Cercetătoarea română din SUA care a câştigat un premiu uriaş. „Studiez proteinele responsabile pentru 30% din îmbolnăvirile de cancer“
0
Anda Trifan Oprescu este cercetătoare în cadrul Laboratorului Naţional Argonne, de la Universitatea Illinois, Urbana-Champaign, unde colaborează cu alţi oameni de ştiinţă pentru a dezvolta tratamente eficace împotriva cancerului, iar recent, şi pentru tratamente împotriva COVID-19.
Absolventă a Universităţii DePaul, Chicago, cu licenţă în chimie şi biochimie ca domenii de bază şi artă ca specializare secundară, Anda Trifan Oprescu se află încă la început de drum. Românca îşi finalizează studiile doctorale în biofizică computaţională la Universitatea Illinois, Urbana-Champaign.
Aici, lucrează în cadrul Laboratorului Naţional Argonne unde face simulări biofizice, prin care obţine informaţii despre diverse fenomene biologice din organism, la nivel atomic, pentru ca apoi să poată dezvolta tratamente de combatere a unor maladii grave precum cancerul.
În ultimul an însă, alături de o echipă de 26 de oameni, Anda s-a axat pe proiecte legate de COVID-19. Pentru cercetarea în acest domeniu, ea şi colegii săi au câştigat, la finalul anului 2020, premiul Gordon Bell. „În domeniul supercomputerelor, este echivalentul Premiului Nobel. Mai sunt şi alte premii importante, dar acesta se bucură de cel mai mare prestigiu“, explică Anda care a bifat, la începutul acestui an, şi premiul Secretary of Energy Achievement.
„Weekend Adevărul“: Anda, lucrezi la Centrul de Biofizică al Universităţii Illinois, Urbana-Champaign. În ce constă, mai exact, munca ta?
Anda Trifan Oprescu: O mare parte din activitatea mea este încă legată de studiul proteinelor care sunt responsabile pentru 30% din toate îmbolnăvirile de cancer. Folosesc studiile computaţionale, care imită situaţiile reale de viaţă la nivel microscopic. De exemplu, simulez felul în care proteina se comportă în prezenţa altor proteine şi cum interacţionează cu membranele celulare. Din aceste studii, putem înţelege cum se comportă această proteină şi unde o putem ataca, dacă privim din perspectiva creării de medicamente.
Împotriva cancerului: progrese enorme
- Un celebru profesor american cu origini române, Adrian Krainer, spunea că e aproape sigur că încă din timpul vieţii noastre ar putea fi fi descoperit leacul – sau leacurile – pentru cancer. Îi împărtăşeşti optimismul?
Din păcate, nu sunt la fel de optimistă când vine vorba despre a găsi un remediu pentru toate formele de cancer. În primul rând, sunt multe mutaţii care pot provoca această boală, deci un tratament universal este greu de obţinut. În al doilea rând, multe dintre proteinele-ţintă sunt esenţiale pentru viaţă, deci nu le poţi elimina, trebuie să găseşti o modalitate de a interveni strict asupra celor care suferă mutaţii.
În cele din urmă, chiar si atunci când încerci să te concentrezi asupra unui nivel, acesta implică, totuşi, un sistem mai larg. E ca şi cum, pe o stradă se aprinde lumina roşie a semaforului, dar drumul acela este într-o intersecţie, deci poţi ajunge la aceeaşi destinaţie mergând prin altă parte. Cu toate acestea, facem progrese enorme în descoperirea modului în care acţionează cancerul şi a mutaţiilor la nivelul proteinelor care îl provoacă, ceea ce, evident, este un pas important în oprirea bolii.
- Spuneai că în ultimul timp ai studiat şi virusul SARS-CoV-2.
Când a izbucnit pandemia, lucram la Laboratorul Naţional Argonne, iar cei mai mulţi cercetători şi-au schimbat centrul de interes rapid, încercând să găsească o soluţie pentru pandemia de COVID-19. Laboratorul în care lucram nu a făcut excepţie, aşa că m-am implicat imediat.
Inteligenţa Artificială versus SARS-CoV-2
- În bună măsură, munca ta constă acum în metodologii de tip Machine Learning, Inteligenţă Artificială. Ai putea să explici în detaliu ce înseamnă asta?
Simulările biofizice sunt ca un microscop computaţional prin care poţi să observi fenomene biologice la nivel atomic. Aceste simulări produc foarte multe date, care nu se pot interpreta fără sisteme avansate de analiză. Machine learning şi Inteligenţa Artificială (IA) ne ajută să analizăm baze de date enorme, pentru a extrage informaţii relevante. De exemplu, folosind machine learning şi IA, putem scana miliarde de componente şi putem testa capacitatea lor de a se lega de sau de a inhiba o proteină.
- În ultimii ani ai descoperit o serie de molecule mici care pot inhiba diferitele proteine implicate în replicarea virală a SARS-CoV-2. Ar putea fi folosite şi de industria farma pentru a salva vieţi şi pune astfel capăt pandemiei?
Aceste molecule descoperite reprezintă rezultatul muncii unei întregi echipe, din care am avut şi eu norocul să fac parte. Dar da, acesta este scopul, de a folosi terapeutic aceste molecule. Primul pas este de a le descoperi pe cele care se leagă de aceste proteine virale – iar asta este în sine o întreprindere dificilă, pentru că majoritatea sunt proteine mici, ale căror valenţe combinatorii nu sunt uşor de descoperit de la o primă cercetare.
