LZA korespondētājlocekle, Dr. biol. Aija Linē

Vēža biomarķieru un pretvēža zāļu mērķu izpēte

Referāts veltīts darbam, kas veikts laika posmā no 2009. līdz 2014. gadam Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra Vēža Biomarķieru laboratorijā. Galvenais šīs laboratorijas darba virziens ir organisma šķidrumos cirkulējošo biomarķieru (vēža specifisko autoantivielu, sekretēto miRNS un eksosomu) identificēšana un raksturošana. Šādu biomarķieru identificēšana paver iespēju izstrādāt asins (vai urīna) analīzes agrīnai audzēju diagnostikai, kā arī noteikt potenciālo zāļu mērķu klātbūtni audzējā. Turklāt šādas analīzes var veikt regulāri visā slimības gaitā, kas dod iespēju monitorēt audzēja dinamiku, prognozēt recidīvu veidošanos un rezistences attīstību.

Spontāna autoantivielu veidošanās pret vēža šūnu antigēniem ir novērota visos līdz šim analizētajos audzēju veidos. Vairāki jaunākie pētījumi liecina, ka vēža specifiskas autoantivielas var parādīties cilvēka asinīs pat vairākus gadus pirms klīniskās diagnozes uzstādīšanas. Pateicoties to specifiskumam, augstajai afinitātei un stabilitātei serumā, autoantivielas ir ļoti atraktīvi biomarķieri agrīnai vēža diagnostikai, un, iespējams, var būt noderīgas pacienta imūnsistēmas statusa novērtēšanai. Pētījuma sākuma posmā mēs izstrādājām uz T7 fāgu displeju balstītu metodiku, ar kuras palīdzību mēs meklējām vēža antigēnus, pret kuriem melanomas, kuņģa vai prostatas vēža pacientiem veidojas autoantivielas. Tā rezultātā tika identificēti vairāk kā 1600 dažādi antigēni, starp kuriem bija gan tādi labi zināmi audzēju antigēni kā NY–ESO1, MAGEA, SSX u.c., gan arī līdz šim neraksturoti antigēni, kā arī mākslīgi peptīdi, kas visticamāk šūnās nav sastopami. Visa informācija par identificētajiem antigēniem tika apkopota Audzēju Antigēnu datubāzē. Paralēli, tika izstrādāta metodika antigēnu mikročipu izgatavošanai, apstrādei un datu analīzei, kas ļauj kvantitatīvi analizēt autoantivielu repertuāru, izmantojot vienu mikrolitru pacienta seruma. Izmantojot šo datubāzi, rekombinanto fāgu klonu kolekciju un antigēnu mikročipu tehnoloģiju, mēs cenšamies identificēt autoantivielas ar diagnostisku vai prognostisku nozīmi dažādos audzēju veidos.

