MLADI SRPSKI NAUČNIK SA HARVARDA: Svi smo bar jednom oboleli od kancera

Nemanja Despot Marjanović je magistar bioloških nauka, jedini je srpski stipendista doktorand koji sa odabranim timom stručnjaka radi na multidisciplinarnom kombinovanom doktorskom programu na Harvardu na pronalaženju leka za maligne bolesti. Kao izbeglica, rodom iz Bosanske Krupe, došao je u Inđiju, studirao u Beogradu i obreo se na Harvardu. Sa tom radoznalošću počinjemo razgovor sa mladim naučnikom i doktorandom sa prestižnog univerziteta.

"Ja sam završio osnovne i magistarske (master) studije na Biološkom fakultetu u Beogradu, na smeru molekularna biologija i fiziologija, podsmer eksperimentalna biomedicina. Upravo tu sam dobio odlične temelje za dalje školovanje. Ja radim doktorat iz inženjerskih nauka na multidisciplinarnom programu gde se kombinuju primenjena matematika i statistika, programiranje, bioinženjerstvo za rešavanje problema u oblasti biomedicinskih nauka. Ja radim doktorat na "Broad Institute" na Harvardu i MIT, kao i na "Koch Institute" za proučavanje malignih oboljenja.

Projekat "Atlas humanih ćelija" je verovatno najambiciozniji u istoriji medicine, u vezi sa borbom protiv malignih bolesti. Kako ste Vi dospeli u tako odabrano društvo?

"Tako je, "Atlas humanih ćelija" smatra se najvećim projektom u oblasti medicinskih i bioloških nauka. Ćelija je osnovna jedinica građe i funkcije svakog organizma (ovo je definicija koju naučimo svi u osnovnoj školi). Ono što je realnost jeste da čovek u proseku ima 37,2 triliona ćelija, a mi smatramo da sve te ćelije mogu da se svrstaju u samo 300-500 ćelijskih tipova. Naravno da smo mi svesni da to nije istina i da postoji mnogo veći broj ćelijskih tipova, suptipova i stanja. Upravo je to cilj "Atlasa humanih ćelija", da napravi Gugl mapu ćelija našeg organizma pošto je ćelija osnovna jedinica građe i funkcije svakog organizma. Upravo kada poznajemo sve ćelije našeg organizma, tretman patoloških stanja (malignih i drugih) trebalo bi da bude mnogo precizniji i targetovaniji. Mene su uvek zanimale nove tehnologije, kao i primena programiranja u mojoj oblasti, i u potrazi za tim sam se obreo u ovom društvu koje radi na izuzetno značajnom naučnom projektu."

U taj projekat uključeno je 1.000 stručnjaka, a Vaš rad na ovom programu, kažete, trajaće možda celih petnaest godina?  

"Upravo tako. Kao što sam napomenuo, procenjuje se da ljudski organizam u proseku ima 37,2 triliona ćelija, i mapiranje svih tih ćelija će uzeti dosta vremena. Ovaj projekat se sastoji iz različitih faza, primarno je korišćenje RNK sekvencioniranja na nivou pojedinačnih ćelija, gde mi pomoću ove metode određujemo ćelijske programe koji nam u suštini daju informacije ko je i šta je ta ćelija, kao i koja je potencijalna funkcija te ćelije. Kada se napravi mapa svih ćelija za svaki organ (što se radi u različitim centrima u USA, UK i Nemačkoj), primenićemo funkcionalna ispitivanja kao što su CRISPR skrining, to bi utvrdilo funkciju tog ćelijskih tipa. Kada imamo obe informacije za svaku ili većinu ćelija, napravićemo interaktivni atlas koji će ličiti na Gugl mapu našeg organizma koji će biti svima dostupan širom sveta, i nadamo se poboljšati naše razumevanje patoloških stanja i tretiranja istih.

Verovatno ste ponosni na taj status, pa je zanimljivo pitanje - kako se dojučerašnji dečak iz Potkozarja oseća u tom društvu i koje su Vam životne ambicije?

