probleme vreau să mă bat. Între timp, m-am obișnuit cu problemele de aici. Mă enervează câteodată, dar îmi zic că și acolo sunt probleme. Și acolo există birocrație. Ce mă deranjează cel mai tare e incertitudinea în privința finanțării cercetării. Nu am nicio siguranță.  Asta îmi amintește de condițiile din Europa de Est de dinainte de căderea zidului”, spune cercetătoarea.

În prezent, Annette Damert este singura angajată a institutului pe o perioadă nedeterminată, adică este singura cercetătoare de carieră, restul angajaților fiind cadre didactice în cadrul Universității „Babeș-Bolyai” sau doctoranzi angajați pe o perioadă de trei ani, în cadrul unor proiecte. „Dânsa s-a îndrăgostit de România. A venit în 2001, a învățat limba română și am fost foarte fericit să o avem în grupul nostru, nu numai pentru că a venit cu disciplina germană și educația aleasă, pe care nu mai e nevoie să o laud, ci și pentru că a venit cu o mentalitate nouă. Unor tineri nu le-a convenit această disciplină, dar nu poți face cercetare serioasă fără disciplină”, a afirmat Octavian Popescu.

Echipa „nemţoaicei” s-a remarcat în domeniul bio-molecular, pe plan mondial. „În opinia mea este o realizare extraordinară. Este pentru prima oară când un grup de cercetare din România face parte dintr-un consorțiu de genomică structurală și funcțională. Grupul s-a ocupat de elemente retrotranspozabile, care sunt așa numitele „elemente plimbărețe” în genom, care se deplasează dintr-un loc în altul. Grupul doamnei doctor Damert a publicat, de asemenea, într-o revistă din Marea Britanie, editată de Oxford University Press, „Molecular Biology and Evolution”, o lucrare despre aceste elemente retro-transpozabile de la gibon. Revista respectivă are în momentul acesta factorul de impact 15. „Nature”, „Science” au factorul de impact în jur de 30. În România o singură revistă a ajuns la factorul de impact șase, după care a fost vândută la o editură străină. Este vorba de „Journal of Cellular and Molecular Medicine”, care apărea la București. Acum are în jur de patru factorul de impact. Majoritatea cercetătorilor publică în reviste al căror factor de impact este între unu și cinci. A publica într-o revistă de factor 15, este un lucru extraordinar”, a mai spus academicianul Octavian Popescu.

Genele plimbărețe studiate la Cluj

Elementele retrotranspozabile se mai numesc gene plimbărețe. Sunt secvențe din genom copiate și inserate într-un alt loc. Acestea migrează dintr-un loc în altul, iar inserția lor, care este total aleatoare, poate crea disfuncționalități. În cazul în care se inserează într-o genă funcțională, gena respectivă poate deveni nefuncțională, în cel mai rău caz. Dar aceste elemente au și alte funcții. De exemplu, pot lua cu ele părți din genom care le sunt învecinate. „Evoluția unui organism se poate baza și pe astfel de elemente care se plimbă. Procesul este unul aleator, dar, prin ceea ce se duce în afara elementului, prin ceea ce se ia dintr-o parte și se duce în altă parte în genom, poate constitui un  avantaj evolutiv pentru organismul respectiv. De accea sunt studiate”, explică academicianul.

Numărul cercetătorilor care lucrează în acest domeniu pe plan mondial e foarte mic, sunt doar câteva sute de cercetători, dar aceste cercetări încep să aibă tot mai multă notorietate în explicarea procesului evoluției. „Aproximativ 40% din genomul uman este constituit din aceste elemente plimbărețe. Analizând aceste elemente putem stabili gradul de înrudire cu alte specii, când ne-am despărțit de ele și perioada respectivă. Aceste elemente s-au dezvoltat diferit pe fiecare linie de evoluție și noi vrem să înțelegem cum pot fi controlate, unde pot să aibă activitate, în ce condiții se pot plimba”, explică şi Annette Damert.

Nu mai putem evolua într-o altă specie

Până în momentul de față s-a constatat că activitatea acestor elemente crește când o celulă e bolnavă. „O celulă care nu mai ascultă de restul vecinilor, devine o celulă transformată. E o celulă din care se va dezvolta o tumoare malignă (cancer). În lumea vie nu există democrație, e dictatură. Nu e cineva care dictează. Fiecare celulă îndeplinește o funcție și le respectă pe celelalte din jurul ei. În momentul în care devine „rebelă”, e eliminată. Când sistemul imunitar funcționează. Când sistemul imunitar nu funcționează la capacitate maximă, aceste celule rebele se înmulțesc. Aceste elemente mobile, într-o celulă normală, stau liniștite. Într-o celulă transformată, se activează. Asta ne poate ajuta pe noi să înțelegem, la modul general, ce determină activarea acestor elemente sau dacă activarea acestora este cauza transformării sau transformarea este efectul activării acestor elemente. Vrem să înțelegem acest lucru”, a completat academicianul clujean.

