Dragomira Majhen: Od kad znam za sebe voljela sam istraživati
Znanost je područje koje traži strpljenje, upornost i neugaslu znatiželju – osobine koje savršeno opisuju dr. sc. Dragomiru Majhen, znanstvenicu s Instituta Ruđer Bošković, čiji je istraživački put isprepleten strašću prema otkrivanju i razumijevanju svijeta na mikroskopskoj razini.
Dr. dc. Majhen danas se ubraja među vodeće hrvatske stručnjake u području virologije i molekularne biologije, s posebnim fokusom na adenovirusne vektore i njihovu primjenu u razvoju cjepiva i genske terapije. Njezin profesionalni put vodio ju je i izvan granica Hrvatske, a kada nije u laboratoriju nastoji približiti znanost široj publici.
U intervjuu otkriva kako je izgledao njezin put od znatiželjne djevojčice do renomirane znanstvenice, što ju je privuklo adenovirusima te kakvu budućnost vidi za gensku terapiju, cjepiva i mlade znanstvenike u Hrvatskoj.
Znanost se dugo vremena smatrala „muškim područjem“. Žene i danas rjeđe biraju znanost kao moguće područje interesa i karijere. Kada ste vi prvi put otkrili interes za biologiju i znanost? Jeste li imali neke uzore ili mentore?
Od kad znam za sebe voljela sam istraživati, promatrati što se događa oko mene i učiti iz toga. Često mi se čini da je znatiželja protkana u svakoj mojoj stanici, pa nije bilo iznenađenje što me životni put odveo prema znanosti, točnije, prema egzaktnoj znanosti.
U početku nije bila riječ o biologiji. Tijekom osnovne škole privlačila me kemija, a u gimnaziji se razvila i ljubav prema fizici. Studij na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu, smjer molekularna biologija, započela sam gotovo slučajno. Tek s početkom doktorskog studija shvatila sam da je to bio pravi izbor. Spoj uzbudljivih znanstvenih pitanja kojima pristupamo kroz eksperimente i analizu dobivenih rezultata inspirirao me i pružio nove izazove. Pri čemu svaki odgovor otvara vrata novim pitanjima i istraživanjima.
Početak doktorata donio mi je i mentoricu, dr. sc. Andreju Ambriović Ristov, koja je s vremenom postala moj uzor. I danas surađujemo, iako ja danas vodim svoju istraživačku grupu. Ne mogu zamisliti svoju profesionalnu karijeru bez njezina velikog doprinosa i podrške.
Već više od dva desetljeća proučavate adenovirusne vektore i njihove primjene u prijenosu gena i cijepljenju. Što su adenovirusni vektori i u čemu se krije njihov potencijal u medicini?
Adenovirusne vektore možemo zamisliti kao kaminčiće u koje možemo staviti željeni teret i odvesti ga na željenu adresu. U slučaju adenovirusnih vektora teret su geni, a adresa ciljana stanica. Adenovirusni vektori su genetski promijenjeni adenovirusi i to na način da su im uklonjeni dijelovi genoma potrebni za umnažanje. Na ovaj način adenovirusi, koji u prirodi uzrokuju blage respiratorne infekcije, postaju sigurni alati za unošenje genetskog materijala u stanice bez da uzrokuju oboljenje.
U medicini se adenovirusni vektori koriste kao učinkoviti prenositelji gena u genskoj terapiji, razvoju cjepiva i imunoterapiji. S obzirom da se ne ugrađuju u genom domaćina smanjen je rizik od mutageneze, dok im snažna sposobnost poticanja imunosnog odgovora daje veliku vrijednost u razvoju cjepiva. Osim toga, razvijene su modifikacije koje omogućuju ciljanje specifičnih stanica, što povećava njihovu svestranost i sigurnost u terapijskim primjenama. Važnost adenovirusnih vektora potvrđena je odobravanjem komercijalnih cjepiva protiv Ebole i Covid-19.
Što Vas je privuklo adenovirusima – zašto baš oni, a ne neka druga tema u virologiji?
