“Domāju, neviena pētījuma sākumā nevari būt pārliecināts, ka tu atrisināsi kādu nopietnu pasaules problēmu,” saka Toms Kalniņš ķīmijas zinātņu doktors, OSI Organiskās sintēzes perspektīvo tehnoloģiju laboratorijas asistents, kurš savu doktora darbu aizstāvēja pērnā gada izskaņā “Bet bez milzīgas motivācijas, pamatīgas zināšanu bāzes un dzinuļa, ka es meklēšu visus iespējamos veidus, kā nokļūt līdz galam, gan neiztikt.
Sākot pētījumu tu dodies nezināmajā, jo tev jāiet pa citiem ceļiem, nekā to darījuši iepriekš, lai tiktu pie rezultāta, kas vēl nav bijis sasniegts,” tā jaunais zinātnieks, kurš savā doktora darbā mēģināja noskaidrot, kā jūras sūkļos esošu dabas vielu diazonamīdu A padarīt pieejamāku izmantošanai jaunu pretvēža zāļvielu radīšanā.
Toms meklēja gan veidus, kā šo vielu iegūt laboratorijas apstākļos, gan strādāja ar pasaules zinātnieku jau iepriekš radītiem līdzīgiem savienojumiem, cenšoties tos padarīt aktīvākus, stabilākus – piemērotākus praktiskai lietošanai un jaunu zāļu izstrādei. Toma Kalniņa aizstāvētā doktora darba nosaukums – “Diazonamīda A un tā strukturālo analogu sintēzes pētījumi”.
Nu jau vairākus gadus jaunais zinātņu doktors pievērsies citam izpētes laukam – no rezistences brīvu antibakteriālo vielu pētījumiem. Tomēr visu pagājušo gadu, paralēli tiešajam darbam, Toms veltīja sava daudzu iepriekšējo gadu zinātniskā veikuma pārvēšanai promocijas darbā.
Atkārtot to, ko radījusi daba
Ar ideju laboratorijas apstākļos iegūt molekulāri sarežģīto dabasvielu un izpētīt, kuras tās daļas ir atbildīgas par iedarbību uz vēža šūnām, Toms pirmoreiz saskārās pirms 12 gadiem profesora Edgara Sūnas laboratorijā. Pētījums deva iespēju arī stažēties Mičiganas universitātē pie profesora Edvīna Vedēja, kura zinātniskā interese jau ilgstoši ir bija saistīta ar diazonamīda A sintēzi.
“Diazonamīda A totālās sintēzes pētījumi kļuva par mana doktora darba pirmo posmu. Visaizraujošāko,” atzīst Toms “Totāla sintēze ķīmijā ir kā došanās īstā piedzīvojumā. Tev ir iesēja pielietot visu, kas vien metodoloģijā izstrādāts. Un tavas smadzenes strādā nepārtraukti, jo visu laiku ir jāizdomā jauni un jauni risinājumi šķēršļiem, kas pastāvīgi rodas. Citreiz tev jāsaliek 1000 reakcijas, lai varētu atrisināt vienu nākamo solīti. Un tev tās reakcijas katra ir jāizdomā. Tas patiesi bija aizraujoši,” tā Toms.
Tomēr topošais zinātnieks atdūrās pret to pašu problēmu, ar kuru bija saskārušies viņa pasaules kolēģi ( kopumā ir publicētas 4 veiksmīgas totālās sintēzes) , kuri līdz šim bija mēģinājuši laboratorijas apstākļos radīt jūras sūklī esošo pretvēža vielu. Savienojuma iegūšana gan no dabas materiāla, gan sintētiskā ceļā izrādījās ļoti laikietilpīgs un sarežģīts process, kurš ne vienmēr vainagojas panākumiem.
Kā iegūt aktīvu savienojumu?
Turpinot savu pētījumu, Toms nolēma mainīt pieeju jaunu zāļvielu meklējumos un izpētīt profesora Patrick G. Harran radītā vienkāršotā diazonamīda A analoga izmainīšanu tā, lai padarītu to stabilāku un aktīvāku. Šāds meklējums potenciāli būtu ļāvis izstrādāt jaunas pretvēža zāles lētāk un ātrāk, kā arī pavērtu iespēju labāk izprast savienojumu struktūras un aktivitātes likumsakarības. Šajā darba posmā tika radīti 3 jauni, iepriekš neaprakstīti makrocikliski savienojumi un nonākts pie secinājuma, ka molekulas centrālajā struktūrā izmaiņas nav pieļaujamas.
Tādēļ trešajā darba posmā tika apskatīta vēl vienkāršotāku diazonamīdu A analogu iegūšana, kurā sarežģītais molekulas kodols tiktu aizstāts ar ievērojami vienkāršāku. “Meklējumu ceļā tapa neskaitāmi neaktīvi savienojumi, bet izvēloties vienu konkrētu motīvu, tomēr tikām pie tāda aktivitātes līmeņa, ar kuru kolēģi var turpināt strādāt, to optimizējot,” saka Toms.
Izmanotojot izstrādāto sintēzes metodi, tika iegūti diazonamīda A analogi, kuri uzrādīja labu pretvēža aktivitāti pret vairākām šūnu līnijām. “Tas ļāva kolēģei Viktorijai (Vitkovskai OSI Organiskās sintēzes perspektīvo tehnoloģiju laboratorijas asistentei, zinātņu doktorei), kura arī paralēli izstrādāja savu doktora darbu, pētīt, kā iegūtie savienojumi iedarbojas uz enzīmiem, šūnām,” tā Toms.
Maziņš punktiņš globālajā zināšanu laukā
Vaicāts, kāds ir bijis šis doktora darba tapšanas un rakstīšanos posms viņa dzīvē, Toms atzīst, ka ar vairākiem starplaikiem un iesaisti citos projektos, tas aizņēmis 11 viņa dzīves gadus. “Kopā ar darba vadītāju profesoru Edgaru Sūnu pagājušā gada sākumā nonācām līdz pārliecībai – paveiktais ir jāapkopo, jāapraksta un darbam pretvēža vielu izpētē jāpieliek loģisks punkts,” tā Toms.
Jau rakstot darbu un lūkojoties uz savu pārliecību un meklējumiem darba pašos pirmsākumos, ar smaidu un pat dusmām nācies secināt, ka cilvēkiem raksturīgi sevi, savas zināšanas ievērojami pārvērtēt. Īpaši agrā jaunībā. Nesatricināmā pārliecība par izvēlēm un savu zināšanu pamatīgumu no šodienas skatu punkta Tomam šķitusi komiska un gluži nepamatota. “Bet ir izzinoši uz sevi un savu darbu paskatīties tādā ilgākā perspektīvā,” tā Toms.
“Nepieminot mājiniekus un darba vadītāju, doktora darbu radīt ir kārtīgs pārbaudījums arī sev pašam,” atzīst zinātņu doktors Toms Kalniņš “Grūtos posmus kompensē mazās izdošanās un arī zināma misijas sajūta, ka tu to dari cilvēces labā, jo pasaulē ir arvien pieaugoša vajadzība pēc efektīvām pretvēža zālēm. Turklāt tādām, kam ir maza vai vismaz salīdzinoši mazāka toksiticāte.
Protams, apzinos, ka mans doktora darbs ir mazītiņš punktiņš pasaules globālajā zināšanu laukā, bet arī tas nedaudz, bet paplašina mūsu kopējo apvārsni.”