Lai identificētu autoantivielas, ko var izmantot kuņģa vēža diagnostikā, tika izgatavoti antigēnu mikročipi un tie testēti ar kuņģa vēža pacientu, kuņģa čūlas un gastrīta pacientu un praktiski veselu cilvēku seruma paraugiem. Veicot rezultātu analīzi, tika atlasīti 45 diagnostiski nozīmīgākie antigēni un katram seruma paraugam tika aprēķināts Autoantivielu Testa (AAT) rezultāts. ROC līknes analīze parādīja, ka tas spēj atšķirt kuņģa vēža pacientus un veselos donorus ar AUC 0.79 (59% jutību un 91% specifiskumu) un kuņģa vēža un čūlas pacientus ar AUC 0.76. Turklāt tests spēj vienlīdz labi atklāt agrīnas un vēlīnas stadijas audzējus. Lai noskaidrotu, vai tiem vēža pacientiem, kuriem ATT rezultāts bija negatīvs, vispār neveidojas antivielas pret audzēja antigēniem vai arī šie gadījumi pārstāv molekulāri atšķirīgu subtipu, 18 AAT–negatīvajos paraugos tika analizēts antivielu repertuārs, izmantojot fāgu displeja bibliotēku imunoskrīningu. Tā rezultātā tika atrasti 185 jauni antigēni, kuru pievienošana 45–antigēnu panelim, varētu paaugstināt testa jutību, taču vienlaikus šis eksperiments parādīja, ka daļai vēža pacientu autoantivielas pret vēža antigēniem neveidojas vai nav sastopamas konkrētajā laika posmā. Lai noskaidrotu, vai autoantivielu produkcijai ir prognostiska nozīme, AAT rezultāts tika korelēts ar pacientu dzīvildzi un, pretēji gaidītajam, mēs novērojām, ka vēža specifisko autoantivielu veidošanās korelē ar īsāku dzīvildzi (HR 4.48, P= 0.00045) un AAT var tikt izmantots kā neatkarīgs prognostisks rādītājs. Identificēto antigēnu molekulārā raksturošana parādīja, ka biežākais to imunogenitātes cēlonis ir paaugstināta to ekspresija audzējā un vairāki no šiem antigēniem varētu kalpot kā imunoterapijas mērķi.

Šajā gadā mēs iesākām darbu jaunā virzienā – vēža producēto eksosomu izpētē. Eksosomas ir ~30–150 nm lielas, endosomālas izcelsmes ekstracelulāras vezikulas, kas satur dažādus lipīdus, proteīnus, mRNS, miRNS un citas nekodējošās RNS. Jaunākie dati liecina, ka eksosomas kalpo kā starpšūnu komunikācijas līdzeklis gan parakrīnā, gan sistēmiskā veidā, regulējot dažādas normālas fizioloģiskas funkcijas, kā arī veicinot dažādu slimību, to skaitā – vēža, attīstību. Tādēļ tās varētu kalpot gan kā jauns avots vēža biomarķieru identificēšanai, gan potenciāli terapijas mērķi vai terapeitisko aģentu piegādes līdzekļi. Mūsu pētījuma galvenais mērķis ir raksturot vēža eksosomu RNS un proteīnu saturu, lai identificētu kuņģa un kolorektālo audzēju biomarķierus, identificēt hiposkijas–regulētos eksosomu komponentus un noskaidrot to lomu audzēju progresijā, kā arī gūt priekšstatu par mērķšūnu selektivitāti, eksosomu satura uzņemšanas mehānismiem un bioloģiskajiem efektiem, kādus tās izraisa audzēja mikrovides šūnās.

Bibliogrāfijas dati: 26 publikācijas starptautiski citējamos zinātniskos žurnālos, 5 publikācijas Latvijas zinātniskos žurnālos, 3 patenti, 17 mutiskas prezentācijas starptautiskās konferencēs un 63 konferenču tēzes; H–indekss: 12, citējamība: 677.

---

LZA korespondētājloceklis JURIJS MERKURJEVS
Dr.habil.sc.ing., RTU profesors

Sarežģītu sistēmu modelēšanas un simulēšanas metodoloģija un prakse

J.Merkurjeva zinātniskie pētījumi ir saistīti ar sarežģītu sistēmu modelēšanas un simulēšanas metodoloģiju un praktisko pielietošanu, simulēšanā sakņotu loģistikas sistēmu vadību, kā arī sarežģītu sistēmu ilgtspējīgas attīstības dinamisko vadību.