Adenovirusi su me privukli zbog svoje jedinstvene sposobnosti da učinkovito unose genetski materijal u različite tipove stanica, što je od velike važnosti za primjenu u genskoj terapiji. Posebno me zanima mehanizam njihovog ulaska u stanicu i način na koji se kreću kroz stanicu, jer razumijevanje tog procesa omogućuje razvoj sigurnijih i učinkovitijih vektorskih sustava. U trenutku kada sam započinjala doktorat opisane su modifikacije adenovirusa koje su omogućile usmjeravanje adenovirusa prema specifičnim stanicama odnosno tkivima što me još više privuklo istraživanju ovih virusa u svrhu ciljane genske terapije. Upravo je i tema mog doktorata bila preusmjeravanja adenovirusa na novo stvorene krvne žile tumora s ciljem dizajna vektora za gensku terapiju tumora. Za razliku od drugih virusa, adenovirusi nude dobru ravnotežu između sigurnosti i efikasnosti, što ih čini idealnim modelom za istraživanje u području virologije i primijenjene medicine. Adenovirusni vektori su i dalje najčešći izbor vektora u kliničkim istraživanjima genske terapije, a prvi ikada komercijalno dostupan lijek za gensku terapiju bio je upravo rekombinantni adenovirus koji nosi ljudski tumor supresorski gen p53, registriran za liječenje karcinoma glave i vrata na tržištu u Kini.
Kako biste usporedili rad na Institutu Ruđer Bošković i iskustvo rada u Johnson & Johnsonu u Nizozemskoj?
Rad na istraživačkom institutu uglavnom je usmjeren na temeljna znanstvena pitanja i stjecanje dubokog znanja o biološkim procesima, pri čemu se naglasak stavlja na inovacije i razvoj novih teorija. Takav rad često uključuje slobodniji izbor tema i pristupa, s fokusom na publikacije i doprinos znanstvenoj zajednici. Nasuprot tome, rad u biofarmaceutskoj kompaniji više je orijentiran na primjenu znanja u cilju razvoja konkretnih proizvoda, poput lijekova i terapija, uz strože vremenske okvire i regulatorne zahtjeve. Tamo se istraživanja usklađuju s poslovnim ciljevima, a rezultati moraju biti brzo primjenjivi i komercijalno održivi.
Tijekom boravka u Johnson & Johnsonu imala sam priliku istraživati osnovnu biologiju adenovirusa tip 26 koji je nekoliko godina kasnije postao okosnica cjepiva protiv Ebole i Covida-19. Bilo je to iznimno vrijedno iskustvo prijenosa znanja iz laboratorija u ostvarivanje komercijalnog proizvoda. Zahvaljujući toj suradnji po povratku na Institut Ruđer Bošković nastavila sam istraživanje ovog virusa i uspostavila svoju istraživačku grupu.
Po Vašem mišljenju, što je najveća prepreka kada znanstveno otkriće treba pretvoriti u tržišno ili društveno korisno rješenje?
Najveća prepreka sigurno leži u prijelazu s teorijskih i laboratorijskih rezultata na praktične, skalabilne proizvode ili usluge. To uključuje nedostatak financijskih sredstava za razvijanje i komercijalizaciju, izazove u zaštiti intelektualnog vlasništva, složene regulatorne procese te potrebu za interdisciplinarnom suradnjom između znanstvenika, industrije i tržišnih sudionika, što sve zajedno zahtijeva dodatno vrijeme, resurse i posebne kompetencije koje znanstvenici često nemaju. Ponekad problem leži i u načinu razmišljanja. Znanstvenik koji želi uspješno komercijalizirati svoje istraživanje mora promijeniti način razmišljanja, prelazeći s fokusiranja isključivo na znanstvene rezultate na razumijevanje tržišnih potreba, poslovnih modela i procesa prijenosa tehnologije. Ta promjena mentaliteta podrazumijeva usvajanje novih kompetencija, otvorenost za suradnju s industrijom te aktivno sudjelovanje u procesu razvoja inovacije do tržišno primjenjivog proizvoda ili usluge.
Kako su se znanstvenici tijekom pandemije COVID-19 prilagodili izazovnim vremenima i na koje su načine svojim radom pomagali društvu?
Vrlo brzo, u smislu da su se prilagodili usmjeravajući svoje istraživanje prema razumijevanju SARS-CoV-2 virusa i razvoju učinkovitih dijagnostičkih, terapijskih i preventivnih rješenja. Njihov rad je omogućio pravovremeno sekvenciranje genoma virusa i razvoj testova za brzu dijagnostiku odnosno cjepiva čime su značajno doprinijeli zaštiti društva i smanjenju širenja bolesti. Neki od znanstvenika aktivno su sudjelovali i u savjetodavnim tijelima, gdje su svojom stručnošću pomagali oblikovati javne politike i donijeti važne odluke vezane uz borbu protiv pandemije.
Kako ste doživjeli angažman u međunarodnom Znanstvenom savjetodavnom odboru za Sputnik V cjepivo?
