Izstrādā transportlīdzekli molekulām. OSI jaunais zinātnieks Kārlis Pajuste.

Kārlis Pajuste ir Latvijas Organiskās sintēzes institūta (OSI) Membrānaktīvo savienojumu un β-diketonu laboratorijas (MASDL) vadītājs un vadošais pētnieks. Turpinot MASDL laboratorijā aizsāktās tradīcijas, Kārlis izstrādā savienojumus, kuri varētu kalpot par DNS vai zāļvielu nesējiem, lai nogādātu ģenētisko materiālu vai aktīvās vielas šūnās. Vienkāršotā valodā – tiek meklētas efektīvas zāļvielu transporta sistēmas organismā, kas nodrošinātu tiešu iedarbību uz mērķorgānu.

Pašreiz pēcdoktorantūras projekta* ietvaros Kārlis strādā pie tādu nesējvielu jeb liposomu iegūšanas, kas kalpos ne tikai kā transportlīdzeklis zāļvielu nogādei uz noteiktiem orgāniem, bet tām piemistu arī fluorescējošas īpašības. Līdz ar to šīs nesējvielas spēs veikt vairākas funkcijas un tādējādi tuvoties teranostikas idejai. Teranostika ir jauna medicīnas joma, kas apvieno diagnostiku, ārstēšanu un terapiju, izmantojot vienu aģentu, lai diagnosticētu ļaundabīgo audzēju, ievadītu zāles un sekotu ārstēšanas procesam.   

Kā piemēru liposomu izmantošanai praksē var minēt Covid-19 laikā izstrādātās vakcīnas, kas ļāva izsargāties no smagām komplikācijām saslimšanas gadījumā. Vairāku šo vakcīnu darbība balstās uz konceptu, kurā RNS molekulas ir iekapsulētas liposomās. Tas nodrošina RNS nogādāšanu šūnās, kur notiek tālāka antivielu izstrāde.

Iepriekš praksē un bioloģiskajos pētījumos tika izmantoti no dabasvielām iegūti lipīdi. Taču, attīstot šo virzienu tālāk, pētnieki strādā pie sintētisku lipīdu analogu izveides, kuriem, salīdzinot ar dabasvielu analogiem, būtu uzlabotas fizikāli – ķīmiskās un attiecīgi – bioloģiskās īpašības.

Arī Kārlis strādā šajā lauciņā, pētot konceptu par nanomateriālu izmantošanu liposomālajās sistēmās. Projekta ietvaros viņš ir izstrādājis vairākus sintētiskus lipīdu analogus, kuri ūdens vidē veido liposomas, kā arī kompleksējas ar RNS, veidojot lipopleksus, kas ir priekšnosacījums jaunu transportsistēmu izstrādē. Iegūtie rezultāti ir publicēti starptautiski recenzētos žurnālos.

Sākotnēji iegūtie rezultāti ir pozitīvi un daudzsološi, tomēr, lai šo konceptu izpētītu un izstrādātu līdz klīniskajiem pētījumiem izmantojamiem savienojumiem, būs nepieciešami papildus pētījumi vairāku gadu garumā.

Pēcdoktorantūras projekta ietvaros Kārlis arī trīs mēnešus pavadīja Tartu Universitātē profesora Tambeta Tessalu laboratorijā, kurā papildināja zināšanas un ieguva pieredzi par nanomateriālu pielietošanu medicīnā.

Par darbu zinātnē un organiskajā sintēzē Kārlis saka:

“Savā veidā darbā jūtos kā bērns, kas ir ticis pie milzīgas lego kastes. Savienojumu sintēze būtībā ir dažādu fragmentu apvienošana vajadzīgajā izkārtojumā un lielumā. Un zināšanas organiskajā ķīmijā ļauj spēlēties ar vielām kā ar lego.”

Kārļa lielākais sapnis zinātnē ir piedzīvot to, ka vismaz viens no viņa radītajiem savienojumiem tiktu izmantots medicīnā.

Kārļa moto darbā: ja ko dari, tad uzņemies par to pilnu atbildību un cīnies līdz galam!

Šis moto Kārlim ir radies skolas laikā, kad viņš aktīvi nodarbojās ar sportu un skrēja 200 un 400 m distances. Jau tad bija uzskatāmi redzams, ka rezultāts ir atkarīgs tikai un vienīgi no paša ieguldītā darba.

“Arī tagad darbā to redzu – vispirms jāsāk ar sevi un tikai tālākais var būt komandas darbs,”

saka Kārlis.

* Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsta projekts Nr. 1.1.1.3/VIAA/3/19/587 “Amfifilie sintētiskie lipīdi teranostisku nanosistēmu iegūšanai”