Aceste elemente au fost foarte active în trecut, dar mai există specii la care sunt active și în prezent. La om acestea au devenit inactive acum 50.000 de ani, ceea ce înseamnă că nu mai puteam evolua într-o altă specie. Putem însă evolua prin linia germinală. „La om aceste elemente se activează numai în anumite condiții. Sunt active în celulele germinale, dar în celule somatice, în mod normal nu mai sunt active. Se pot activa în celula anormală”, explică Octavian Popescu.

Acesta a precizat că în domeniul biologiei, în momentul de față se știe extrem de puțin, deși, aparent, există foarte multe date. Cercetătorii care au studiat intensiv celulele maligne  în anii ʼ70 ai secolului trecut nu au ajuns la rezultate care să le ofere soluția prin care să  învingă această boală. Aceștia și-au dat seama că au început să studieze celulele anormale, fără să știe cum funcționează de fapt o celulă normală. Celulele cu care se lucrează acum sunt rezultatul evoluției și trebuie mers pas cu pas înapoi pentru a ajunge de fapt la celula inițială, la celula normală.

Laborator de ADN vechi

În cadrul Centrul de Biologie Moleculară din Cluj au prins formă și alte curiozități. Astfel, în cadrul centrului există un laborator pentru ADN  vechi, în care își desfășoară activitatea Beatrice Kelemen. Aceasta studiază ADN-ul din perioada medievală sau chiar mai vechi de această perioadă.  Demersul urmăreşte arhivarea vechiului ADN românesc. Fondurile pentru acest studiu sunt atrase prin intermediul unui proiect realizat în parteneriat cu Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași și Institutul de Biologie București din cadrul Academiei Române. Proiectul se numește Genesis și în cadrul acestuia se analizează ADN-ul vechi în situri arheologice. „E un fel de introducere în bio-arheologie. Aici a fost acum câtva timp un scandal cu Vlaicu Vodă. O parte din partenerii proiectului au fost implicați în recoltarea probelor de la Curtea de Argeș. Rezultatele nu sunt publicate, dar e foarte interesant ce s-a obținut. Nu știm dacă într-adevăr sunt osemintele lui Vlaicu Vodă, avem nevoie de analize complementare pentru a stabili acest lucru”, a explicat Octavian Popescu.

Cercetătoarea Iulia Lupan colaborează și cu grupul Annettei Damert, dar e specializată pe tehnici de clonare moleculară, exprimare de gene străine (gene umane, de la plante, microorganisme) în bacterii. Se ocupă de conceperea și construirea acestor molecule recombinate, testarea lor, exprimarea lor în bacteria Escherichia coli.

Endre Jakab studiază Stafilococul auriu (Staphylococcus aureus) rezistent la meticilină. „Are colaborări cu centrul domnului Simion Aștileanu, în care testează efectul bactericid sau antibacterian al nanoparticulelor de argint folosind ca substrat Stafilococul auriu rezistent la meticilină, care pune probleme destul de mari, în special în cazul infecțiilor nozocomiale, cele  pe care le „achiziționează” pacienții când se duc la spital. George Dinică a făcut o septicemie din cauza unui Stafilococ auriu rezistent la meticilină și i-au pus diagnosticul târziu, deși cu noile tehnici moleculare se poate diagnostica în câteva ore prezența sau absența sa lui în organism. S-a mers pe metode clasice și a fost târziu”, a mai precizat academicianul care coordonează cercetătorii Centrului de Biologie Moleculară.

Grupul conferențiarului Manuela Banciu lucrează în prezent la perfecționarea unor tratamente anticanceroase folosind inclusiv nanotehnologia.  „Centrul de Biologie Moleculară datează de mai bine de 13 ani, din 2001. Am început să lucrăm efectiv în 2003. La început, institutul s-a numit  Institutul de Cercetări Experimentale Interdisciplinare, după care, având în vedere stabilizarea unor colective, institutul și-a schimbat numele în Institut de Cercetări Interdisciplinare în Bio-Nano-Științe. Centrul de Biologie Moleculară a fost printre primele care au fost înființate, parțial cu contribuția Universității în ceea ce privește dotarea cu echipamente. Asta reprezintă în prezent cam 25% din valoarea echipamentelor de care dispunem, restul au fost achiziționate prin granturi de cercetare câștigate prin competiție, pe vremea când se organizau competiții”, spune Octavian Popescu.

Institutul de Cercetări Interdisciplinare în Bio-Nano-Științe cuprinde în prezent opt centre. Acestea își păstrează autonomia cu privire la temele de cercetare și contractele angajate, pe de o parte, și resurse financiare și echipamente, pe de altă parte. Fiecare laborator are propriile sale direcții de cercetare, dar ele sunt adaptate specificului institutului. Numărul lor depinde de fondurile obținute prin granturile de cercetare și servicii pentru diferite companii.