"Ja sam rođen u Bihaću, a inače sam iz Bosanske Krupe (gde sam proveo svoje prve godine). Mamini su iz Potkozarja (gde sam provodio raspuste). Osećam se super, top! Oduvek sam imao želju da nešto napravim za naše društvo, da poboljšam kvalitet života, ili čak (ako imam dovoljno sreće) da spasavam živote. Upravo radeći na ovom projektu, ja osećam da to mogu uraditi, i osećam se kao da sam na mestu gde sam hteo ceo život da budem. Veoma prija biti okružen ljudima koji imaju iste želje kao i ja, a to je poboljšavanje kvaliteta ljudskog života, i pomaganje onim ljudima koji imaju teške bolesti u izlečenju. Ja sam od malih nogu bio veoma radoznalo dete, i za radoznale nauka je meka i medina. Znate, kad se bavite naukom, vi zaista otkrivate nove stvari, stvari za koje pre nismo znali kako i zašto nešto rade, i pri tom još mogu da pomognu drugima. Da li ima lepšeg zanimanja od ovog?!

Objasnite nam šta je suština tog projekta "mapiranja kancerogenih ćelija" i njihovo "matematičko modeliranje". Šta se time postiže i koju to bravu otključava? 

"Ono što je prirodni nastavak "Atlasa humanih ćelija" jeste da se napravi atlas različitih patoloških stanja. Jedna od najvećih pošasti sa kojima se čovečanstvo suočava danas su onkološka ili maligna oboljenja. Onako kako hoćemo da napravimo mapu ćelija normalnog organizma, to želimo da uradimo i za tumore. Mi se nadamo da ćemo ovako moći shvatiti kako tumori rastu, metastaziraju i zašto i kako se javlja rezistentnost na terapije.

Da li je medicina tek sad spoznala da sve kancerogene ćelije nisu iste, one se u stvari veoma razlikuju?

"Otprilike tako nešto. Mi smo ranije naučili da nemaju isti DNK, da postoje različiti geni koji vode ka malignom oboljenju. Mi smo pokazali da te ćelije ne samo što nemaju isti DNK nego su zaista različite i prvi radovi o tome su počeli pre nekih deset, petnaest godina. Moj prvi rad koji sam objavio 2012. je upravo u vezi s tim, da sve ćelije nisu iste, to se zove hipoteza stem ćelija u kanceru, da postoje određene ćelije koje su više kao stem i koje su manje stem. Te ćelije koje više liče na normalne stem ćelije su ćelije koje su problematičnije i one su te koje omogućavaju rast tih tumora i metastaziranje, a metastaze znamo da ubijaju i omogućavaju rezistenciju.

To je zaista novo polje, bukvalno pre desetak godina se o tome počelo pričati i raditi na tome i to je nešto na čemu dosta radim. Mi sada znamo da, nažalost, nisu sve ćelije iste i da je upravo to jedan od glavnih razloga zašto su kanceri, čak i kad su otkriveni, veoma rezistentni jer upravo te ćelije nisu sve fenotipski iste i upravo je to ono što mi pokušavamo da otkrijemo, koje su to razlike između ćelijskih tipova u kancerima i koji su to tipovi koji su odgovorni za rezistenciju, a koji nisu, da bismo znali koje da targetujemo.

Čuveni profesor Robert Vajnberg Vas je uveo u svoj naučni tim koji istražuje uzroke metastaze kod kancera dojke.

"Ja sam počeo istraživački rad ovde na MIT-u kod profesora Vajnberga. Robert Vajnberg je jedan od ljudi koji su otkrili humane onkogene. Onkogeni su geni koji vode kancer, geni čiji produkti, proteini su glavni za razvijanje tumora ili kancerogenog oboljenja. On je čovek koji je prvi identifikovao da takvi geni uopšte postoje kod ljudi. Njegova laboratorija se danas bavi najviše metastazama, jer devedeset odsto smrti od svih kancera su metastaze. On pokušava da razume kako one nastaju. Upravo sam ja to kod njega proučavao, da li sve ćelije kancera mogu dati razvoj metastaze ili ne. Oni su pokazali da samo određeni tip kancerogenih ćelija može razvijati metastaze.

Kad smo to saznali, onda smo shvatili da nema ključne stvari da emitujemo taj tip ćelija, da shvatimo zašto je drugačiji i onda da pokušamo da targetujemo da možemo da stavimo metastaze. Ja sam kod njega radio na raku dojke i tu smo našli ćelijski tip koji stvara metastazu i pokazali kako se on može targetovati, koji je njegov ćelijski program i kako taj ćelijski program narušiti da ne stvara metastaze.