Zinātniskās skolas sarežģītu sistēmu modelēšanā un simulēšanā dibinātājs un vadītājs. Viņa vadībā ir sasniegti šādi galvenie rezultāti:

A. Sarežģītu sistēmu modelēšanas un simulēšanas metodoloģijas jomā:

1. Simulēšanā sakņotā optimizācijā:

• izstrādāta simulēšanā sakņotas hibrīdas optimizācijas metodoloģija, kas apvieno evolucionāro skaitļošanu un metamodelēšanā bāzēto lineārās pārmeklēšanas pieeju, secīgi izmantojot globālās un lokālās pārmeklēšanas algoritmus;

2. Simulēšanu atbalstošā vizualizēšanā:

• izstrādāts simulēšanas un vizualizēšanas ietvars un tā realizējošā vide, kas atbalsta interaktīvu simulēšanas un vizualizēšanas procesu, simulējot kombinētas (diskrētu notikumu un nepārtrauktas) sistēmas;

3. Modeļu kvalimetrijas jomā:

• piedāvāta pieeja modeļu kvalitātes vadībai, risinot dažādu modeļu integrācijas problēmu pētāmo sistēmu vienotā tēla veidošanai;

B. Sarežģītu sistēmu simulēšanas integrācijas jomā, risinot šo sistēmu analīzes, optimizācijas un vadības uzdevumus:

4. Simulēšanā sakņotas loģistikas sistēmu analīzes un vadības jomā:

• izstrādāta piegādes ķēžu simulēšanas metodika;

• piedāvāta integrēta stratēģija piegādes ķēžu dinamikas analīzei, kas apvieno analītiskās un simulēšanas pieeju pielietošanu;

• izstrādāts piegādes ķēžu taktiskās vadības ietvars, kas integrē analītisku modelēšanu, simulēšanu un optimizāciju taktisko lēmumu pieņemšanai piegādes ķēdēs;

5. Simulēšanā sakņotas risku vadības jomā:

• izstrādāts informācijas tehnoloģijas risku analīzes rīks, kas balstās uz izstrādāto risku novērtēšanas valodu;

• piedāvāta pieeja risku analīzei piegādes ķēdēs, kas paredz dažādu risku seku analīzi, izmantojot simulēšanu;

• izstrādāta metodoloģija zemnieku stratēģiju analīzei, veicot lauksaimnieciskas operācijas apkārtējās vides nenoteiktības apstākļos;

6. Sarežģītu sistēmu ilgtspējīgas attīstības vadības jomā:

• izstrādāta informācijas tehnoloģija pārvades elektrotīklu un ģenerācijas ilgtspējīguma nodrošināšanai un

• izstrādāta metodoloģija lielu tehnisku sistēmu ilgtspējīgas attīstības vadībai (sadarbojoties ar Fizikālās Enerģētikas institūta Energosistēmu matemātiskās modelēšanas laboratoriju);

• izstrādāta un praktiski aprobēta tehnoloģija sarežģītu dabas un tehnoloģisku sistēmu monitoringam.

J.Merkurjevs ir 317 zinātnisko publikāciju autors (tai skaitā 3 monogrāfijas, no kurām 2 publicētas izdevniecībā Springer–Verlag (2009.g. un 2011.g.) un 5 grāmatas par projektu rezultātiem, 36 žurnālu raksti, 11 grāmatu sadaļas, 148 raksti starptautisku konferenču rakstu krājumos, 79 publikācijas iekļautas Scopus un Web of Knowledge datu bāzēs); 25 metodisko publikāciju autors (tai skaitā 6 mācību grāmatas), kā arī 44 sējumu, rakstu krājumu un grāmatu redaktors (tai skaitā 29 starptautisku konferenču rakstu krājumi). Publikāciju citējamības rādītāji: h–indekss – 13 (pēc Google Scholar datiem), 7 (pēc SCOPUS datiem), 4 (pēc Web of Science datiem); i10–indekss – 16 (pēc Google Scholar datiem).

Starptautiskā žurnāla “Simulation: Transactions of The Society for Modeling and Simulation International” (iekļauts: Scopus, Web of Knowledge; SNIP indekss 1.20) redaktors, starptautiskā žurnāla “International Journal of Simulation and Process Modelling” (iekļauts: Scopus) redkolēģijas loceklis.

