Chemikas Jonas Bucevičius į Getingeną Vokietijoje išvyko dar 2017 metais. Čia, pasaulinio garso Makso Planko biofizikinės chemijos institute, Nanobiofotonikos departamente lietuvis pradėjo dirbti kartu su Nobelio premijos laureatu prof. S. W. Hell ir dabar vykdo tokius novatoriškus tyrimus, kurių rezultatų nekantriai laukia viso pasaulio mokslininkai. STED tipo mikroskopijos, pasitelkiant stimuliuotos emisijos fenomeną ir 2 lazerių (sužadinimo bei STED) kombinacijos dėka pagaliau galima išvysti iki šiol nematytus struktūrinius elementus tiek fiksuotose, tiek gyvose ląstelėse.
Kokie keliai nuvedė į Vokietiją?
2016 m. vienas garsiausių šių laikų mokslininkų, super-rezoliucijos mikroskopijos, konkrečiau – stimuliuotos emisijos išeikvojimo (angl. stimulated emission depletion, STED) mikroskopijos atradėjas prof. S. W. Hell į savo komandą pakvietė prisijungti dr. Gražvydą Lukinavičių. Jis su Lietuvos mokslininkų bendruomene ir pasidalino žinia, jog grupė ieško organinės chemijos srities tyrėjo. Nedvejodamas nusprendžiau išbandyti jėgas ir sėkmingai dalyvavau konkurse postdoktoratūros tyrėjo pozicijai užimti. Prisijungęs prie grupės, nuo pat pradžių bendradarbiavau su dr. Lukinavičiumi. Tad, nenuostabu, jog 2018 m. Nanobiofotonikos departamente šiam įkūrus mokslinę grupę „Chromatino žymėjimas ir vaizdinimas” (angl. Chromatin labeling and imaging) taip pat prie jos prisijungiau. Šiuo metu grupę sudaro 4 mokslininkai (visi jie – VU absolventai).
2018 m. laimėjau prestižinę Makso Planko bendruomenės įsteigtą stipendiją, kurią skiria būtent MPI (Makso Planko institute) dirbantys Nobelio premijos laureatai. Pastarąją man paskyrė profesorius S. W. Hell, be jo mūsų institutui dar priklauso 1991 m. Nobelį fiziologijos ir medicinos srityje pelnęs prof. Erwin Neher. Šiuo metu esu antras šios stipendijos gavėjas. Prieš mane ji buvo paskirta dr. G. Lukinavičiui, tad kol kas ji buvo suteikta tik lietuvių kilmės mokslininkams. Tiesa, vadinti tai „stipendija” gal nėra itin tikslu, kadangi su ja taip pat yra skiriamas nemenkas finansavimas tyrimams. Pats stipendijos įteikimas vyksta gana iškilmingai – MPI direktorių metinio susirinkimo metu. Po šios ceremonijos turėjau garbės pietauti drauge su Makso Planko bendruomenės prezidentu bei viceprezidente, taip pat – susipažinau su kitais, panašiais tikslais kaip ir aš atvykusiais jaunais tyrėjais.
Kuo konkrečiai Jūs šiuo metu užsiimate?
Šiuo metu aš kuriu ir sintetinu naujus fluorescencinius zondus, skirtus gyvų ląstelių vizualizavimui. Fluorescencinis zondas įprastai susideda iš tam tikrų struktūrinių fragmentų – flurescencinio dažo, jungtuko ir ligando, kuris sąveikauja su dominančiu taikiniu ląstelėje.