Ako je stres jedan od inicijatora gubljenja imuniteta, što otvara vrata kanceru, kako uopšte čoveka izvesti iz stresnog života kojim živimo svi na planeti - bogati, siromašni, mladi, stari...

"Često mi ljudi postavljaju to pitanje, na koji način možemo da se spasemo? Mislim, ne može. Kancer može biti indukovan na milijardu različitih načina pomoću milijardu različitih agenasa, molekula, sredstava. Vi se ne možete od toga spasti. Smanjivanje stresa jeste dobra metoda, aktivan život, da ste nepušač. To su sve dobre stvari da pokušate da se zaštitite, ali da li to znači da ako sve to radite nećete imati kancer? Ne, ne znači. Na kancer utiču i spoljašnji i nasledni faktori. Ne možete kontrolisati i jedne i druge. Ono što je bitno jeste izbegavati stresne situacije, voditi zdrav život, minimalno jesti prerađenu hranu, ubrzavati imuni sistem, zato što je on naša prva odbrana za kancer.

Ono što većina ljudi ne shvata jeste da smo svi mi bili oboleli od kancera bar jednom u životu, samo što je naš imuni sistem bio jako dobar i detektovao je to veoma rano u odstranjivanju i onda se to nije raširilo, a ljudi koji nemaju tu sreću, kod njih imuni sistem ne uspe da prepozna na vreme kancerogene ćelije i one nastaju da rastu. Ubrzanje imunog sistema je jako bitno. Treba voditi balansiran, normalan život, a to je jako teško zato što je nemoguće zaštititi se od svega toga. Ono što je budućnost jeste da mi zaista možemo da razvijamo ranu detekciju. Kada se rano detektuje kancer, uglavnom postoji veoma mali broj različitih ćelija u tom kanceru ako se rano detektuje. Samim tim pošto postoji mali broj različitih ćelija, onda ih lako možemo targetovati. Tako da je rana detekcija budućnost terapija za kancer, to jest izlečenja kancera, rana dijagnoza plus razvijanje targetovanih imunih terapija, što je ključna stvar, gde mi želimo da idemo kada je u pitanju izlečenje kancera po mom mišljenju.

Džejms Elison i Tusuku Hondžo, američko-japanski naučni dvojac, dobili su Nobelovu nagradu za medicinu za 2018. za psihologiju ili medicinu, za otkrića koja su dovela do napretka u lečenju raka. Oni su, kako je saopšteno, „pokazali kako različite strategije za inhibiranje kočnica imunog sistema mogu da se koriste prilikom lečenja raka?

"Ono što je naša nada u borbi protiv kancera su imunoterapije. To je počelo sa istraživanjima ta dva naučnika. To je bilo devedesetih godina prošlog veka kada su oni to otkrili i dobili nagradu za to. Ono što sam spomenuo i u prošlom pitanju jeste da je poenta da većina ljudi u svom životu preživi bar nekoliko kancera. Oni nisu kanceri jer te ćelije dok se ne razviju, budu detektovane od strane imunog sistema ili od drugih ćelija i budu uklonjene. Ono što se dalje dešava, da kad se to ne desi, dođe do razvijanja kancera. I mi smo shvatili da imuni sistem može biti jako dobar saveznik u borbi protiv kancera.

Povezane vesti - Našao sam lek koji ubija kancer

U tom procesu naše odbrane, upala treba da uzbuni organizam da se nešto dešava i da uništi te mikroorganizme koji nas napadaju ili kancerogene ćelije, ili šta god. Međutim, prilikom toga dolazi do velikog uništavanja i okolnog tkiva. Da to ne bi trajalo večno, naš imuni sistem ima određene kočnice i poenta je da posle određenog vremena naš imuni sistem prestane da radi to što je radio, prestane sa tom inflamacijom ili upalom da ne bi uništavao ostatak našeg organizma. Upravo to kancer koristi. Kancer je našao način da aktivira te kočnice. Kad imuni sistem dođe i pokušava da napadne kancer da se odbrani, kancer uspeva da aktivira te kočnice i onda imuni sistem misli da je predugo bio aktivan i da treba da se stane sa napadom zato što uništava okolno tkivo, a u stvari kancer njega na neki način prevari.