Iskreno osjećala sam se vrlo počašćena biti pozvana u savjetodavni odbor zajedno sa drugim svjetski poznatim virolozima. Ovaj angažman smatram izuzetno vrijednim i značajnim iskustvom, kako profesionalno tako i osobno. Sudjelovanje u ovom tijelu omogućilo mi je razgovor s vodećim stručnjacima iz cijelog svijeta, što je neprocjenjivo za razmjenu znanja i promicanje znanstvene suradnje na globalnoj razini. Također sam dobila uvid kako sudjelovanje u takvom odboru pomaže oblikovati preporuke i strategije za uporabu cjepiva u borbi protiv pandemija, te podržava javnozdravstvene kampanje za cijepljenje.
Mogu li mladi znanstvenici u Hrvatskoj graditi uspješnu karijeru u biomedicini ili je ipak potrebno međunarodno iskustvo?
Mladi znanstvenici u Hrvatskoj svakako mogu graditi uspješnu karijeru u biomedicini, no mišljenja sam da međunarodno iskustvo može biti vrlo važno i korisno za njihov profesionalni razvoj. Mobilnost i rad u izvrsnim laboratorijima u inozemstvu pomažu stjecanju neprocjenjivog znanja i međunarodnih kontakata, što može otvoriti dodatne prilike za suradnju i karijerni napredak. Jedna od glavnih prepreka za uspješnu karijeru u područjima koja zahtijevaju eksperimentalnu provedbu u Hrvatskoj je nedostatak adekvatnog nacionalnog financiranja koje bi mladim znanstvenicima omogućilo uspostavu vlastitog istraživanja i osamostaljivanje. Iako postoje programi koji podržavaju razvoj karijera mladih istraživača u Hrvatskoj oni su uglavnom usmjereni na financiranje doktorskih istraživanja odnosno postizanje doktorata. Tu odlazak na međunarodno usavršavanje može pomoći jer omogućava sudjelovanje u međunarodnim projektima, stjecanje novih vještina, upoznavanje novih tematika, što onda može pomoći u pronalasku financiranja za nastavak znanstvene karijere.
Kako je vama to međunarodno iskustvo doprinijelo u smislu pristupa istraživanju i inovacijama?
Međunarodno iskustvo mi je značajno proširilo vidike i obogatilo pristup istraživanju i inovacijama. Rad u različitim kulturnim i znanstvenim okruženjima omogućio mi je da upoznam različite metode rada, interdisciplinarne pristupe i najnovije tehnologije koje se koriste u svijetu. U Johnson & Johnsonu sam boravila u okviru ADVANCE projekta financiranog od strane Marie Sklodowska-Curie programa. Taj projekt okupio je gotovo sve najvažnije istraživače koji se bave tematikom adenovirusa u Europi što mi je omogućilo razmjenu ideja s vrhunskim stručnjacima u ovom polju te razvoj inovativnih rješenja kroz sinergiju različitih znanja i iskustava. Zahvaljujući tome mogu s njima aktivno diskutirati svoje istraživačke rezultate ali i razmjenjivati alate potrebne za napredak zajedničkog istraživanja. Sve to je dodatno ojačalo moju sposobnost prilagodbe i kreativnosti u rješavanju kompleksnih znanstvenih problema. Konkretno, npr., baš zahvaljujući kontaktima koje sam ostvarila tijekom boravka na poslijedoktorskim usavršavanjima prije dvije godine sam organizirala jubilarni 15th International Adenovirus Meeting na Braču na kojem je sudjelovalo preko 150 kolega is cijelog svijeta.
Vrlo ste aktivni u popularizaciji znanosti. Kako približiti adenoviruse široj publici, pogotovo djeci?
Osobno mislim da je popularizacija znanosti jako važna jer na taj način širimo naše znanje i obogaćujemo, ali i osnažujemo zajednicu. Približavanje znanosti široj publici, a naročito djeci, najbolje se postiže korištenjem jednostavnog i razumljivog jezika, uz primjenu zanimljivih i kreativnih pristupa. To nije uvijek najjednostavnije, pogotovo kada se radi o virusima ili stanicama koje ne možemo vidjeti prostim okom, no tu onda važnu ulogu igra naša snalažljivost. Važno je koristiti primjere iz svakodnevnog života te interaktivne aktivnosti poput pokusa, radionica i demonstracija koje djecu potiču na istraživanje i postavljanje pitanja. Naši pokusi se ne dime, nema zvučnih efekata, ali mogu biti itekako zanimljivi ako zaposlimo dječje prstiće. Tako smo na primjer na jednoj od naših demonstracija izolirali DNA iz jagoda i banana; ova DNA je bila omotana oko staklenog štapića i najednom postala vidjiva. Ili smo radili modele adenovirusa koristeći šablonu od papira ili štapiće za uši. Upravo je slaganje papirnatog modela adenovirusa jednoj djevojčici bilo toliko zanimljivo da nije htjela ići kući! Kad god je to moguće ja volim djecu provesti kroz laboratorij i omogućiti im da uzmu u ruku pipetu i da probaju sami prebaciti tekućinu iz jedne tubice u drugu. Ili da mikroskopom pogledaju kako izgledaju stanice.
