Mokslas ir IT

2019.12.25 10:14

Lietuvos mokslininkai 2019 m. – pasaulio žiniasklaidos dėmesys termostatui, nauji genai ir šalies vardo garsinimas

Tautvydas Lukaševičius, LRT.lt2019.12.25 10:14

Vieniems pavyko atrasti dar vieną geną, kurio mutacijos didina tikimybę susirgti krūties vėžiu, kitiems sukurti unikalų vaistą nuo širdies aritmijos, tretiems – suprasti, ką reiškia mokslo žvaigždės gyvenimas, kai per kelias dienas susilauki garsiausių dienraščių ir televizijų žurnalistų dėmesio. Kas jie? Lietuviams mokslininkams 2019 metai buvo tikrai nenuobodūs.

Tai, kad paskambinus vienam ar kitam Lietuvos mokslininkui, išgirsti, jog jis jau davė interviu CNN, BBC ar kitiems žiniasklaidos milžinams, neturėtų stebinti. Jų darbai ir pasiekimai susilaukia dėmesio ir iš prestižinių mokslo leidinių redaktorių, ir iš investuotojų, besidominčių, kaip atradimus ir žinias pritaikyti kuriant, pavyzdžiui, naujus medikamentus. Pristatome kai kuriuos unikalius Lietuvos mokslininkų pasiekimus 2019 metais.

Pasijuto tikra roko žvaigžde

Artėjant 2019 m. vasarai lietuvių mokslininkės Agnės Kajackaitės vardas nuskambėjo visame pasaulyje. Berlyne dirbanti tyrėja su komanda nusprendė išsiaiškinti, kodėl moterys dažniausiai geriau jaučiasi ir dirba šiltesnėje patalpoje nei vyrai.

Mokslininkai teigė, kad moterys bus daug produktyvesnės ir geriau atliks įvairias užduotis, jei patalpoje bus aukštesnė temperatūra. Naujo mokslinio eksperimento autorių nuomone, būtent todėl kovojantys dėl termostato vyrai turėtų nusileisti. Kova dėl termostato tapo puikia antrašte, o Agnė Kajackaitė (mokslininkė iš Lietuvos) sulaukė tiek daug dėmesio, kiek greičiausiai pati nesitikėjo.

„2009 metais pradėjau magistro studijas Kolno universitete, ten atradau savo aistrą – elgsenos ekonomiką (angl. behavioral economics). Tada supratau, kad noriu daryti eksperimentus šioje srityje ir geriau suprasti, kaip žmonės priima sprendimus (ne tik ekonominius). 2012 metais pradėjau doktorantūros studijas ir pirmuosius bandymus, tyrimus. Susidomėjimas ir entuziazmas tik augo. Dalį doktorantūros studijų praleidau Kalifornijoje, ten pradėjau dirbti su Uriu Gneezy – puikiu elgsenos ekonomistu, iš jo labai daug išmokau“, – apie savo kelio pradžią LRT.lt pasakojo mokslininkė.

Jos teigimu, buvo daug tyrimų, kurie parodė, kad moterims patinka aukštesnė temperatūra nei vyrams. Taip pat atlikta daug fiziologinių studijų, jos paaiškina, kodėl mūsų kūnai reaguoja į temperatūrą skirtingai.

„Nors ir buvo žinoma, kad moterys jaučiasi geriau, kai šilčiau, o kovos dėl šilumos reguliavimo buvo daugelio biurų kasdienybė, nebuvo žinoma, ar skirtingos temperatūros paveikia ne tik komfortą, bet ir tai, kaip žmonės gali mąstyti esant skirtingai temperatūrai. Mes atradome, kad temperatūra veikia, kaip gerai vyrai ir moterys sprendžia įvairius uždavinius“, – teigė ji.

Tyrėja pasakojo, kad kai gavo elektroninį laišką iš „The New York Times“ – jie prašė duoti interviu, – iš džiaugsmo beveik apsiverkė.

„Po daugybės žiniasklaidos atstovų laiškų supratau, kad šis tyrimas bus itin populiarus. Paskelbus straipsnį, kai jau buvo galima rašyti apie rezultatus, dėmesys dar labiau išaugo, buvau kviečiama į radijus, televizijas“, – prisiminė ji.

Pirmasis Lietuvoje

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) mokslininkai sukūrė, ištyrė ir patentavo saugų ir veiksmingą antiaritminį preparatą iš vaistinės augalinės žaliavos. Tai – pirmasis Lietuvoje sukurtas ir tarptautiniu mastu patentuotas natūralios kilmės vaistinis preparatas.

