Rus.Lsm Сегодня вечером ziņo par mūsu izstrādāto metodi, kā iegūt jaunu biomateriālu – gēlu no zirnekļa zīda proteīna, ko nākotnē varētu izmantot medicīnā zāļu piegādei.

Latvijas Zinātņu akadēmija (LZA) atzinusi mūsu pētījumu “Izstrādāta metode antigēna struktūras pārbaudei uz vīrusveidīgo daļiņu virsmas vakcīnu formulācijās” par vienu no 2021. gada ievērojamākajiem Latvijas zinātnes sasniegumiem.

Šī gada 24. janvārī viesojāmies Latvijas Universitātes Dabaszinātņu akadēmiskajā centrā, lai bioloģijas valsts olimpiādes” dalībniekiem – vidusskolniekiem un viņu skolotājiem pastāstītu par projektu “Ķīmiski modificēts mākslīgais zirnekļu zīds” un tajā sasniegtajiem rezultātiem. Lekcijas mērķis bija ieinteresēt jauno paaudzi zinātnē, pastāstot par mūsu pētījumiem un pieredzi, strādājot kā pētniekiem. Īpašu uzmanību lekcijas laikā pievērsām laboratorijas ikdienas skaidrošanai, stāstot par darba apjomu kas jāiegulda, lai zinātnē sasniegtu labus rezultātus. Tāpat skaidrojām mūsu izmantoto metožu un īpaši kodolu magnētiskās rezonanses priekšrocības un darbības pamatprincipus.

Šogad Zinātnieku nakts Latvijas Organiskās sintēzes institūtā iezīmējās ar rekordlielu (~1200) apmeklētāju skaitu. Mūsu laboratorija bija izveidojusi trīs dažādas ekskursijas: uz Zirnekļa tīkla laboratoriju, uz kodolu magnētiskās rezonanses laboratoriju un uz molekululu 3D laboratoriju. No apmeklētāju puses īpaši liela uzmanība tika pievērsta Zirnekļa tīkla laboratorijas mikroskopam, kurā varēja apskatīt zirnekli ar viņa pusdienām (sienāzi), izdētās zirnekļu olas un mazos zirnekļus, kas no tām izšķīlušies. Kamēr pieaugušie apmeklētāji bija vairāk ieinteresēti zinātnieku izklāstā par projektā ieplānoto, bērni varēja veidot paši savu zirnekļu tīklu no dažādas krāsas diegiem un sniegt savu viedokli balsojumā par saviem mīļākajiem supervaroņiem. Pēc balsu saskaitīšanas, par pārsteigumu ar rezultātu 229:144 Betmens, iespējams pētījuma nosaukuma ietekmē, piekāpās Spaidermena pārākumam.
Kodolu magnētiskās rezonanses laboratorijā varēja iepazīties ar vienu no varenākajām molekulu struktūru pētīšanas metodēm. Apmeklētajiem tika rādīts elektromagnēta modelis un izstāstīts kodolu magnētiskās rezonanses spektrometra darbības princips. Tika rādīti arī dažādu plaši pazīstamu vielu spektri un to modelīši. Viesi varēja tuvumā apskatīt 300 MHz un 800 MHz aparātus, kā arī iepazīties ar šķidro slāpekli, kas tiek izmantots magnēta spoļu dzesēšanā.
Savukārt molekulu 3D laboratorijā tika sniegts ieskats farmaceitiski aktīvo vielu datordizainā. Apmeklētājiem bija iespēja 3D vidē izpētīt vairāku enzīmu (zāļu vielu mērķu) struktūru; apskatīt kā farmaceitiski aktīvās vielas saistās ar enzīmu; un mēģināt izprast, kāpēc sintēzei izvēlēti tieši šie savienojumi.
Ceram nākamgad satikt vēl vairāk zinātkāru dalībnieku, kas vēlēsies izzināt sev apkārt notiekošo un kurus varēsim izklaidēt ar jaunāko pētījumu rezultātiem un interesantiem apskates objektiem. Mūsuprāt, šādi pasākumi ļauj ne tikai sabiedrībai labāk izprast notiekošo Latvijas zinātnē, bet arī dažreiz aizdomāties pašam zinātniekam par savu pētījumu no cita skata punkta.

