Biokemija je razumevanje sveta celice

»Potenciala je veliko, ampak v resnici gre za logično razumevanje celice,« o svojem področju pove doktorska študentka molekularne biologije Zala Gluhić. Zaposlena je na najstarejši berlinski univerzi Humboldt, kjer proučuje parazita Toxoplasma gondii, v sklopu pridobitve doktorata na dveh univerzah pa jo prihodnje leto čaka selitev v Avstralijo.

Eden bolj zanimivih zajedavcev

Parazit Toxoplasma gondii je razširjen po vsem svetu. Pri ljudeh povzroča bolezen toksoplazmozo, vendar zdravljenje z zdravili običajno ni potrebno. Parazit najbolj ogroža osebe z oslabljenim imunskim sistemom in nosečnice; z matere, ki se okuži med nosečnostjo, se parazit lahko prenese na plod. Otrok se lahko rodi z okvarami možganov, duševnimi motnjami in okvarami oči, v skrajnem primeru okužba lahko povzroči tudi splav. To pa ni težava za ženske, ki so toksoplazmozo prebolele pred zanositvijo, v Sloveniji so nosečnice na okužbo tudi testirane.

Ženske ne potrebujemo enakosti, ampak enake možnosti

Toksoplazma je na seznamu najbolj zanimivih zajedavcev na svetu. Nekatere znanstvene revije pišejo tudi o tem, da parazit vidno vpliva na obnašanje svojih gostiteljev. Miši naj bi izgubile strah pred svojim plenilcem, kar olajša parazitu, da konča v želodcu mačka. Medtem ko so miši in ljudje neke vrste vmesna postaja parazita, je njegov končni gostitelj mačka.

Mikroskopska fotografija izolirane oociste toksoplazme FOTO: Todorean-Gabriel/Shutterstock

»Toksoplazma se v človeku razmnožuje nespolno in lahko uničuje tkivo in organe. V spolno razmnoževanje toksoplazma preide le v črevesju mačk, kjer nastanejo tako imenovane oociste – oblika cist, ki vsebujejo toksoplazmo. Te se izločajo v mačjih iztrebkih, s čimer se toksoplazma vrne v okolje. Ciste potrebujejo nekaj časa, da se v zunanjem okolju aktivirajo, in težava nastane, če se iztrebkov dotika nosečnica. Ženskam med nosečnostjo zato odsvetujejo čiščenje mačjega stranišča, saj je to ena od možnih poti okužbe s parazitom,« delni cikel parazita opiše Zala Gluhić, ki toksoplazmo proučuje na univerzi Humboldt v Berlinu, del katere je tudi prepoznavna univerzitetna klinika Charité.

Iz Glasgowa do Avstralije

29-letnica je v Nemčiji del konzorcija Alliance Berlin-Canberra, ki izvaja temeljne raziskave biologije plazmodija in toksoplazme, hkrati pa se ukvarjajo tudi s kliničnimi vidiki malarije in toksoplazmoze. Konzorcij je del mednarodnega projekta, ki je povezan z avstralskim mestom Canberra, kamor bo Ljubljančanka odpotovala marca prihodnje leto.

Svet parazitov je njeno zanimanje pritegnil že v Glasgowu, tam je opravila raziskovalno delo za magisterij ter se nato zaposlila na univerzi v Glasgowu. Dve leti se je ukvarjala s plazmodijem – praživaljo, ki povzroča malarijo. »Delo tehnika v laboratoriju in raziskovalno okolje na Škotskem sta mi bili nadvse všeč. Naučila sem se veliko novih molekularnih tehnik in v dveh letih zelo napredovala v znanstvenoraziskovalnem življenju. Parazitologija me je pritegnila, še posebno paraziti iz debla Apicomplexa, kjer je veliko neznank,« pove sogovornica.

FOTO: Osebni arhiv

Prvotno navdušenje iz Škotske je prenesla v Nemčijo, kjer ob raziskovanju parazitov nastaja še doktorat. Poleg dobrih razmer za raziskovanje sta jo v nemško prestolnico pritegnila tudi večkulturna naravnanost mesta in mednarodno okolje: »Sodelujem v programu, s katerim bom pridobila doktorat z dveh univerz, tako da bom eno leto preživela tudi na univerzi v Canberri. Tja bi se morala preseliti že septembra letos, vendar mi je pandemija prekrižala načrte. Sprememba okolja mi za zdaj ustreza, ker spoznaš življenje v drugih državah, prav tako bom lahko sodelovala s tujimi mentorji in strokovnjaki,« pojasni.