J.Merkurjevs ir iekļauts LZA nosauktajos 2008.gada un 2011.gada Latvijas zinātnes nozīmīgāko sasniegumu sarakstos. Ieguvis Lattelekom SIA, LZA un LIF Gada balvu (2006) un Latvijas Automātikas nacionālās organizācijas Gada balvu (1997). Viņa vadībā izstrādāti un aizstāvēti 8 promocijas darbi un 78 maģistra darbi.

Vairāk informācijas: www.itl.rtu.lv/mik/ymerk.html .

---

LZA korespondētājloceklis Edgars Sūna, LU profesors

Pētījumi organiskajā, medicīnas ķīmijā un materiālzinātnē

Latvijas Organiskās sintēzes institūta laboratorijas vadītāja, LU profesora E. Sūnas referāts sniedz pārskatu par fundamentālajiem pētījumiem organiskajā ķīmijā un lietišķajiem pētījumiem medicīnas ķīmijā un materiālzinātnē. Atšķirīgo pētījumu virzienu vienojošais elements ir organiskā sintēze.

Organiskās sintēzes plašais pielietojums biomedicīnā un materiālzinātnē rada pieprasījumu pēc arvien efektīvākām metodoloģijām. E. Sūnas metodoloģiskie pētījumi vērsti uz jaunu stereoselektīvo sintēzes metožu izstrādi (asimetriskā organokatalīze, hirālo palīggrupu izmantošana), uz efektīvu organisko savienojumu funkcionalizēšanas metožu izstrādi (izmantojot C–H saišu aktivācijas pieeju) un uz pārejas metālu katalizēto sintēzes metožu attīstīšanu. Uz C–H saišu aktivēšanu balstītas jaunas organisko savienojumu sintēzes metodoloģijas izstrāde tika ierindota starp nozīmīgākajiem 2012. gada Latvijas zinātnes sasniegumiem.

Izstrādātās sintēzes metodes tiek izmantotas jaunu zāļvielu attīstīšanā un dabasvielu totālajā sintēzē (Vidolicīns un Diazonamīds A). Diazonamīds A ir strukturāli sarežģīta dabasviela, kurai piemīt augsta citotoksicitāte pret vēža šūnām. Diazonamīda totālā sintēze (sadarbībā ar prof. E. Vedēju, Mičiganas Universitāte, ASV) ir daļa no plašāka pētījuma, kurš vērsts uz strukturāli vienkāršotu Diazonamīda A analogu kā pretvēža līdzekļu izveidi. Šim nolūkam līdztekus Diazonamīda A totālajai sintēzei notiek tā farmakoloģiskā mērķa – modificētās ornitīna ?–aminotransferāzes iegūšana rekombinantā ceļā (sadarbībā ar Dr. K. Jaudzemu, LOSI). Diazonamīda A un MOAT mijiedarbības pētījumos tiks izmantotas augstas izšķirtspējas kodolu magnētiskās rezonanses spektroskopijas metodes (Dr. K. Jaudzems, LOSI) un rentgenstaru difrakcijas metode (Dr. K Tārs, BMC).

Jaunu zāļvielu izstrāde ir viens no E. Sūnas vadītās LOSI laboratorijas galvenajiem darbības virzieniem. Starp pēdējo gadu nozīmīgākajiem pētījumiem atzīmējama uz jauna farmakoloģiskās darbības mehānisma balstīta pretiekaisuma līdzekļa izstrāde (sadarbībā ar farmaceitiskajiem uzņēmumiem Orexo un Boehringer–Ingelheim), jaunu medikamentu izstrāde elpošanas traucējumu novēršanai (sadarbībā ar farmaceitisko uzņēmumu GalleonPharma) un selektīvu aspartilproteāžu (plazmepsīnu) inhibitoru kā potenciālo pretmalārijas līdzekļu izstrāde (sadarbībā ar prof. A. Jirgensonu, LOSI). Plašas starptautiskas pētniecības programmas ENABLE ietvaros šogad uzsākta jaunu antibiotiku izstrāde pret gram–negatīvajiem patogēniem. Savukārt pētījumi materiālzinātnē sadarbībā ar Taivānas zinātniekiem ir vērsti uz jaunu elektroluminiscento Pt(IV) starotāju dizainu OLED ierīcēm.