Mūsu laboratorija ar šī gada 1. jūniju ir uzsākusi projekta “Ķīmiski modificēts mākslīgais zirnekļu zīds” īstenošanu. Tā mērķis ir izstrādāt metodi ķīmiski modificēta mākslīgā zirnekļu zīda iegūšanai biomimētiskā ceļā, tādējādi iegūstot biomateriālu, kas ir bioloģiski saderīgs, bioloģiski degradējams, kā arī pēc stiprības, izturības un elastības parametriem līdzinās dabiskajam zirnekļu zīdam. Projekta rezultāti varēs tikt izmantoti jaunu biomateriālu izstrādei ar potenciāli plašu pielietojumu biomedicīnā un nanotehnoloģijās, tādējādi sekmējot Latvijas tautsaimniecības transformāciju uz produktiem ar augstu pievienoto vērtību. Plānotās kopējās projekta izmaksas ir 561 334,35 EUR (Eiropas Reģionālais attīstības fonds – 57,8% jeb 324 451,23 EUR; valsts budžeta finansējums – 34,7% jeb 194 783,01 EUR).
Projekts jau ir guvis ievērību no mediju puses – aprīlī par to stāstījām gan avīzei “Dienas Bizness”, gan Latvijas Radio 2 raidījumā “Nākotnes pietura”. Vairāk par projektu lasi šeit.

13. jūnijā pēc cīņas ar nedziedināmu slimību mūžībā aizgājis mūsu kolēģis, laboratorijas vadītājs, profesors un LZA akadēmiķis Edvards Liepiņš (1944-2019). Viņš bija izcils zinātnieks, fizikālķīmiķis – spektroskopists, kodolu magnētiskās rezonanses skolas izveidotājs.

Prof. Liepiņš bija viens no kodolu magnētiskās rezonanses (KMR) spektroskopijas pamatlicējiem Latvijā 1970-tajos gados. Vēlāk strādājis pie organisko un metālorganisko savienojumu reaktivitātes un struktūras pētījumiem, izmantojot daudzkodolu KMR spektroskopiju. No 1990. līdz 1992. gadam stažējies prof. Kurta Vītriha (Kurt Wüthrich) laboratorijā Šveices Federālajā tehnoloģiju institūtā Cīrihē (ETHZ). Šajā laikā prof. Liepiņš piedalījies vairākos pētījumos par proteīnu struktūru un hidratāciju ūdens šķīdumā, kas bijuši par pamatu Nobela prēmijas (2002) piešķiršanai prof. Vītriham. No 1992. līdz 2004. gadam strādājis kā asociētais profesors Karolinska institūtā Zviedrijā prof. Gotfrīda Otinga (Gottfried Otting) laboratorijā. Ārzemju periodā prof. Liepiņš publicējis darbus virknē prestižāko zinātnisko žurnālu, tai skaitā žurnālā Science un vairākos Nature grupas žurnālos. 2004. gadā prof. Liepiņš atgriezās Latvijā un kļuva par Organiskās sintēzes institūta (OSI) Fizikāli organiskās ķīmijas laboratorijas vadītāju, kā arī par profesoru Rīgas Tehniskajā universitātē.

Viņa mērķis – pasaules līmeņa KMR centra izveide OSI un pētījumu paplašināšana strukturālās bioloģijas un racionālas zāļvielu atklāšanas jomās – prasīja papildspēkus un savas zinātniskās skolas izveidi. Kopš 2004. gada prof. Liepiņa vadībā izstrādāti 11 bakalaura un maģistra darbi, kā arī 2 doktora darbi. Izmantojot savu starptautisko paziņu loku, viņš palīdzēja studentiem iegūt stažēšanās vietas labākajās ārzemju laboratorijās. Šo prof. Liepiņa darbu OSI turpina viņa skolnieks prof. Kristaps Jaudzems.

Prof. Liepiņš publicējis ap 300 anonīmi recenzētus, starptautiskajās datu bāzēs iekļautus rakstus. Viņs apbalvots ar vairākiem apbalvojumiem – Solomona Hillera medaļu (2004), Gustava Vanaga balvu (2005), Grindeļa medaļu (2007), Paula Valdena medaļu (2007), Ministru kabineta balvu (2011), kas atzīmē viņa zinātniskos sasniegumus, sadarbību ar farmaceitisko industriju un jaunas zinātnisko pētījumu jomas iedibināšanu Latvijā.

