»Pisali so mi tudi ljudje, ki bi si iz firbca dali laserje v celice«

Ugotovil je tudi, da maščobne celice že same po sebi vsebujejo laserje. Začetni korak je bil, pravi, enostaven, poleg tega imajo številni laboratoriji po svetu potrebno opremo in znanje za takšno odkritje. Toda, dodaja, ideja je pomembna. Sam že ima nekaj novih, a o teh z nasmehom na obrazu še molči.

Verjetno ste v zadnjih dneh dobili elektronskih sporočil in klicev kot še nikoli. Se motimo?

Ne, res je.

S katerega naslova je prišlo tisto, ki vas je najbolj presenetilo?

Dobil sem različna sporočila – med drugim od ljudi, da bi si kar tako, iz firbca, vgradili v celice laserje ali vanje dali klorofil, da bi postali rastline. Torej tudi nekoliko nenavadna sporočila (smeh). Seveda pa so stik z mano navezali tudi različni mediji in raziskovalci. Nekateri že maja na svetovni konferenci v Kaliforniji, ko sem predstavil najino odkritje (do njega sta se dokopala s korejskim raziskovalcem Seok Hjun Junom, op. p.).

Lahko koga posebej omenite?

Za celične laserje se je na primer zanimal priznani nemški raziskovalec Frank Vollmer. Z njim sva se pogovarjala, kako bi bilo mogoče v prihodnosti laserje uporabiti za medicinsko diagnostiko. Med drugim tudi o morebitnem sodelovanju.

Vam je pisal tudi kdo iz Slovenije? Na primer predsednik države ali morda kateri drug politik?

Od politikov nisem dobil nobenega pisma. Mi je pa čestital direktor Instituta Jožefa Stefana prof. dr. Jadran Lenarčič.

Večino časa v zadnjih dveh letih, odkar ste podoktorski raziskovalec na harvardski medicinski fakulteti, ste se ukvarjali z laserji v celicah. Ali kljub temu lahko rečete, kdaj ste zavpili 'uspelo je, laser je vgrajen v celico' in 'dokazano, maščobne celice že same po sebi vsebujejo laserje'?

Bila sta dva posebna trenutka. Ko mi je prvič uspelo vgraditi laser v celico, sem od veselja skakal po laboratoriju. Postopek je bil zelo preprost in učinkovit. Drugič, ko sem ugotovil, da imajo maščobne celice že same po sebi laser, ki ga je le treba aktivirati, je bilo prav tako vznemirljivo, čeprav sem takrat že pričakoval, da bo to delovalo. Morda je bilo to celo večje odkritje kot umetna vsaditev laserja v celico.

Ste to ugotovili že dolgo nazaj ali se je na koncu vse skupaj zelo hitro odvilo?

To je bilo pred letom in pol. Toda ko nekaj odkriješ, je treba dokazati še različne aplikacije, kako vse se to lahko uporablja. Če bi objavil samo prvi del poskusa, ne bi bilo takega odziva. Pomembna je širina odkritja, da se dokaže tudi, da ne gre za specifičen sistem, ampak da je mogoče uporabljati na primer različne materiale in da ima odkritje različne aplikacije.

Kako ste prišli do tega odkritja? Koliko je bilo dela, preden ste šli v laboratorij?

Odkrili smo tri načine, kako narediti laser znotraj celice. Pri vseh treh načinih imamo ali mikroskopsko fluorescentno kroglico ali kapljico, veliko približno desetino premera človeškega lasu. Ta kapljica ali kroglica ujame svetlobo, kar imenujemo laserski resonator. Fluorescentno barvilo ojača ujeto svetlobo. Do zdaj je bilo že dokazano, da kroglica ali kapljica deluje kot laser zunaj celice. To smo zdaj mi uporabili na celicah. Kroglice smo dali živim celicam. Nekatere vrste jih pojejo, saj jih zaznajo kot tujke, gre za preprost obrambni mehanizem celice. In tako se je zgodilo prvo odkritje pred poldrugim letom – da gre lahko laser v obliki kroglice dejansko sam v celico.