Šiuo metu pasaulyje aritmijai gydyti naudojami preparatai dėl skirtingų elektrofiziologinių savybių skirstomi į penkias klases – tačiau šalia tiesioginio antiaritminio poveikio vaistai neretai turi ir šalutinių, nepageidautinų savybių.

LSMU mokslininkų grupė sukūrė ir patentavo saugesnį augalinės kilmės antiaritminį preparatą iš kvapiosios aniužės žolės. Kvapioji aniužė – Lietuvoje aptinkamas stipraus mėtų kvapo vaistinis ir prieskoninis augalas.

Moksliniai tyrimai patvirtino, jog naujasis natūralios kilmės preparatas veiksmingai šalina širdies ritmo sutrikimus, gerai toleruojamas, saugus ir gali būti plačiai naudojamas aritmijai gydyti.

Pirmojo Lietuvoje sukurto ir tarptautiniu būdu patentuoto antiaritminio natūralios kilmės preparato išradėjų grupėje, be prof. J. Bernatonienės, dirbo LSMU Farmacijos fakulteto Vaistų technologijos doktorantė Lauryna Pudžiuvelytė, Kardiologijos instituto Membranų biofizikos laboratorijos vyriausieji mokslo darbuotojai Jonas Jurevičius ir Regina Mačianskienė bei Molekulinės kardiologijos laboratorijos mokslo darbuotoja Sandrita Šimonytė.

Dar vienas riziką didinantis genas

Lapkričio mėnesį prestižinės „Nature“ grupės leidyklos žurnale „NPJ Breast Cancer“ buvo publikuotas tarptautinės tyrėjų grupės straipsnis apie naujai atrastą geną FANCM. Šio geno mutacijos didina tikimybę susirgti krūties vėžiu.

Vienas iš straipsnio bendraautorių, kuris prisidėjo prie šio naujo geno atradimo ir genetinės rizikos įvertinimo, yra Vilniaus universiteto ligoninės Santaros klinikų (VULSK) Paveldimo vėžio centro vedėjas gydytojas genetikas ir Valstybinio mokslinių tyrimų instituto Inovatyvios medicinos centro (VMTI IMC) mokslininkas dr. Ramūnas Janavičius.

„Tai buvo didelės apimties tyrimas, kuriame dalyvavo keliasdešimt žymiausių pasaulinių paveldimo vėžio tyrimų centrų. Lygindami ir analizuodami krūties vėžiu sirgusių pacientų genetinies variacijas bei atlikdami funkcines ląstelių studijas, mes galėjome statistiškai patikimai nustatyti tam tikrų FANCM geno mutacijų sąsajas su krūties vėžiu ir tiksliau įvertinti sąlygojamą riziką. Gauti rezultatai bus svarbūs klinikinėje praktikoje, nes mes galėsime tiksliau įvertini pacientų genetinę riziką ir skirti efektyvesnę patikrą ar kitas rizikos mažinimo priemones“, – pasakojo dr. R. Janavičius.

Indėlis tiriant visatą

KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto (MGMF) mokslininkai, kurdami neatspindinčias dangas, siekia jas pritaikyti kosmose. Pavyzdžiui, jos leistų teleskopais registruoti ir labiausiai nutolusius šviesos šaltinius.

Kauno technologijos universiteto MGMF mokslininkai dar vasaros pabaigoje laimėjo Europos kosmoso agentūros (EKA, angl. European Space Agency – ESA) skelbtą konkursą pagal Lietuvos su EKA vykdomą Europos bendradarbiaujančių valstybių planą (angl. Plan for European Cooperating States – PECS).

Jiems, kartu su kitais aštuoniais konkursą laimėjusiais verslo ir mokslo projektais, bus skiriamas beveik 1,7 mln. eurų finansavimas – lietuviai projektuose vystys naujas ir pasaulinei kosmoso pramonei aktualias technologijas bei vykdys pažangius mokslinius tyrimus.

Vienas jų – minėtų neatspindinčių dangų kūrimas. Tyrinėjant nutolusius kosmoso kūnus, pavyzdžiui, žvaigždes, jų stebėjimui naudojamus teleskopus pasiekia labai nedidelis šviesos kiekis. Todėl šioje įrangoje siekiama išvengti bet kokių nepageidaujamų šviesos atspindžių.

„Projekto metu kursime selektyviai šviesą sugeriančių dangų technologijas, kurios galėtų sumažinti nepageidaujamus atspindžius jautriose optinėse sistemose, tokiose, kaip lazeriai, objektyvai ir kita įvairi spektroskopinė įranga“, – tikina KTU MGMF profesorius, pagrindinis tyrėjas, Medžiagų mokslo instituto vyriausiasis mokslo darbuotojas Tomas Tamulevičius.

