Pričamo sa Pavlom Anđusom

Kako ste shvatili da su biofizika i neuronauke put kojim ćete ići?

Još tokom gimnazijskog školovanja (možda i ranije) me je intrigiralo pitanje osnova ljudskog ponašanja. Pored oca fiziloga i dede elektroinžinjera (ovaj drugi je „suprotno verovanjima“ možda i najviše uticao na moje obrazovanje) i majke koja me je približila umetnostima, ja sam odgajan u duhu egzaktnog materijalizma sa idejom da se i najtananija svojstva ljudske kreativnosti mogu dokučiti u materijalnom supstratu biologije. Tako su me fascinirale neuronauke koje su ukazivale da se objašnjenjenje za sve oblike ponašanja i njihove manifestacije, instinkte i emocije mogu naći u jasnim i istraživim strukturama mozga. Kroz svoje studentsko obrazovanje, imao sam sreću da se sretnem sa biofizikom (koja je već tada, kao moderna naučna disciplina uvedena na našem Univerzitetu) i da shvatim da je njen multidisciplinarni princip moćno oruđe za istraživanje kompleksnih bioloških fenomena u neuronaukama.

U jednom intervjuu ste rekli da Vam je dužnost da nastavite održavanje Đajine škole. Možete li nam reći kakav je osećaj imati takvu čast, ali i veliku obavezu?

„Osećaj“ nije prijatan. Ivan Đaja je bio gorostas koga je u prvoj polovini 20. veka, kada je npr. otkrivena struktura DNK i kada je objašnjen nervni impuls, poznavala i veličala svetska naučna javnost. Đaja i saradnici su uspeli da „zamrznu“ toplokrvni organizam i ožive ga bez posledica. Ovo i danas zvuči kao naučna fantastika, a onda je bilo publikovano u uglednim naučnim časopisima i predstavljano u amfiteatrima svetskih škola. A danas je to naučna fantastika, jer ta istraživanja (sem par sporadičnih pokušaja kod nas i u svetu) jednostavno nisu nastavljena. Zato je odgovornost i obavezna ogromna da „oživimo“ Đajinu metodu hibernacije i pokažemo (ponovo) svetu ovo dostignuće naše nauke. Mi smo dosta uradili na samom oživljavanju Đajinog dela (kroz razne publikacije, izložbe i internet sajtove), ali kruna svega bi trebalo da bude oživljavanje i nastavak istraživanja Đaje i saradnika. Tu nam ide na ruku neverovatna činjenica da su ova istraživanja objavljena dosta davno i da su odavno van domašaja „moderne nauke“. A te studije iz pedesetih godina prošlog veka su još uvek od značaja za savemenu biomedicinu, hirurgiju, prezervaciju tkiva, organa i ćelija, ali i vojnu medicinu i kosmonautiku.

Na početku karijere ste želeli da istražujete ljudske emocije, kako ste od te ideje došli do toga da se bavite neurodegenerativnim bolestima?

Kao što sam već pomenuo, interes za neurološki i materijalni supstrat emocija bilo je moje mladalačko i idealističko interesovanje. Međutim, život vam sprema razne „krivine“. Nakon studija dobio sam posao u jednom „nebiološkom“ Institutu (Institut za opštu i fizičku hemiju, još uvek na Studentskom trgu preko puta našeg Fakulteta), gde sam se bavio biofizikom transporta vode i jona kroz ćelijske membrane i to biljne. Međutim sve vreme su me interesovali neuroni i njihova ekscitabilnost, pa sam tako par godina nakon doktoriranja 1994. godine uspeo da dobijem postdoktorantsko mesto u Neurobiofizičkoj laboratoriji Škole za napredne studije u Trstu. Tamo sam imao prlliku da po prvi put ispitujem elektrofiziologiju jonskih kanala na neuronima u kulturi. Desilo se da je moj rukovodilac, a kasnije dobar prijatelj prof. Enriko Kerubini dobio projekat sa zadatkom da se ispita autoimunska osnova teške motoneuronske bolesti amiotrofične lateralne skleroze – ALS. Pokazali smo tada  da antitela pacijenata ove bolesti mogu da povećaju sinaptičku aktivnost pacovskih neurona u kulturi i to piramidalnih neurona hipokampusa. Posebno mi je drago što smo ove inicijalne rezultate objavili u uglednom Journal of Physiology u kome su Hodžkin i Haksli objavili svoje radove ovenčane Nobelovom nagradom. Shvatio sam tada da moja znanja biofizike i fundamentalne elektrofiziologije mogu da stavim u službu konkretne borbe za pacijente u neurološkim klinikama ovde i u svetu. Tako sam zapravo stao na „ludi kamen“ istraživanja ALS-a, pa i drugih neurodegenerativnih oboljenja na kome i dan danas stojim, ali ne više sam, već sa svojim saradnicima…