Profesors bija stingrs, bet patiesi godīgs, atbildīgs un tajā pat laikā sapņotājs. Īpaša personība, kas mums ļoti pietrūks. Atvadoties, izsakām dziļu līdzjūtību viņa ģimenei un tuviniekiem.

Gatavojoties Valsts simtgades svinībām 18. novembrī, LTV Rīta Panorāma intervēja vairākus Latvijas jaunos zinātniekus, kuri pēc studijām ārvalstīs nolēmuši atgriezties Latvijā, starp tiem arī mūsu grupas vadītāju Kristapu Jaudzemu.

2018. gada 16. februārī notika Latvijas Zinātņu akadēmijas (LZA) un Zinātnes fonda rīkotā 2017. gada ievērojamāko Latvijas zinātnes sasniegumu apbalvošanas ceremonija. Vienu no balvām saņēma Kristaps Jaudzems un Mārtiņš Otikovs par sasniegumu “Izpētīts zirnekļu tīkla veidošanās molekulārais mehānisms un novērtēta mākslīgā zirnekļu zīda iegūšanas procesa līdzība dabiskajam”

Video veidojis Zinātnes fonds.

Kristaps Jaudzems saņem diplomu no Ineses Čakstiņas.	Visi balvu saņēmēji.

Foto: Jānis Brencis.

Latvijas Zinātņu akadēmija nosaukusi 12 nozīmīgākos sasniegumus Latvijas zinātnē 2017. gadā, starp kuriem ir arī mūsu pētījums par zirnekļu tīkla veidošanās molekulāro mehānismu un mākslīgā zirnekļu zīda iegūšanas procesa līdzības dabiskajam novērtējumu, kas veikts sadarbībā ar zinātniekiem no Karolinska institūta Zviedrijā (Karolinska Institutet) un Analītisko zinātņu institūta Francijā (Institute of Analytical Sciences, ISA).
Zirnekļu zīds ir augstvērtīgs materiāls ar perspektīvu pielietojumu vairākās nozarēs no biomedicīnas līdz būvniecībai. Zirnekļi savu tīklu vērpj no zīda šķiedrām, kuras veidotas no olbaltumvielām. Līdz šim šķiedras veidošanās process nebija pilnīgi izpētīts, radot šķēršļus efektīvu mākslīgā zīda pavedienu iegūšanas tehnoloģijas izstrādei. LOSI zinātnieku darbu ciklā pētīts zirnekļu zīda šķiedru veidošanās dabiskais process un noskaidrots pārvērtību mehānisms, kas nodrošina kontrolētu zirnekļu zīda olbaltumvielu pāreju no šķīstoša stāvokļa šķiedras pavedienos. Izmantojot iegūtās zināšanas, novērtēts, cik precīzi mūsdienās eksistējošās mākslīgā zirnekļu zīda iegūšanas pieejas atdarina dabiskās šķiedras veidošanās procesu, ļaujot izvirzīt idejas efektīvu tehnoloģiju izstrādei.
Vairāk par šo pētījumu var uzzināt Latvijas Avīzē, kā arī Rīta Panorāmā (LTV) un skaties.lv.

Žurnālā Angewandte Chemie publicēts mūsu raksts par mākslīgā zirnekļu zīda struktūras pētījumiem, kas ļauj novērtēt, cik tuvu tā struktūra un strukturālās pārvērtības zīda iegūšanas procesā atbilst dabiskajam zīdam. Struktūra tieši nosaka materiāla fizikālās un mehāniskās īpašības, tāpēc augstas kvalitātes mākslīgā zirnekļu zīda iegūšanai nepieciešams izprast tā struktūras-īpašību likumsakarības, un mūsu izstrādātā metode to ļauj izdarīt. Pētījums veikts sadarbībā ar Anna Rising un Jan Johansson grupām Karolinska institūtā, kā arī Guido Pintacuda grupu Lionas Augsta lauka kodolu magnētiskās rezonanses centrā. Publikācija pieejama internetā.