Pirmieji pasaulyje

Žurnalas „Scientific reports“ spalio mėnesį paskelbė Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) dr. Arūno Stirkės vadovaujamos komandos: dr. Raimondos Celiešiūtės-Germanienės, dr. Aurelijaus Zimkaus, prof. Nerijos Žurauskienės, dokt. Povilo Šimonio, Aldo Dervinio, prof. Arūno Ramanavičiaus bei prof. Sauliaus Balevičiaus – mokslinį straipsnį „Ryšys tarp mielių sienelės porėtumo ir membranos permeabilizacijos po impulsinio elektrinio lauko poveikio“.

„Esminis šio mokslinio tyrimo tikslas – membranos ir sienelės, dviejų svarbių ląstelės barjerinių funkcijų tarpusavio sąveikos tyrimas. Naudodami skirtingas mokslines metodikas mielių (Saccharomyces cerevisiae) ląstelės sienelės ir membranos tyrimams, aiškinomės jų tarpusavio ryšius, kaip kinta šių sistemų pralaidumas ir atsistatymas po poveikio impulsiniu elektros lauku“, – aiškino Bioelektrinių reiškinių laboratorijos vadovas dr. Arūnas Stirkė.

Pasak jo, iki šiol pasaulyje buvo atlikta nemažai ląstelės membranos pralaidumo impulsinio elektrinio lauko poveikyje tyrimų: „Šiuos procesus tyrinėjo prancūzų, slovėnų ir daugelis kitų mokslininkų. Yra ir mielių sienelės pralaidumo po impulsinio elektrinio lauko poveikio tyrimų, todėl nesakome, kad sienelės tyrimai – naujiena, Tačiau, mūsų komandos moksliniai eksperimentai iš esmės keičia fundamentinį požiūrį į ląstelės sienelės ir membranos tarpusavio ryšį. Mes pirmieji nustatėme naują, moksliniais eksperimentais pagrįstą faktą: ląstelės sienelės ir membranos pralaidumo funkcijas sieja itin glaudus tarpusavio ryšys.“

Švaresnis oras

Lietuvos mokslininkai sukūrė prietaisą, valantį orą. Profesorių tėvo ir dukros sukurtas biofiltras turėtų padėti mažinti nemalonius kvapus ore, prisidėti prie klimato apsaugos, mažinti vėžinių susirgimų skaičių. Išradimas įvertintas Europos patentu.

Klaipėdos gyventojai jau dešimtmetį skundžiasi smarve. Nemalonūs kvapai didžiausią problemą kelia pietinėje Klaipėdos dalyje. Išeitį Klaipėdos miestui sako galintys pasiūlyti profesoriai Pranas Baltrėnas ir Edita Baltrėnaitė-Gedienė. Šeimyninis duetas sukūrė orą valantį prietaisą.

Pasak mokslininkų, toks biofiltras – galimybė gyventi švaresnėje aplinkoje. Tiesa, smarvę panaikinti galima tik žinant tikslų jos šaltinį.

„Klaipėdoje turbūt yra gamyklos, tai iš tos gamyklos užterštas organiniais teršalais oras nebūtų išmetamas į aplinką. Oras turėtų būtų nusiurbtas iš tų patalpų ir praleistas filtrą. Jį sudaro korpusas, kuriame yra skystis, vanduo ir tame skystyje panardinti vamzdeliai“, – pasakoja Vilniaus Gedimino technikos universiteto mokslininkas P. Baltrėnas.

Virtuali operacija

Prieš kelerius metus Lietuvoje pradėtas taikyti naujas kardiochirurginis metodas, esant širdies mitralinio vožtuvo nesandarumui – operacija atliekama nestabdant širdies. Siekdamas prisidėti prie širdies vožtuvų ydą turinčių žmonių gydymo, Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Biomechanikos inžinerijos katedros dr. Gediminas Gaidulis sukūrė kompiuterinį modelį, leidžiantį simuliuoti susirgimus ar atlikti virtualias operacijas.

„Atliktas tyrimas – tai pirmieji žingsniai žmogaus širdies ir kraujotakos sistemos modeliavimo srityje. Konsultuojant Vilniaus universitetinės ligoninės Santaros klinikų Kardiologijos ir angiologijos centro vadovui prof. Audriui Aidiečiui, tyrimo metu siekėme geriau pažinti širdies mitralinio vožtuvo biomechaniką, ypač esant vožtuvo nesandarumui, ir įvertinti transapikalinės nesandarumo korekcijos poveikį vožtuvo funkcijai. Taip pat norėjome atlikti tokios chirurginės operacijos kompiuterinę simuliaciją ir palyginti gaunamus rezultatus su realiais klinikiniais atvejais“, – pasakojo G. Gaidulis.