U najvećem delu Vaših radova, sreće se neurodegenerativna bolest amiotrofična lateralna skleroza. Zašto je baš ona postala srž Vašeg naučnog interesovanja?

Veliki engleski fiziolog Starling rekao je za fiziologiju da je to najteža i najlepša igra. Od prvih dana rada na ALS projektu shvatio sam da će to biti najteži, ali i najlepši izazov. Najteži, jer evo i danas i pored velikih otkrića u oblasti nema leka ovoj opakoj bolesti, a najlepši zato što smo na putu da spasemo živote pacijenata i time pokažemo značaj svoje nauke. Naime, za istraživanja ALS-a važi izreka: „Ako ste pacov ili miš izlečićemo vas od ALS-a“. Naime, razni eksperimenalni lekovi pokazali su se efikasnim na životinjskim modelima, ali to nije potvrđeno na pacijantima u klinici. Izazov je u razumevanju takozvane translacije i personalizovane medicine tj. specifičnosti svakog pacijenta.

Učestvovali ste u osnivanju Centra za lasersku mikroskopiju čiji ste i rukovodilac, kako je nastala sama ideja da se stvori jedan ovakav renomirani centar kod nas?

Hvala za ovo „renomiran“. Centar je formiran zahvaljujući evropskom projektu koji sam imao sreću da dobijem 2005. godine i ideje nekih starijih kolega na fakultetu da treba nabaviti konfokalni mikroskop. Ja sam tada već imao iskustvo rada sa tim uređajem, stečeno u Trstu i oberučke sam prihvatio predlog. Od dela sredstava na projektu sufinansirali smo nabavku konfokalnog mikroskopa koji je tada bio prvi u zemlji. Ovaj uređaj i danas predstavlja tehnološku okosnicu Centra koji je u međuvremenu proširen sa uređajem za videomikroskopiju ćelijskog kalcijuma, sistemom za elektrofiziologiju na deliću membrane („patch clamp“) i sistemom za ćelijske kulture. U Centru danas, uključujući mene, radi 15 saradnika (istraživači, studenti, profesori). Sve to na jedva tridesetak kvadratnih metara… 

Rukovodili ste projektom koji se bavi laboratorijom na čipu koja je bazirana na imunoglubulinima u cilju bolje dijagnostike neurodegenerativnih bolesti. Kako je nastala ova ideja i možete li nam reći nešto više o ovom projektu?

Taj projekat sa partnerima iz Finske, Fancuske, Turske, SAD i Kostarike još uveliko traje (mada smo od prošle godine usporili zbog pandemije). Želja nam je bila da naša dugogodišnja znanja o efektima IgG ALS pacijenata na neuronima i gliji pretočimo u mikrofluidički uređaj za inovativnu dijagnostiku ALS i drugih neurodegenerativnih oboljenja. Osnovna ideja je zapravo kako da se prevaziđe ono što sam prethodno napomenuo kao razlog neuspeha kliničke translacije, tj. kako da se bolje opiše stanje svakog pacijenta posebno. Nedavno smo dobili i jedan projekat našeg Fonda za inovacionu delatnost, a učestvovali smo i na nekoliko domaćih i međunarodnih takmičenja za inovaciju u medicini i neuronaukama. Taj prelazak sa nauke na biomedicinsko tržište je za mene i moje saradnike jedno sasvim novo i intersantno iskustvo kome se nisam nadao…

Kako to molekuli vanćelijskog matriksa koji su poreklom iz neurona utiču na kognitivne procese, a pre svega na procese pamćenja i učenja?