Fluorescenciniai dažai paprastai būna optimizuoti iš fotofizikinių parametrų pusės, tačiau geras fluorescencinis zondas gyvoms ląstelėms turi atitikti aibę kitų parametrų: tirpumą vandeninėje terpėje, ląstelės membranos laidumą, nesąveikauti su kitais taikiniais, nesukurti per didelio fono, pasižymėti fluorogeniškumu, mažu toksiškumu ir daugeliu kitų savybių. Isivaizduokite – ląstelė yra sudaryta iš galybės skirtingų molekulinių darinių: baltymų, membranų, druskų, mažamolekulinių junginių ir t.t., o zondas, sąveikaudamas, turi sukurti fluorescencinį atsaką išskirtinai tik su dominančiu ląstelės taikiniu. Bendrai tariant, mano tyrimų tikslas yra sukurti „įrankių dėžę", kurią pasitelkus, būtų įmanoma greitai ir paprastai tyrinėti gyvybę mažiausiame įmanomame mastelyje. Kalbant apie mažiausią mastelį – naudojantis naujausiais prof. S. W. Hell mikroskopijos metodais, skiriamoji geba gali pasiekti rekordinį 1 nm, o tai reiškia, jog net ir molekulinis mikroskopijos lygmuo tapo įmanomas, kadangi tokios skiriamosios gebos pakanka dviem fluorescuojančiom molekulėm atskirti.
Fluorescencinių zondų ir super rezoliucijos mikroskopijos dėka, galime išvysti tai, ko net nenutuokiame esant ir, svarbiausia, naudojant cheminio tipo zondus, tai pasiekti įmanoma itin lengvai – be jokių ilgų ir brangių eksperimentų, tam tikrose ląstelių linijose ekspresuojant norimas žymes. Toks fundamentinis neatrastų vyksmų ląstelėje pažinimas gali atverti duris įvairiems naujiems gydymo būdams, sparčiai farmacinių preparatų paieškai, vėžinių ir kitų susirgimų ankstyvajai diagnostikai ir panašioms sritims.
Dėl daugybės įmanomų struktūrinių variacijų, optimizuojant fluorescencinių žymių struktūras, tenka atlikti nemažai sintetinio darbo, tad, galėčiau teigti, jog erdvės tyrinėjimams bei potencialo proveržiui šioje srityje tikrai netrūksta. Tai yra ganėtinai lėtai besivystanti sritis, kurią lenkia net techninis mikroskopų vystymasis, todėl naujų efektyvių fluorescencinių zondų poreikis – milžiniškas.
2018 m. savo tyrimų rezultatus apie rekordiškai gerai DNR vizualizuojančius fluorescencinius zondus gyvoms ląstelėms bei šių žymių struktūrinių izomerų įtaką jų veikimo charakteristikai publikavome tarptautiniame žurnale „Chemical Science”. Tai – labai įdomus atradimas. Mažos detalės – ligando, sąveikaujančios su DNR, prijungimo padėtis turi ypač didelę įtaką žymės veikimui gyvose ląstelėse. Tokiu būdu sugebėjome iki 10 kartų pagerinti iki šiol geriausios DNR vaizdinimo žymės ryškumą. Efektyvių zondų, kuriuose galima vizualizuoti chromatiną gyvose ląstelėse ilgą laiką buvo vos keletas, todėl mūsų sukurti zondai iškart patraukė mokslininkų iš įvairiausių šalių (Vokietijos, Austrijos, UK, Švedijos, Suomijos, JAV, Kanados, Čilės, Argentinos, Kinijos, Prancūzijos, Belgijos, Rusijos ir kt.) dėmesį. Su jais visais mes mielai pasidalinome mėginiais. Šiuo metu aš ir toliau tęsiu žymių struktūros bei jų veikimo sąryšio tyrimus.
Gyvenate Getingene. Koks tai miestas?
Getingenas vienareikšmiškai galėtų būti tituluojamas mokslo miestu. Jame yra įsikūręs ne vienas mokslinis institutas bei universitetas. Tai miestas, turintis ilgą mokslo istoriją, su juo yra siejama per 40 Nobelio premija įvertintų mokslininkų. Mane, kaip organinės chemijos srities atstovą pirmiausiai džiugina tai, jog šiame mieste itin ilgą laiką tyrinėjimus vykdė organinės chemijos pradininku laikomas Friedrich Wohler. Tačiau, mano žmonai ir man Getingenas giliai širdyje įstrigs dar ir dėl kitos priežasties – čia mums gimė antras vaikas – sūnus Emilis.