Nepagydomų ligų gydymas

Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) Molekulinių darinių fizikos skyriaus mokslininko dr. Aurimo Vyšniausko mokslinį straipsnį publikavo vienas geriausių tarptautinių chemijos mokslų žurnalų „Chemistry: A European Journal“. Be to, straipsnio iliustracija buvo išspausdinta ant šio žurnalo viršelio.

„Tai yra svarbus mano mokslinių tyrinėjimų šia tema įvertinimas. Reikšmingas pripažinimas, kad mūsų komandos pirmąkart pasaulyje moksliniais eksperimentais pagrįstos išvados apie fluorescuojančius klampos sensorių procesus yra unikalus mokslinis atradimas, – sakė FTMC chemijos mokslų daktaras A. Vyšniauskas. – Šios naujausios mūsų išvados apie fluorescuojančių klampos sensorių molekulėse vykstančius procesus – žingsnis į civilizacijos epidemijomis vadinamų ligų, pvz., Alzheimerio, diabeto gydymą.“

Pasaulio chemikų bendruomenės geriausių įvertinimų sulaukęs straipsnis yra pirmasis iš visų 16 dr. A. Vyšniausko mokslinių publikacijų, kur jis yra idėjos autorius ir mokslinio darbo vadovas.

Alzheimeris ir Parkinsonas

Tomas Raila, Kompiuterinio ir duomenų modeliavimo katedros doktorantas, jau per pirmuosius doktorantūros studijų metus pasiekė rezultatų, kuriuos aprobavo žurnalo „Electrochimica Acta“ recenzentai bei redkolegija. T

. Raila kartu su vadovu prof. Tadu Meškausku, bendradarbiaudami su Gyvybės mokslų centro (GMC) Biochemijos instituto mokslininkais (prof. Gintaru Valinčiumi ir jo grupe), vykdo tarpdisciplininius tyrimus, kurių objektas – pažeistų (defektuotų) fosfolipidinių membranų elektrocheminės savybės.

Šios membranos imituoja gyvų organizmų ląstelių membranas, kuriose dėl sąlyčių su toksinais, uždegimų, senėjimo ir kitų priežasčių gali rastis defektai, iškreipiantys elektrocheminius virsmus ląstelėse (o tai daro įtaką neurodegeneracinių susirgimų, pavyzdžiui, Alzheimerio ligos, Parkinsono ligos, vystymuisi).

Tyrimo metu, pasitelkiant įvairiose kompiuterinio modeliavimo srityse naudojamą baigtinių elementų metodą (angl. Finite Element Method), sudaromi ir analizuojami trimačiai defektuotų membranų kompiuteriniai modeliai (vizualiai panašūs į olandiško sūrio gabalus). Tai padeda išvengti ilgų ir sudėtingų realių membranų tyrimų laboratorijoje.

Algoritmas epilepsijos tipui atpažinti

Kompiuterinio ir duomenų modeliavimo katedros doktorantas Andrius Vytautas Misiukas Misiūnas (kartu su vadovu prof. Tadu Meškausku) dirba kitoje, tačiau taip pat tarpdisciplininėje srityje – informatikos ir medicinos. Leidinyje „Biomedical Signal Processing and Control“ pristatomame straipsnyje „Algorithm for Automatic EEG Classification According to the Epilepsy type: Benign Focal Childhood Epilepsy and Structural Focal Epilepsy, Biomedical Signal Processing and Control“ aprašomi tyrimai vykdomi kartu su VU ligoninės Santaros klinikų filialo gydytoja – vaikų neurologe dr. Rūta Samaitiene.

Naujausias rezultatas – sukurtas algoritmas, gebantis (nors ir su paklaida) įvertinti ligos diagnozę iš pateiktų duomenų (iš anksto įrašytos elektroencefalogramos). Tai – dirbtinio intelekto metodų pagrindu sukurtas klasifikatorius (dirbtinis neuroninis tinklas), skirtas klasifikuoti pacientų, kuriems diagnozuotos dviejų tipų epilepsijos (gerybinė vaikų ir struktūrinė židininė), elektroencefalogramas.

Tyrime buvo naudoti tik tokie atvejai, kada gydytojams neurologams vizualiai (vien tik iš elektroencefalogramos peržiūros) sudėtinga atskirti diagnozės tipą, neturint ligos istorijos. Verta pažymėti, kad tai pirmasis pasaulyje automatizuotas (paremtas kompiuterine elektroencefalogramos analize be eksperto įsikišimo) metodas, skirtas minėtoms epilepsijos formoms atpažinti.