Ono što je ova Nobelova nagrada uradila jeste to da je pokazala da možemo otkočiti te kočnice i napraviti imuni sistem aktivnim. Samim tim možemo da u oboljenjima melanoma, pluća, onkoloških oboljenja bubrega, kancer zakočimo, imuni sistem otkočimo čime dolazi do ubijanja kancera od strane imunog sistema i dolazi do odgovora na terapiju, što je jako dobra stvar. Ta Nobelova nagrada je jedno veliko otkriće i to nije jedini način na koji se imune terapije primenjuju. Mislim da je to definitivno budućnost za izlečenje malignih oboljenja.

Zbog čega je Vaš tim odredio krajnji rok od 15 godina i najavio mogućnost da će od tada rak biti tretiran kao kijavica?

"Naš tim je odredio petnaest godina za ovaj atlas humanih ćelija. Nismo odredili petnaest godina za kijavicu. I ono što smo rekli za kijavicu, ja sam rekao da ono što mi želimo jeste da tretiramo kancer kao što danas tretiramo bakterijske infekcije, znači običnim antibiotikom. Tridesetih godina prošlog veka su ljudi umirali od obične bakterijske infekcije, jer nisu imali antibiotike. Od momenta kada su nastali antibiotici, nama su bakterijske infekcije postale smejurija. Naša želja je da mi dođemo do tog nivoa da možemo kancer tretirati na isti način.

Kada će to biti, ja zaista ne znam. Ja se nadam da će to biti za vreme mog životnog veka, ali nauka je tako nepredvidiva i jako spora. Mi toliko ne znamo i ne razumemo. To je zaista tužno, ali osnovna jedinica građe svakog organizma je ćelija, a mi ne znamo sve njene tipove koji nas prave. Imamo dosta toga da naučimo. Petnaest godina je okvirni plan da se humani atlas napravi, to jest njegova prva verzija.

Mediji širom sveta dnevno objavljuju da su ti i ti naučnici otkrili lek protiv kancera. Da li to znači da na hiljade naučnika paralelno traga za lekom protiv kancera, ali rezultati su uglavnom tanki?

"Ono što ljudi često ovde zaborave jeste da mi govorimo o kanceru, tumoru, ali u suštini svi tumori su različita oboljenja. Čak tumori istog tkiva, imamo pet različitih tipova raka pluća i to su različite bolesti, iako mi govorimo o tome kao da je jedna bolest u pitanju. Kada se radi jedan lek, to se radi za jednu bolest ili jednu fazu te bolesti, a ne za sve kancere. Tako da ogroman broj naučnika traga za lekovima za različita maligna oboljenja. To je veliki proces.

Ljudi ne shvataju koliko je nauka spora. Mi sve radimo određenim sistemima koji nisu savršeni. To su modeli, ne možemo eksperimente raditi na ljudima. Onda smo napravili sisteme koje ne bismo mogli reducirati. Najbolje bi bilo kada bismo mogli da radimo na ljudima. Nažalost, mi to ne možemo da radimo. Samim tim nauka otkriva nešto novo, nešto što pre nismo znali, kako nešto funkcioniše i to je jako spor i mukotrpan proces. Ako ste to čitali po nekim novinama, onda treba imati na umu da je to možda za određeni tip kancera, ali ne za sve kancere.

Ko hoće, traži način, ko neće, traži izgovor

Opišite kratko svoj životni put, odete li u Ćopićevo rodno mesto, imate li tamo prijatelja, šta biste poručili mladim ljudima iz Srbije koji odlaze u svet gladni nauke i uspeha? Hoće li se oni, a i Vi, jednoga dana vratiti u Srbiju? 

"Što tiče odlaska u rodno mesto, kako sam stariji, a u Americi sam, malo vremena imam za to. Dok je rat trajao, išao sam, tamo su mi bili baka i deka i druga rodbina. Kako se rat završio, to je pripalo Federaciji, tako da tu sad idemo, ali ne toliko često."

Šta poručiti mladima u Srbiji?