Pri drugem načinu kapljico z zelo tanko stekleno pipeto vbrizgamo v celico. To je standarden postopek, ki ga raziskovalci uporabljajo, ko v celice vbrizgajo DNA. Mi smo ga prvič uporabili za vbrizganje olja. In tretjič, dokazali smo, da lahko maščobne celice, ki vsebujejo kapljice maščobe, delujejo kot laserji, pri čemer smo uporabili zgolj barvilo.

Preden sem začel delati v laboratoriju, sem kar nekaj časa posvetil učenju medicine in mikrobiologije. Pred tem nisem imel skoraj nič izkušenj na teh področjih, saj sem se ukvarjal večinoma s fiziko. Sama ideja, kako vstaviti laser v celico, pa se je porodila že kmalu po tistem, ko sem začel delati s celicami.

Omenili ste, da je pomembna predvsem aplikacija odkritja, torej, kako bo laser v celici mogoče uporabljati, za kaj bo koristen.

Odkritje ima uporabno vrednost zlasti za raziskovalne namene. Da bi bile te ugotovitve uporabne tudi v kliniki, pa potrebujemo še leta raziskav. Če bodo sploh uporabne.

Zakaj ne bi bile?

Od tisočev spojin, ki jih odkrijejo v laboratorijih, le ena pride na trg kot potencialno zdravilo. Za druge se ugotovi, da škodujejo ali da nimajo dovolj velikega učinka. Govorimo o milijardah dolarjev stroškov, ki so potrebni, da pride neka spojina iz laboratorija v vsakodnevno uporabo. V našem primeru je morda drugače, ker so nekatera barvila, ki jih uporabljamo, že dovoljena za uporabo v kliniki.

Bo pa to lahko olajšalo zdravljenje raka. Tudi še katere druge bolezni?

Rak se širi po telesu, zato bi bili ti laserji lahko zelo uporabni. Rakave celice bi se označilo, kar bi omogočilo, da jim sledimo, gledamo, katere grejo kam v telo. V tem primeru bi z laserji dobili novo metodo za proučevanje teh procesov, take raziskave pa bi lahko vodile do novih zdravil in načinov zdravljenja.

Trenutno razvijajo zdravila, večinoma za raka in bakterijske okužbe, ki jih aktiviramo s svetlobo, kar pomeni, da lahko delujejo le tam, kamor posvetimo, in tako nimajo negativnega učinka na celo telo. Naše laserje bi lahko uporabili lokalizirano v celicah in bi zelo natančno obsevali samo ta mesta. To je možna aplikacija, vendar nekoliko kasneje v prihodnosti.

V petih, desetih letih?

Po mojem mnenju težko prej kot v desetih letih. Tudi zdravila, ki se aktivirajo na svetlobo, so, če se ne motim, še v razvojni fazi.

Govorili smo o novih metodah proučevanja in o zdravilih kot posledici vašega odkritja. Še kaj?

Koristno bo tudi v laboratorijih, kjer razvijajo nova zdravila. Ta najprej preizkušajo na celicah, potem na majhnih živalih, sledijo večje živali, nazadnje opravijo klinične teste na ljudeh. Prva faza se danes dela predvsem na velikih populacijah celic. Izmeri se lastnost vseh celic, ki se jim da zdravilo, in nato preveri spet vse celice. Z laserjem bomo lahko označili celice, vedeli, katera je katera, izmerili vsako posebej, jim dali zdravilo in nato za vsako ugotovili, kaj se je z njo zgodilo po tem, ko smo ji dali zdravilo.

Druga vaša ugotovitev je, da maščobne celice že same po sebi vsebujejo laserje, ki jih je treba le aktivirati. Bomo o aplikaciji tega v praksi brali prej?