Neplanuojate grįžti į Lietuvą? Gal susilaukiate pasiūlymų dirbti čia?
Konkrečių darbo pasiūlymų sulaukęs nesu. Teoriškai, aš vis dar esu Vilniaus universiteto Chemijos ir geomokslų fakulteto į ilgalaikę stažuotę išvykęs lektorius. Iš vienos pusės – norisi sugrįžti dirbti į Lietuvą, iš kitos – norėtųsi pasisemti dar daugiau patirties tokiame aukšto mokslinio lygio institute. Vienas pagrindinių šio Makso Planko instituto tikslų – kad čia atliekami tyrimai taptų atspirties tašku kitoms institucijoms. Diktuojami aukšti instituto standartai verčia nuolat pasitempti – atliktus tyrimus publikuoti geriausiuose moksliniuose žurnaluose bei sau pačiam nusistatyti vis aukštesnę kartelę.
Kaip manote – ar galėtumėt tokio aukšto lygio mokslinius tyrimus atlikti ir Lietuvoje? Ar mūsų šalyje yra reikiamos sąlygos?
Nanobiofotonikos departamente bei dr. Gražvydo Lukinavičiaus vadovaujamos grupės atliekami tyrimai yra 100 % tarpdisciplininiai ir visi darbai atliekami komandoje, t.y. – siekiant efektyviausio rezultato, kiekvienas atlieka tai, ką sugeba geriausiai. Manau, jog gera patyrusi komanda panašius tyrimus tikrai galėtų atlikti ir Lietuvoje, tačiau nesu užtikrintas, ar būtų galima tikėtis tokio paties rezultato. Apskritai – sakyčiau, kad lyginti bet kurį Makso Planko institutą, juo labiau – vieną geriausių biofizikinės chemijos institutų su Lietuvos mokslinių tyrimų įstaigomis yra tiesiog nesąžininga. Tenka pripažinti, jog Lietuvoje mokslininko profesija, deja, dar nėra prestižinė. Bendrai svarstant – šalies atžvilgiu, moksliniai tyrimai yra ilgalaikė investicija be garantuotos grąžos. Iš dalies, tai – šalies prestižo reikalas, kuris gali puikiai tarnauti ir kaip jos reklaminis veidas. Pasiekus pakankamai aukštą inovacijų lygį, pradedamos pritraukti inovatyvaus verslo investicijos, kuriasi tiriamieji verslo padaliniai, steigiamos aukštos kvalifikacijos reikalaujančios darbo vietos. Tai yra pavykę padaryti kitoms nedidelėms šalims, tokioms kaip Šveicarija ar Izraelis. Mano manymu, kol kas Lietuvoje tiesiog yra svarbesnių problemų, nei mokslinių tyrimų finansavimas ar mokslininkų darbo užmokesčio klausimas. Tikimasi, kad pastarosios problemos įvairių projektų lėšų dėka išsispręs savaime. Bėda ta, kad šios dotacijos nėra pastovios.
Šiuo metu Lietuvoje yra sukurta puiki infrastruktūra – tuo mūsų mokslo centrai nėmaž neatsilieka nuo vakarų Europos mokslo centrų. Šį aspektą mini beveik visi, kuriems užduodamas panašus klausimas. Tačiau, dažnai užmirštama, jog mokslinius tyrimus visų pirma vykdo žmogus, o ne sienos ir ne brangūs prietaisai. Manau, jog Lietuvoje yra visos sąlygos kokybiškiems aukščiausio lygio tyrinėjimams, tačiau labiausiai trūksta ilgalaikės strategijos.