სამეცნიერო სემინარი
- ოქტომბერი 14, 2022
საქართველოს მეცნიერებათა ეროვნულ აკადემიაში ჩატარდა აკადემიის უცხოელი წევრის, პროფესორ ბანუ ჯენას (ვეინის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, აშშ) და დოქტორ სანდორ კაზასის (ფილოსოფიის დოქტორი, ბიოლოგიური მექანიზმების ელექტრონული მიკროსკოპიის ლაბორატორია, EPFL, CH-1015 ლოზანა, შვეიცარია) სამეცნიერო სემინარი.
პროფესორ ბანუ ჯენას მოხსენების სათაურია – პოროსომა-მედიტირებული სეკრეცია. სეკრეცია უჯრედის ციკლის ფუნდამენტური პროცესია. მისი საშუალებით, უჯრედი გარემოსთან ურთიერთქმედებს, კერძოდ, ახდენს ინფორმაციის მრავალმხრივ გაცვლას ნორმალური ჰომეოსტაზის და, შესაბამისად, სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. ათწლეულების განმავლობაში დამკვიდრებული იყო აზრი, რომ სეკრეცია „all-or-none“ პროცესის ჩართვას გულისხმობს, რომლის დროსაც სეკრეტორული მასალის შემცველი ვეზიკულები, მიემართებიან რა უჯრედული მემბრანისკენ, სრულად ერწყმიან მას, რის შედეგად ვეზიკულების შიგთავსი უჯრედის გარეთ პასიურად დიფუზირდება. პირველი შეხედვით, ეს ჰიპოთეზა სრულად მისაღებია, თუმცა სეკრეციასთან დაკავშირებული რიგი მნიშვნელოვანი ფაქტების ახსნა აღნიშნული ჰიპოთეზით ვერ ხერხდება. ერთ-ერთი მათგანი სეკრეციის შემდეგ უჯრედში ნახევრად ცარიელი სეკრეტორული ვეზიკულების აკუმულაციაა, რაც ტრანსმისიულ ელექტრონულ მიკროსკოპში კარგად ვლინდება. აღნიშნული ფაქტი იძლევა საფუძველს დაშვებისთვის, რომ სეკრეციის პროცესში ვეზიკულებიდან შიგთავსი არასრულად შეიძლება გამოიყოს. 1996 წელს, სეკრეტორული უჯრედების პლაზმურ მემბრანაზე თასის ფორმის ნანოზომის სტრუქტურა იქნა აღწერილი და მას „პოროსომა“ დაერქვა. შემდგომში დავაგდინეთ, რომ სწორედ პოროსომა არის ის საიტი, რომელსაც სეკრეტის გამოყოფის პროცესში, უშუალოდ უპირისპირდებიან და ნაწილობრივ უკავშირდებიან სეკრეტორული ვეზიკულები, თუმცა ვეზიკულას და პლაზმური მემბრანას სრული შერწყმა არ ხდება. სეკრეტის პოროსომა-მედიტირებული გამოყოფა შესაძლებელია პოროსომას და სეკრეტორული ვეზიკულას ურთიერთქმედების შედეგად, რთული მოლეკულური მექანიზმის ამოქმედებით, რომლის ერთ-ერთი კომპონენტი ვეზიკულას შიგნით ჰიდროსტატიკური წნევის გენერაციაა. შედეგად, უჯრედის გარეთ სეკრეტორული ვეზიკულის შიგთავსის უზუსტესი რაოდენობა გამოიყოფა. ასევე დადგინდა, რომ ტრანსმემბრანული, თასის ფორმის ლიპოპროტეინული ანსამბლი – პოროსომა, ეგზოსომას ტიპის ვეზიკულური სხეულების გამოყოფაშიც მონაწილეობს. და ბოლოს: აღმოჩნდა, რომ პოროსომას კომპონენტების დეფექტები მთელ რიგ დაავადებებთან ასოცირდებიან.
აღსანიშნავია, რომ პროფესორი ბანუ ჯენა, – აშშ Viron Molecular Medicine Institute (MI) დამაარსებელი, პრეზიდენტი და დირექტორია (https://www.vironinstitute.com/about-us).
რაც შეეხება მეორე მოხსენებას, რომელიც წარმოადგინა დოქტორმა სანდორ კაზასმა, შეეხო ნანომოძრაობაზე დაფუძნებული ცოცხალი ორგანიზმის დეტექციას და მათ გამოყენებას მედიცინასა და ბიოლოგიაში.
რამოდენიმე წლის წინ, ნაჩვენები იქნა, რომ ატომურ-ძალოვანი მიკროსკოპის კანტილევერზე უმცირესი ცოცხალი ორგანიზმის არსებობა კანტილევერის ბერკეტის ნანოდონის ოსცილაციებს იწვევს. ოსცილაციების დეტექცია შედარებით მარტივია, როგორც ტრადიციული ატომურ-ძალოვანი მიკროსკოპის, ასევე ლაბორატორიულ პირობებში მომზადებული მსგავსი ტიპის ნანომოწყობილობის გამოყენებით. შემდგომში აღმოჩნდა, აღნიშნული მიდგომა და ტექნიკა შესაძლებელია გამოყენებული იქნეს ანტიბიოტიკებისადმი პათოგენების მგრძნობელობის დასადგენად, ანტიმიტოზური საშუალებების მიმართ სიმსივნის უჯრედების სენსიტურობის გამოსავლენად ან მასპინძელ ორგანიზმში ცოცხალი ორგანიზმების არაქიმიური დეტექციის მიზნით. პრეზენტაციის დროს, განხილული იქნა აღნიშნული ტექნიკური მიდგომის სამუშაო პრინციპები და მიკრობიოლოგიაში, ონკოლოგიასა და ექსტრემალური გარემოს ნანოდონეზე კვლევების ჩატარებისას, მისი გამოყენების ვარიანტები.
დოქტორი სანდორ კაზასი – ნანობიოლოგი და სუპერრეზოლუციური მიკროსკოპიის სპეციალისტი, ლოზანას პოლიტექნიკური სკოლის (შვეიცარია) ცოცხალი მატერიის ლაბორატორიის უფროსი მკვლევარია. ასევე, გამომგონებელი და ნანობიოლოგიის მიმართულებით რიგი საერთაშორისო პატენტებისა და პროექტების ავტორი, თანაავტორი და მონაწილეა; იგი ამავდროულად, მაღალი იმფაქტ-ფაქტორის მქონე საერთაშორისო სამეცნიერო ჟურნალებში გამოქვეყნებული 100-ზე მეტი სტატიის ავტორი; ფრაიბურგის და ლოზანას უნივერსიტეტების რამოდენიმე დოქტორანტის ხელმძღვანელია.