Po eni strani je dobro, ker so laserji naravni, po drugi pa je problem, ker gre le za maščobne celice. So, kjer so, ne moremo jih ciljno vgraditi. Zato vidim tu manj možnosti uporabe kot pri umetnih laserjih, ki jih vgradimo v celice.

Zaenkrat je mogoče meriti sile v celici za raziskovalne namene. Pred časom je bila objavljena raziskava, kako se razvija zarodek. Ko se razvijajo organi ali okončine, se morajo celice preoblikovati. Tu bi našo ugotovitev lahko uporabili in izmerili deformacije tkiva organov.

So pa ti laserji v celicah za človeško telo popolnoma neškodljivi?

Testirali smo celice, kako preživijo, in nismo opazili velikih razlik med tistimi, ki smo jim vgradili laser, in tistimi, ki jim ga nismo. Torej je dokaj neškodljivo, nismo pa naredili posebne daljše študije. Morda bi vgradnja utegnila vplivati na to, kako delujejo celice, saj le vsebujejo neki predmet v sebi. Ni pa laser na primer toksičen ali kaj podobnega.

Če zdaj pogledate nazaj, res ni bilo vse skupaj težko, kot ste rekli? Ste še vedno presenečeni, da tega ni ugotovil že kdo drug?

Začetni korak je bil enostaven, poleg tega imajo številni laboratoriji po svetu in tudi v Sloveniji potrebno opremo in znanje. A pomembna je bila ideja.

V ZDA ste prišli z jasnim ciljem – da vstavite laser v celico. Ta je dosežen. Kaj zdaj?

Vsekakor bi rad še naprej raziskoval v isti smeri, predvsem aplikacije teh laserjev me zanimajo. S tem bom od aprila prihodnje leto nadaljeval na Institutu Jožefa Stefana. Dobil sem namreč evropski projekt Marie Curie, ki mi financira še eno leto raziskav v Sloveniji. Ideja tega podoktorskega usposabljanje je, da posameznik v tujini pridobi znanje, ki ga doma ni. Z novim znanjem se nato vrne in tako doma začne novo raziskovalno področje. Moj namen je oblikovati raziskovalno skupino, ki se bo ukvarjala s tem področjem.

Na področju laserjev v celicah ali širše? Vemo, da ste s profesorjem Igorjem Muševičem prvi razvili tridimenzionalni laser.

Zanima me širše področje – področje optike in fotonike v človeškem telesu. Pri nekaterih drugih projektih, pri katerih sem sodeloval na medicinski fakulteti harvardske univerze, smo razvijali optične valovode za dostavo svetlobe v telo. Trenutno so vsi valovodi, ki se uporabljajo, steklena optična vlakna v obliki katetra. Te zdravniki vstavijo v telo, ko na primer pregledujejo črevo ali kateri drug organ, ali opravljajo operacije. Mi pa smo razvili valovode, ki jih dejansko vstavimo v telo, tam jih pustimo nekaj časa, da opravimo na primer preiskavo ali terapijo, potem pa se sami od sebe razgradijo.

Optična vlakna, ki smo jih razvili, trenutno preizkušamo za namene zapiranja ran. Dandanes zdravniki uporabljajo šive. Pri našem postopku pa lahko rano zalepimo z laserjem, kar skrajša celjenje rane in pusti manj sledov kot pri šivih. Razviti valovodi omogočajo lepljenje tudi bolj globokih ran, recimo pri operacijah. V prihodnosti pa bi lahko bila ta optična vlakna uporabna za razne medicinske preiskave.

Imate že naslednji zelo jasen cilj, tako kot ste ga imeli, preden ste šli v ZDA?

To pa je skrivnost (smeh). Imam nekaj zanimivih idej, vendar jih ne bi še rad razkril.

Kaj pa boste počeli do aprila v ZDA?

