Гласът на учените трябва да се чува

В Института по молекулярна биология на БАН разработват наш PCR комплект

Отворена наука е обобщаващо понятие за инициативата, чиято цел е научните изследвания и резултати да станат достъпни за всички любознателни хора – аматьори и професионалисти. То обхваща публикуването на отворени научни изследвания, борбата за свободен онлайн достъп, окуражаването на учените да обнародват работните си дневници, и улесняването на научната работа и публикуването на научни знания, като цяло.
За отворена наука започва да се говори още от началото на XVII век с появата на първите научни списания, когато обществената необходимост от достъп до научни знания води до това групи от учени да започнат да споделят ресурси и да си партнират.
България се включва в призивите на Европейския съюз, УНИЦЕФ, ОИСР за въвеждането на отворен достъп до научна информация и научни данни с приетите у нас национални стратегически документи за развитие на науката, изследванията, иновациите и разпространението на научните постижения. Експертите са единодушни, че свободният достъп и обменът на знания подобряват ефикасността на научните изследвания и водят до получаване на по-бързи резултати. Отворената наука спомага и за ускоряване трансфера на знания, което може да насърчи по-бързия път от научните изследвания към иновации.

Изследователите от Института по молекулярна биология
на БАН разработват нов PCR кит за детекция на патогени

По време на провелия се наскоро онлайн форум „Наука за бизнес“ една от 20-те представени научни разработки е на Института по молекулярна биология на БАН – роден PCR кит за детекция на патогени, което може да гарантира независимостта на страната ни при евентуални бъдещи пандемии.
„Създаването на наш PCR комплект е стара идея, която разработваме от години – разказва директорът на Института проф. Ива Угринова. – Искахме да си направим собствени ензими, които да ползваме в рутинната си работа. Селектирахме активни щамове, които произвеждат taq-полимераза – основния ензим за PCR реакцията. Имаме няколко такива щама, които работят и с които синтезираме този ензим. Целият процес е малко сложен – взимаме ДНК последователност, съдържаща ген за дадения ензим, клонираме я в плазмиди, в някои случаи модифицираме дадени места с цел повишаване активността на ензима, следва селекция, пречистване и накрая имаме продукт, които да ползваме. Това е една завършена биотехнология, върху това работим над 10 години с идеята да задоволяваме собствените си нужди.“
Когато у нас започват да възникват епидемиите, свързани с шапа, свинската чума и други заболявания по животните, проф. Угринова и нейните колеги обмислят дали да не направят комплект за диагностика на тези болести. Надяват се, че ще успеят да вземат съответните сертификати, изисквани във ветеринарната медицина, както и че конкуренцията не е така жестока. Но за да реализират идеята, им трябва допълнително финансиране и в крайна смета, не продължават работата си в тази посока. С избухването на пандемията от коронавирус обаче учените осъзнават, че е изключително важно да се осигури независимост на всяка държава. За да не се повтори както сега – всички да се окажат в даден момент зависими от маските, правени в Китай, от комплектите за PCR, които също се произвеждат основно в Далечния изток, тъй като азиатските икономики са изключително гъвкави, адаптират се много бързо и по тази причина са и много печеливши.
„Трагедията с COVID-19 е огромна, но
това е и голяма възможност, откри се нов, огромен пазар
– подчертава проф. Угринова. – Така се роди тази идея и започнахме да търсим финансиране. Писах до бизнесмени, от които очаквах да проявят интерес към нашето предложение. Уви, не стана така, но това няма никакво значение. Ние продължаваме нашата работа, а аз се възползвах от възможността на форума „Наука за бизнес“ да представим идеите и разработките си.“
По време на COVID пандемията екипът на проф. Угринова започва да прави и втори ензим, необходим за изследвания в реално време с PCR за диагностика на РНК патогени – т.нар. обратна транскриптаза. Това е ензим, който превръща РНК молекулата на патогена в ДНК, която може да бъде обект на PCR реакция. Така че учените се снабдяват със секвенции, кодиращи ензима обратна транскриптаза, и почват процес на клониране и оптимизиране, върху който работят и в момента.
„Имаме и обратна транскриптаза, която работи, но още не сме окомплектовали и оптимизирали нещата докрай – казва проф. Угринова. – Това е свързано с много работа, която, на свой ред, изисква системно финансиране, особено ако става дума за продукт, който да се внедри в производството. Това е дълъг път, който трябва да извървим. Имаме огромно желание да успеем
да постигнем такъв практически резултат и да го наложим като български продукт,
който да задоволява нашите нужди в такива кризи – това е стратегически интерес. За съжаление, политиците невинаги обръщат внимание на това, за което се предупреждава в сериозните научни разработки. И едва при някакъв катаклизъм или нещастие като пандемия се вижда как години наред са пренебрегвали собствените си ресурси – като някои от биомедицинските разработки например. Или разработки в областта на климатичните промени или на екологията…“
Разработката на нашите учени стъпва на една вече съществуваща технология, каквато е PCR реакцията. При нея има един основен компонент – ензим. Ако е базиран на обратна транскрипция, ензимите са два. Това, което прави реакцията специфична за даден компонент или патоген – това са праймерите и сондите. PCR реакцията се базира на това, че посредством тези праймери – те са малки нуклеотидни последователности, комплементарни на даден участък от гена, които позволяват умножаването на дадена секвенция стотици милиони пъти, което прави реакцията много чувствителна за разлика от разработените след възникване на пандемията от коронавирус бързи антигенни тестове, които са точни, но не толкова чувствителни, уточнява проф. Угринова. Чувствителността на PCR метода зависи и от сондата, която носи флуоресцентно багрило. То позволява да се отчете в реално време това умножаване. Праймерите и сондите са специфични компоненти за даден комплект и могат да се правят според възникналия интерес. Те позволяват при наличие на основния компонент (ензимния) бързо адаптиране при необходимост от нови изследвания. За този специфичен компонент (праймери и сонди) учените от Института имат принципни разговори със свои колеги химици, което би им позволило да се затвори цикълът и системата да се прави в България.
При избухване на пандемията у нас само една-две лаборатории правят PCR тестове, тъй като методът е скъп и по тази причина не е популярен. А съществуващите в лабораториите PCR апарати, на практика, не се използват. Въпреки че PCR тестовете се ползват за широка палитра инфекциозни и генетични заболявания.
„Когато по време на първия локдаун ни заключиха по домовете, лично изпитах огромно притеснение нашите знания и опит да не си останат вкъщи, и имах желание да направим нещо полезно в тази кризисна ситуация – спомня си проф. Угринова. – Свързах се с ген. Мутафчийски, с проф. Кантарджиев и им казах, че в Института имаме подготвени хора, които може да са полезни. Познаваме тази техника и можем да помогнем на някоя нова лаборатория, където хората нямат опит. PCR методът е прецизна работа и не е за всеки. Така група от Института, начело с мен, отидохме в новосъздадената лаборатория по вирусология в Пирогов, където помогнахме да започнат диагностика, а впоследствие и обучихме новопостъпилите колеги. В тази лаборатория имаше старши лаборант и млад специалист биолог, които извършваха PCR анализи. Само че едно е да правиш рутинен анализ на 10 – 15 проби седмично, друго е да те заливат по 200 – 300 проби на ден.“
Доскоро екипът на проф. Угринова се е занимавал основно с фундаментални научни проблеми и е бил доста далеч от бизнеса, където се търсят резултати в близко бъдеще. Но в последните години учените се пренасочват в по-практична посока, за да може вложените инвестиции да се върнат по някакъв начин в полза на обществото.