Zinātnisko pētījumu rezultāti publicēti gk. nozares vadošajos žurnālos (Journal of American Chemical Society, Organic Letters, Journal of Organic Chemistry), un E. Sūnas citējamības (Hirša) indekss 2014. gadā h=12. E Sūna ir līdzautors 24 PCT patentos vai patentu pieteikumos. 2013. gadā apbalvots ar Paula Valdena medaļu (RTU), bet 2014. gadā saņēma Gustava Vanaga balvu (LZA). Līdztekus zinātniski pētnieciskajam darbam LOSI E. Sūna ir mācībspēks Latvijas Universitātē. E. Sūnas vadībā aizstāvētas 2 doktora disertācijas un 9 maģistra darbi, bet šobrīd zinātniskajos pētījumos iesaistīti 8 doktorantūras un 2 maģistra programmas studenti. Plašāka informācija: http://ospt.osi.lv

---

LZA korespondētājloceklis, LU profesors Igors Šuvajevs

Dzīvesmākslas filozofija

Igors Šuvajevs ir LU Filozofijas un socioloģijas institūta vadošais pētnieks. 1995. gadā viņš kļūst par Dr. phil. (Dzīvesmāksla: psihoanalītiskie un kultūrsemiotiskie aspekti) un sāk lasīt lekciju kursus Latvijas Universitātē, Latvijas Mākslas akadēmijā, Ventspils Augstskolā, Latvijas Mūzikas akadēmijā. I. Šuvajevs ir strādājis Cilvēkzinātņu institūtā (Vīne), regulāri papildinājis zināšanas ārzemēs kā DAAD, Austrijas Literatūras biedrības, Šperbera biedrības stipendiāts. 2000. gadā I. Šuvajevs tiek ievēlēts par LZA korespondētājlocekli, bet 2001. gadā viņš saņem Eiropas Zinātņu un Mākslas akadēmijas balvu “Felix”. I. Šuvajevs ir publicējis 12 monogrāfijas, tulkojis un sastādījis vairāk par 50 grāmatām, kā arī publicējis vairāk par 400 rakstiem. Darbi publicēti latviešu, vācu, čehu, angļu un krievu valodā. 2006. gadā viņš tiek ievēlēts par profesoru LU. No 2010. gada I. Šuvajevs regulāri lasa lekcijas arī Prāgas Kārļa universitātē.

Starptautisku rezonansi dzīvesmākslas problemātika iegūst līdz ar Mišela Fuko darbiem, bet tās svarīgumu nostiprina Vilhelms Šmids. Abu domātāju darbus I. Šuvajevs izdod latviski, taču savās izstrādnēs liek citus uzsvarus, proti, ētiskos un ontoloģiskos uzsvarus. Dzīvesmāksla var figurēt vismaz 3 variantos: ideoloģiska dzīvesmāksla, dzīvesmākslas teorija un filozofija kā dzīvesmāksla. Aprādot pirmos divus variantus, I. Šuvajevs pievēršas trešajam variantam. Tas ietver divus aspektus — prospektīvo un retrospektīvo, jo savulaik filozofija tiek izprasta kā hē peri bion technē, ars vitae, proti, dzīvesmāksla.

Retrospektīvā aspekta izstrāde tiek izvērsta kā raksti un komentēti tulkojumi: Kants, Šopenhauers, Nīče, Gadamers u.c. Sērijā “Mūsdienu domātāji” ir izdotas 13 grāmatas (Hefe, Vēbers, Būbers u.c.). Sērijā “Filosofijas lekcijas Rīgā” ir izdotas 4 grāmatas. Organizatoriski kooperatīvā sadarbība ir izveidota ar Kanta un Šopenhauera biedrības pārstāvjiem un izpaužas kā starptautisku konferenču organizēšana (Dzīvesmāksla: Latvija, Baltija, Eiropa; Zinātniskā ētika: Latvija, Baltija, Eiropa u.c.).