Zdaj začenjamo eksperimente na miših, v živem telesu, razvijamo metode, kako se laserji obnašajo in kako jih lahko uporabljamo. Iščemo nove materiale za laserje. Prav tako jih poskušamo pomanjšati, saj bi to izboljšalo aplikacije. Ugotavljamo tudi, kakšne lastnosti celic, tkiva bi se dalo meriti s temi laserji.

Zdaj ste delali laserje iz mikroskopske fluorescentne kroglice. Iz katerega materiala bi še lahko bili?

Kapljice so bile iz polistirena, iz neškodljivega materiala, ki pa ni razgradljiv. Zdaj poskušamo z materiali, ki bi jih lahko človeško telo samo razgradilo in so popolnoma neškodljivi. Polistirenske kroglice prav tako niso škodljive, ampak jih telo ne more razgraditi.

Vi ste fizik, kaj vas je navdušilo za biološko področje?

Za doktorat sem raziskoval mikrolaserje iz tekočih kristalov. To metodo sem si želel uporabiti na biološkem področju, s katerim se ukvarja vedno več raziskovalcev in je tudi zame zelo zanimivo. Pogledal sem, katere raziskovalne skupine po svetu se s tem področjem ukvarjajo. Ni jih veliko. Tu na Harvardu delajo najbolj zanimive raziskave. Raziskovalni skupini, ki jo vodi Jun, je že prej uspelo dati celico v večji laser. To me je pritegnilo in takrat sem si postavil cilj, da bi naredil laser znotraj celice. Junova skupina je takrat ravno razpisala prosto mesto za raziskovalca z doktoratom. Prijavil sem se in še danes sem tukaj. Nekaj mesecev po tistem, ko sem se zaposlil na Harvardu, sem pridobil tudi evropski projekt Marie Curie, s čimer se je moje bivanje tukaj podaljšalo na skupno slaba tri leta.

Bi lahko do takšnega odkritja prišli tudi v Sloveniji?

Vsekakor. Opremo in znanje za tako odkritje v Sloveniji imamo, se pa s tem ožjim področjem do zdaj ni nihče ukvarjal. Zato sem prišel v ZDA po znanje, ki ga bom nato prenesel domov.

Vas ne mika, da bi ostali v tujini?

Zaenkrat se nameravam vrniti. Amerika je zelo stresno okolje. Po mojem mnenju je kakovost življenja v Sloveniji boljša.

Se od raziskovalcev na Harvardu zahteva več kot v Sloveniji?

Uradno nihče ne zahteva, da si tukaj in delaš. Toda okolje je zelo tekmovalno in pričakuje se, da imaš dobre rezultate. Nikogar ne zanima, kdaj in koliko delaš, važen je rezultat. Na dopust lahko greš kadarkoli, ne da bi komu sploh povedal, ampak izkaže se, da ljudje dejansko porabijo manj dopusta, kot ga imajo na voljo.

So uspehi bolj cenjeni kot pri nas? Se bolj razlikuje, kdo je dober in kdo ne in je zato tudi ustrezno nagrajen?

Menim, da so tako v ZDA kot pri nas uspehi cenjeni. Razlika je, da ko se v ZDA odkrije uporabna zadeva, je podpora industrije veliko večja kot v Sloveniji, saj je tu ogromno podjetij in kapitala.

Kakšen odnos do vas imajo starejši kolegi?

Raziskovalne skupine so tu mlajše, raziskovalec ali dva sta starejša, drugi so doktorski študenti ali podoktorski raziskovalci. Večina tistih, ki opravijo doktorat ali podoktorsko usposabljanje v ZDA, gre delat v industrijo. Pri nas pa je problem, ker ni veliko visokotehnološke industrije in je zato pretok iz raziskovalne sfere v industrijo manjši.

Vas mika, da bi sami ustanovili podjetje? Nekoč ste ga že imeli.

Za zdaj bom ostal v raziskovalni sferi. Če pa bom v prihodnje imel kakšno dobro poslovno idejo, zakaj pa ne.

Ste kdaj, ko ste raziskovali v ZDA, delo preložili na mlajše kolege?