Mislim da je jako bitno verovati u sebe i verovati da vi to možete da uradite i imati želju. Ja smatram da je jako bitno raditi nešto što volite i što vas ispunjava. Ako ne radite tako nešto, jako je teško biti dobar, a kamoli najbolji. Tako da mislim da je bitno prvo naći šta je ono što vas zaista ispunjava, nebitno šta je to. Šta god da vas ispunjava, tome se treba posvetiti jer tu su vam najveće šanse da budete najbolji. Druga stvar koja je meni bila bitna jeste da sam ceo svoj život imao jako dobre mentore, od osnovne pa do srednje škole i profesorku biologije koja je bila izvanredna. I na fakultetu sam imao zaista jako dobre profesore koji su bili tu da mi pomognu u različitim aspektima moje karijere. Zatim, kasnije profesor Vajnberg i još dva profesora.

Uvek sam imao dobre mentore i mislim da je ključna stvar, nebitno koliko ste vi taletovani, uloga mentora da uspete. I pod tri, ono što je nekako moj moto: Ko hoće, nađe način, ko neće, nađe izgovor i ja se time vodim. Ja ne odustajem nikada, kada nešto postavim kao svoj cilj, idem ka tome i ne stajem. Mislim da je ta vera u sebe i neodustajanje i taj moj moto nešto što je jako bitno. Tako da, eto, to bih ja poručio.

Nažalost, živimo u takvom vremenu da jednostavno za ovakve stvari kojima se ja bavim i slične, jako je presudan novac i zato se odlazi u neke druge zemlje. Znate, Šantić je bio u pravu: "Sunce tuđeg neba neće vas grejati kao vaše...", to definitivno stoji, ali ove druge zemlje daju neke druge, bolje uslove i, nažalost, želite to da iskoristite. Ja ne znam da li ću se vratiti, iskreno ne znam, ali uvek želim da budem u kontaktu sa svojom zemljom koja mi je dala sve što imam danas, obrazovanje, stipendije... Iako sam rođen u Bosni, ja sam ovde došao iz Srbije. Da nije bilo Srbije, ja ne bih bio tu gde sam, da se mi ne lažemo. Tako da je meni uvek drago da sam uvek u kontaktu sa svojom zemljom maticom i da joj mogu nekako pomoći.

 

Rat kancera i imunih ćelija

Kažete da ohrabruju eksperimentalne studije primenjene na 800 pacijenata na klinikama u Velikoj Britaniji. Šta ste otkrili, pošto ste pre toga radili, naravno sa Vašim timom, eksperimente na miševima?

"Naš imuni sistem je napravljen tako da kada je više aktivan da se zakoči, kancer dođe i aktivira te kočnice ranije nego što bi trebalo i ta imuna terapija je to čime otkočimo te kočnice koje kancer zakoči. Ono što smo mi znali sa ovom terapijom jeste da pacijenti kada im damo taj tretman, kod njih dođe do provlačenja malignih oboljenja, ali ne kod svih pacijenata. Čak pacijenti koji imaju isti ili veoma sličan tip, ne dođe kod svih pacijenata do povlačenja bolesti primenom ove terapije. Mi smo videli da čak i da otkočimo imuni sistem, nemamo uvek dobar odgovor. Ono što smo mi našli u toj našoj studiji koju smo radili i na miševima i na ljudima, to je da postoji novi način na koji kancer može da zakoči imuni sistem. Postoje ova dva za koja je dobijena Nobelova nagrada, a treći, novi način je na koji kancerogene ćelije zakoče imuni sistem. Ono što mi sad pokušavamo da shvatimo jeste da li možemo da na isti način otkočimo i ovu kočnicu i da pomognemo tako pacijentima.

Ono što smo mi uradili, mi smo radili na raku pluća i kada smo proučavali razvoj od normalne ćelije do najtežeg stadijuma primenili smo jednu našu metodu gde mi proučavamo metastaze na nivou pojedinačnih ćelija i onda smo napravili mapu stanja kako se razvija kancer, što je jako bitna stvar za razumevanje. Drugo, mi smo uspeli da identifikujemo ćelijsko stanje koje je izuzetno bitno za razvoj kancera, za tretman. Mi smo pokazali da postoje određena ćelijska stanja koja kada damo hemoterapiju, da jedino je stanje koje preživljava. Ovo stanje pokazuje da se iz njega zbivaju druga ćelijska stanja. Ovo ćelijsko stanje koje stvara druge ćelijske tipove u kanceru bitno je za razvoj, rezistenciju kancera. Upravo ovo ćelijsko stanje koje mi smatramo da treba da pokušamo da ga targetujemo, bitno je za imuni sistem."