Prospektīvais aspekts tiek izvērsts kā cilvēkbūšanas (einai, ūsiā) analīze, liekot uzsvaru uz patības un politiskajām (pārvaldības) tehnoloģijām. Politiskajās tehnoloģijās tiek skatīti mehānismi un struktūras, kas veidojas Eiropas austrumos, atsedzot tādu fenomenu kā atzīšanās, savstarpējā uzraudzīšana, panoptikonisma specifiku. Tiek parādīts, ka modernās biopolitikas paraugs ir koncentrācijas nometne. Savukārt patības tehnoloģiju kontekstā tiek aplūkotas dažādas eksistences tehnikas, norādot uz miesiskās patības ētiku, ķermeņa tehnikām, ēšanas ētiku (gastrosofiju) u. tml.

Eksistences tehnikas palīdz atsegt psihoanalīze, kas dažkārt arī tiek veidota kā dzīvesmāksla. Turklāt psihoanalīzē iespējams fiksēt neapzinātās kopsakarības un racionalizāciju. Racionalizācijas procesā var gūt pārliecinošus un attaisnojamus pamatojumus, kaut gan tas viss funkcionē apziņas pārvērsto formu ietvaros. Turklāt tas var izvērsties ilgstošajā laikā (longue durée). Saistībā ar psihoanalīzi var parādīt, ka indivīds ir amorālāks nekā zina, bet morālāks nekā domā u. tml. Šāda ievirze ļauj arī labāk atsegt moderno rasismu, kas mūsdienās kļuvis daudzveidīgs. M. Fuko savulaik ir aprakstījis valstsrasismu, savukārt I. Šuvajevs cenšas parādīt sociālā rasisma ģenealoģiju.

Psihoanalīzes kontekstā ir izveidota cieša sadarbība ar attiecīgajām starptautiskajām institūcijām un pirmo reizi Latvijā sarīkotas vairākas starptautiskas konferences, kas veltītas Freida, Fromma, Junga idejām. Vienlaikus I. Šuvajevs ir publicējis psihoanalīzes klasiķu tekstu komentētus tulkojumus, izstrādājot to konceptuālo, jēdzienisko un terminoloģisko risinājumu latviešu valodā. Cits psihoanalīzes apzīmējums ir dzīļu psiholoģija. I. Šuvajevs ir publicējis pirmo (no iecerētajiem trim) sējumu par dzīļu psiholoģiju Latvijā. Šajā projektā tiek skatītā ne tikai psihoanalīzes recepcija Latvijā (psihoanalītiķu lekcijas Rīgā, topošo analītiķu darbība u. tml.), no jauna atklājot aizmirstus vai Latvijā nezināmus psihoanalītiķus (F. Bēmu, A. Tomazi di Lampeduzu u.c.), bet arī dažu labu Latvijā aizmirstu zinātnieku (E. Upatnieci, K. Upatnieku u.c.). Cits aspekts dzīļu psiholoģijai Latvijā ir apslēpto struktūru un mehānismu atsegšana un to pārdomāšana.

Dzīvesmākslas pastāvēšanā svarīga ir arī tā sauktā nerakstītā mācība (agrapha dogmata), kas ļauj filozofiju nereducēt uz zināšanām, epistemoloģisku, kognitīvu problemātiku. Tāpēc filozofija tiek veidota kā uzvedināšana uz būtiespēšanu, uzsverot tās aretoloģiskumu. Vienlaikus šādi tiek aktualizēta ars moriendi nozīmība, iestājoties par to, ka mūsdienu biopolitikas kontekstā svarīgi ir iestrādāt katra tiesības uz savu nāvi.