Ove ste godine na natjecanju Science Vision Talk Contest briljirali izlaganjem “Taming Adenovirus: Turning a Foe into a Friend”. Što ste željeli prenijeti publici tom prezentacijom?
To natjecanje je bio potpuni izlazak iz moje zone komfora. Radilo se o međunarodnom natjecanju po uzoru na Euroviziju s idejom da se publici kroz muziku, pjevanje, ples, recitiranje, odnosno scenski nastup približe rezultati znanstvenih istraživanja. U svojoj prezentaciji sam pokušala kroz priču objasniti publici kako se adenovirusni vektori mogu promijeniti s ciljem njihovog unosa u točno specifične stanice odnosno tkiva. Ovaj postupak zovemo preusmjeravanje adenovirusa i to najčešće činimo tako da u proteine koji grade virus unesemo slijed koji će omogućiti ulazak virusa točno u one stanice koje želimo. Ovakvo preusmjeravanje povećava učinkovitost i sigurnost terapije jer adenovirus preciznije prenosi terapijski gen samo u ciljane stanice, što je posebno važno u istraživanjima genske terapije tumora. Za ovu prezentaciju iskoristila sam model adenovirusa kojem sam na površinu stavila mali magnet, a na sebi sam imala kutu sa iscrtanim organima od kojih je jedan imao isti takav magnet. U konačnici je vezanje magneta na magnet predstavilo vezanje adenovirusa na ciljano tkivo. Na ovom događaju je sudjelovalo 16 natjecatelja iz isto toliko europskih istraživačkih instituta, a sve se odvijalo u Brnu na CEITEC Institutu.
Kako vidite budućnost adenovirusnih vektora u liječenju i cjepivima?
Adenovirusni vektori su već dokazali svoju vrijednost tijekom pandemije COVID-19, gdje su omogućili brz razvoj učinkovitih cjepiva, no za očekivati je da će se njihova upotreba i tehnologija dodatno usavršavati u narednim godinama. Daljnja istraživanja usmjerena su na povećanje imunogenosti, te smanjenje neželjenih reakcija kao što su rijetke komplikacije povezane s imunosnim odgovorom, a bit će zanimljivo pratiti i uspješnost primjene vektorskih adenovirusnih cjepiva u obliku aerosola odnosno kroz intranazalni unos. Na ovaj način moguće je stimulirati lokalni mukozni imunitet ključan za zaštitu od respiratornih infekcija.
S druge pak strane, budućnost adenovirusnih vektora u terapiji tumora je također vrlo obećavajuća, osobito s razvojem onkolitičkih adenovirusa koji se selektivno umnažaju samo u tumorskim stanicama i na taj nači uništavaju tumorske stanice istovremeno potičući snažne protutumorske imunosne odgovore. Onkolitički adenovirusni vektori mogu se genetski modificirati tako da nose gene koji potiču imunosni sustav čime se dodatno pojačava njegova sposobnost za prepoznavanje i uništavanje tumorskih stanica. Za očekivati je da će kombinirane terapije koje uključuju onkolitičke adenoviruse i inhibitore imunosnih kontrolnih točaka ili stanične terapije poboljšati ishode liječenja tumora.
Ukratko, adenovirusni vektori ostaju ključna tehnologija u razvoju cjepiva i genskoj terapiji, kombinirajući brzu prilagodljivost, snažnu aktivaciju imunosnog sustava i svestrane načine primjene. Kontinuirani napredak u dizajnu vektora i sigurnosti dodatno će povećati njihov utjecaj u liječenju i prevenciji zaraznih bolesti i tumora.
Članak je objavljen u sklopu projekta “Osnaživanje žena na tržištu rada” koji sufinancira Agencija za elektroničke medije (Fond za poticanje pluralizma i raznovrsnosti elektroničkih medija).