Ne, delala sva le midva s korejskim kolegom. Sam sem kdaj kolege vprašal kaj o celicah, saj sem se v Sloveniji ukvarjal s fiziko in tega področja nisem poznal. Moje delo zdaj nadaljuje doktorski študent Harvarda, poleti pa se je s tem ukvarjal študent, ki se že vrača v Avstralijo. Poleg tega so, kot je tu običajno, sodelovali tehniki, ki so pomagali pri uporabi večje opreme v splošni bolnišnici Massachusettsa in harvardskem nanotehnološkem centru.

To vas sprašujemo, ker pogosto slišimo od asistentov na fakultetah, da morajo opravljati delo svojih mentorjev ali starejših profesorjev.

Odvisno je od raziskovalne skupine. Tudi v Ameriki so skupine z večjimi in bolj zapletenimi projekti, ki za nekatera dela izkoriščajo študente in podoktorske raziskovalce.

V Sloveniji se to ne dogaja samo pri večjih in bolj zapletenih projektih.

Verjamem.

Verjetno ste brali, kako je dekan mariborske ekonomsko-pravne fakultete kot študijo za Dars, za katero je dobil plačilo, oddal prepis diplomske naloge svoje študentke. Kljub temu vztraja, da ne bo odstopil. Kaj bi se v takem primeru zgodilo na Harvardu?

Nisem slišal za ta primer. Na Harvardu so take zadeve ponavadi pravilno sankcionirane.

Kako pa komentirate afero s honorarji?

Ne berem veliko novic, zato težko komentiram. Za zdaj me zanima stroga znanost.

Zakon o visokem šolstvu se piše že vrsto let. Vsi se strinjajo, da so spremembe potrebne, a takoj ko se te začnejo pisati, je upor neverjeten. Zakaj?

Moje področje je zaenkrat znanost.

Se pa strinjate, da so spremembe na visokošolskem in znanstvenem področju v Sloveniji potrebne?

Vedno je lahko boljše. Pogosto se govori, da bi lahko vpeljali nekatere spremembe po vzoru nekaterih drugih držav. Toda problem je, ker je Slovenija zelo majhna in vsak pozna vsakega. Na koncu se sprašujemo, kdo je čigav prijatelj. To je v tako majhni državi, kot je naša, težko rešiti. Pred kratkim so pri ocenjevanju projektov in programov na agenciji za raziskovalno in razvojno dejavnost uvedli tuje ocenjevalce, kar se mi zdi dobro. Pomembno je, da se preverja neodvisno, da to počne nekdo, ki nima neposrednih povezav v Sloveniji.

Sistem je pri nas narejen tudi tako, da mladi težko dobijo svojo raziskovalno skupino. Vi si jo želite.

Slovenskih sredstev ni prav veliko, zato bom poskusil pridobiti evropska. Ni jih lahko dobiti, ampak glede na svoje rezultate možnosti verjetno imam.

Že kot dijak ste tudi na tekmovanjih blesteli v fiziki. Kdo vas je navdušil?

Z očetom sva kar naprej kaj popravljala. Vedno me je zanimalo, kako stvari delujejo. Prav fizika je tista, ki najbolje opiše, kako delujejo stroji in ves svet. Bil sem radoveden in tako pristal v fiziki.

Asteroid je dobil ime po vas. Kdaj, kako?

Že dolgo nazaj. V gimnaziji sem še z dvema kolegoma naredil pospeševalnik delcev. Zmagali smo na tekmovanju raziskovalnih nalog v Sloveniji in tako šli še na največje mednarodno srednješolsko tekmovanje v Ameriki. Bili smo drugi, nagrada pa je bila tudi to, da so po vsakem poimenovali asteroid.

Morda veste, koliko asteroidov nosi slovensko ime?

Vsaj trije (smeh).

Ta e-poštni naslov je zaščiten proti smetenju. Potrebujete Javascript za pogled.