Pored transgenih ALS pacova u laboratoriji radimo i sa miševima kojima je uklonjen gen za protein vanćelijskog matriksa tenascin C. Ove miševe smo dobili od dr Melite Šakner iz Hamburga sa kojom sam započeo saradnju dok sam bio na studijskom boravku na Univerzitetu u Torinu. Tada smo pokazali da ovaj molekul pomaže u kratkotrajnom učenju (pospešuje elektrofiziološki odgovor na drugi stimulus dva uparena pulsa primenjena na izolovanom preseku malog mozga miša). U Beogradu sam sa mojim timom nastavio ova istraživanja i tu smo se koncentrisali na strukturu koju zovemo perineuralna mreža. Nju čine razni glikozilovani proteini ekstraćelijskog matriksa koji formiraju mrežu oko neurona kojom se reguliše i kontroliše broj sinaptičkih ulaza na ćeliiju. Kako u početku nismo imali elektrofiziologiju u Centru dosetio sam se da pokušamo „prirodno“ da stimulišemo životinje tako što ćemo ih izlagati tzv. obogaćenoj sredini, tj. kavezu sa puno „igračaka“. Od ranije je poznato da ovakav tretman razgrađuje perineuralne mreže i omogućuje formiranje novih sinapsi i to preferencijalno ekscitatornih u odnosu na inhibitorne. Naša dalja ispitivanja išla su u pravcu ispitivanja uloge tenascinaC u ovom procesu struturne plastičnosti kao i u procesima poput neurogeneze i najzad, u saradnji sa kolegama iz Praga i u samoj ultrastrukturi perineuralnih mreža.

Koliki je terapijski potencijal terpenoida avarola koji je izolovan iz sunđera vrste Dysidea avara na modelima neurodegenerativnih bolesti? 

Ovo je potpuno nova oblast za nas, a počeli smo da se bavimo avarolom kroz jedan nedavno završen bilateralni projekat sa Institutom za biologiju mora u Kotoru. Projekat je bio neobično kompleksan za jednu bilateralu – s naše strane su učestvovali istraživači iz čak četiri institucije: Biološkog i Hemijskog fakulteta, Fakulteta za fizičku hemiju i Instituta za Biološka istraživanja. Rezultat je bio jedan master rad kojim je pokazano da avarol ima anti-inflamatorno dejstvo na stimulisanim ćelijama mikroglije in vitro. Ovo je samo početak istraživanja koja bi trebalo da ispitaju i dejstvo ovog agensa na modelima neurodegenerativnih oboljenja i procesa. Taj bilateralni projekat ima još jedan poseban značaj, a to je ostvarivanje saradnje sa Institutom u Kotoru koji je u vreme, dok sam bio student, predstavljao važnu naučnu bazu onda jedinstvene zemlje, a danas predstavlja potencijal za saradnju u nauci i obrazovanju u regionu, kao i odlično mesto za bavljenje naukom tokom letnjih meseci! Već nekoliko godina organizujemo tamo međunarodne letnje škole biofizike. Probaćemo i ove godine u julu da organizujemo školu o jonskim kanalima i ekscitabilnosti ćelije sa uglednim predavačima iz inostranstva (Francuska, Engleska, Italija, SAD). Pandemija nas naravno može omesti, ali za sada se ne damo!

Na koji način dodeljujete studentima master studija zadatke kojima će se baviti i koliko ste ponosni na svoje doktorande?

Kao rukovodilac laboratorije ja predlažem osnovne smernice istraživanja, a svi saradnici su dobrodošli da ove smernice dopunjuju i modifikuju. Tako je i sa temama master radova. Njih uglavnom predlažu moji mlađi saradnici, a u okviru tekućih istraživanja. Moj angažman je razumljivo znatno veći kad su doktorandi u pitanju, jer su to ljudi koji nose istraživanja u Centru i koji bi trebalo da budu njegova budućnost. Svi moji doktorandi ispekli su delom „zanat“ i u inostranim laboratorijama. Ponosan sam kad mi kolege iz inostranstva nahvale moje mlađe saradnike. Ponosan sam i kad odluče nakon kraćeg ili dužeg boravka da se vrate i ponovo oprobaju u svojoj zemlji i na svom fakultetu.

Koju poruku imate za naše čitaoce?

Klasično pitanje za kraj…i najteže. Treba voleti ovu nauku iskreno, jer jedino onda možete biti spremni na odricanja i žrtvu. Zaboravite na karijeru, ako je ona cilj onda nema nauke i nauka će teže doći, a ako ima nauke onda će i karijera ići svojim tokom. I da ponovimo Starlingovu izjavu: „Zato što je to najteža i najlepša igra!“