Ogromno neznank

V doktoratu se ukvarja z RNK-biologijo toksoplazme. Zanimiva značilnost večine parazitov, ki izhajajo iz debla Apicomplexa, je, da imajo zgolj en mitohondrij (celični organel), medtem ko jih nekatere človeške celice lahko imajo tudi več tisoč. »Veliko vidikov, kaj se dogaja v tistem enem mitohondriju toksoplazme, sploh ni pojasnjenih, neznanke pa so tudi na ravni genoma mitohondrija. Mitohondrijska DNK toksoplazme spada med najmanjše doslej odkrite mitohondrijske genome v naravi. Število genov, ki zapisujejo za proteine, je v primerjavi s človekom zelo zreducirano, posebnost pa je še ta, da ti geni na molekuli DNK sploh niso zapisani kot celota, temveč 'po delčkih'. Te je treba najprej sestaviti v en zapis, iz katerega nato nastane protein. V resnici ne vemo, kako se izvedejo prepisi iz DNK v RNK, niti ni jasno, kateri proteini sodelujejo pri procesiranju RNK, kako hitro poteka metabolizem RNK. Neznank je ogromno,« poudarja.

Ob dobrih razmerah za raziskovanje je Zalo Gluhić v nemško prestolnico pritegnila tudi večkulturna naravnanost mesta in mednarodno okolje. FOTO: Osebni arhiv

Na vprašanje, zakaj je o genomu toksoplazme znanega tako malo, odgovarja, da je to področje težko proučevati. »Ker ima vsak parazit le en mitohondrij, jih zelo težko izoliraš, poleg tega nima stalne oblike, saj se spreminja glede na razvojno stopnjo parazita. Delaš z majhno količino materiala, kar otežuje nadaljnje študije,« je jasna.

Ker velik del proteinov v toksoplazmi še nima znane funkcije, je osrednji del njenega projekta njihovo proučevanje. Natančneje proučuje proteine, ki so v mitohondriju in so povezani z metabolizmom RNK. Obenem razvija še metodo, ki bi omogočila nadaljnje spremljanje metabolizma RNK v toksoplazmi.

Toksoplazma se pri raziskavah parazitov pogosto uporablja kot modelni organizem. »Veliko molekularnih orodij je že bilo razvitih v toksoplazmi. Ta ima namreč številne značilnosti, ki si jih deli s paraziti iz svojega debla.«

Biokemike žene radovednost

Zala Gluhić pravi, da ji pri trenutnem raziskovanju občutno pomaga izobrazba iz biokemije, ki velja za eno bolj ambicioznih področij znanosti. Navsezadnje je biokemija izrazito pripomogla tudi k razvoju trenutnih cepiv proti covidu-19.

29-letnica je v Nemčiji del konzorcija Alliance Berlin-Canberra. FOTO: Osebni arhiv

Na študij biokemije se ni vpisala le zaradi dobrih možnosti na tem področju, temveč tudi zato, ker gre za vedo, kjer te lahko žene radovednost. »Pri delu mi je to še zdaj všeč. Narava dela dopušča veliko ustvarjalnosti, ki jo gradiš na ramenih prejšnjih raziskav. Ne vem, od kod prihaja takšno mnenje o biokemiji, kot da gre za neko vesoljsko stvar. Sicer se mi zdi, da je navdušenje delno upravičeno, saj je potenciala veliko, ampak v resnici gre za logično razumevanje celice,« razlaga.

Jasnih načrtov, kaj bo počela po doktoratu, nima, razmišlja o podoktorskem študiju. Kljub izzivom, ki jih v zasebno življenje prinaša študij v tujini, je prepričana, da raziskovanje ključno izpopolnjuje njene delovne dni. »Nisem se še odločila, ali bi rada ostala v akademskem svetu ali šla v industrijo, a ker za zdaj poznam zgolj akademski vidik, me mika raziskati tudi karierne možnosti v zadnji,« sklene.