Proteina Spike şi receptorul uman ACE 2. FOTO: Arhivă personală Anda Trifan
Aşadar, trebuie să determinăm experimental dacă ele sunt capabile să îşi inhibe funcţia atunci când sunt în prezenţa unui virus. În cele din urmă, dacă ambele etape au succes, urmează experimente pentru a rafina suplimentar aceste componente şi, în ultimă instanţă, să creăm
medicamente eficiente.
Tratamentul anti COVID-19, încă departe
- De mai bine de o jumătate de an avem vaccinuri anti COVID-19, dar nu şi medicamente eficiente. Când crezi că vom avea curând şi un tratament?
Deja există tratamente, pe lângă vaccinuri. Se testează tratamente de anticorpi şi inhibitori sau chiar se folosesc deja ca remedii. Drumul spre aprobarea unor noi medicamente este foarte lung şi complicat, din cauză că presupune multe studii, deci cea mai bună soluţie pentru încetinirea răspândirii COVID-19 şi, apoi, pentru eradicarea sa, este vaccinarea.
- Dacă ne raportăm la prezent, care sunt cele mai promiţătoare date care ne-ar putea face să sperăm că în curând am putea avea şi tratamente medicale eficiente pentru această boală?
Ca aspect general, cea mai bună modalitate de a aborda această infecţie virală este să o prevenim cu ajutorul vaccinului. Odată ce oamenii se infectează, acest virus poate afecta organele interne în feluri care încă nu ne sunt cunoscute pe deplin, deşi deja ştim despre efectele secundare asupra creierului, a inimii şi a altor organe.
Deci, în acest caz, tratamentul după infectare nu ar putea fi la fel de eficient. Speranţa noastră este ca tratamentul să încetinească progresia bolii şi să-i atenueze gravitatea, iar asta se poate obţine deja prin tratamentele cu anticorpi, care furnizează organismului moleculele necesare sistemului imunitar, pentru a-l ajuta să lupte mai rapid împotriva virusului, astfel încât virusul nu va ajunge să infecteze celulele din organism cu aceeaşi gravitate.
- Dacă ar fi să te gândeşti la trei lucruri pozitive, care ar putea să ne dea motive de optimism privind pandemia, care ar fi acestea?
În primul rând, ştiinţa a redus cu câţiva ani timpul necesar producerii unui vaccin, un fapt fără precedent. Aceasta ne dă multă speranţă în perioada dificilă pe care o traversăm. În al doilea rând, colaborările dintre oamenii de ştiinţă din întreaga lume au fost fenomenale. Acest progres nu ar fi fost posibil în absenţa colaborărilor. În ultimul rând, am făcut progrese uriaşe în biologia computaţională, în găsirea tratamentelor şi în simplificarea birocraţiei, pentru a fi capabili să învingem boala.
Eficienţa vaccinurilor este incredibilă, dacă ţinem cont de cât de uşor se transmite virusul SARS-CoV-2 – deci, cu eficienţe de peste 90%, chiar avem multe argumente să fim optimişti că vieţile noastre se vor întoarce curând la normal.
Distincţii primite o dată în viaţă
- Studiile despre COVID-19 la care ai avut aport din plin au obţinut recent premiile Gordon Bell şi Secretary of Energy Achievement, distincţii importante. Ce au însemnat aceste premii uriaşe pentru un cercetător tânăr ca tine?
Mă simt mai mult decât onorată. Munca a fost foarte intensă vreme de multe luni, dar am învăţat mai mult decât aş fi putut învăţa în ani întregi. Uneori mi se pare suprarealist că am câştigat aceste premii, oamenii de ştiinţă cu care lucrez sunt oameni pe care îi admir din tot sufletul şi este cu adevărat o onoare pentru mine să fac parte din aceeaşi echipă cu ei.
Acestea sunt distincţii pe care le primeşti o dată în viaţă şi sunt cele mai importante ale parcursului meu de până acum. Aş spune că importanţa mentorilor este capitală, pentru că este esenţial să lucrezi cu oameni care te susţin şi care te motivează. Toate proiectele care au primit aceste premii au avut ca punct de pornire dorinţa de contribui la oprirea pandemiei şi de a utiliza resursele pe care le aveam la dispoziţie pentru a ne implica în acest proces.
- Există în domeniul tău un premiu şi mai important decât Gordon Bell?
În domeniul supercomputerelor, Premiul Gordon Bell este echivalentul Premiului Nobel. Mai sunt şi alte premii importante, dar acesta se bucură de cel mai mare prestigiu.
- Şi care a fost proiectul vostru?
Echipa care a câştigat Gordon Bell a fost compusă din alţi 26 de oameni de ştiinţă – cu mine, 27. Proiectul nostru a inclus multe nivele, dar în principal, am simulat cum proteina Spike (n.r. – proteina de suprafaţă a SARS-CoV-2) interacţionează cu receptorul uman ACE2. Acesta este primul pas în secvenţa evenimentelor de infecţie, primul contact se face între „spike“ şi ACE2. Simularile acestea produc foarte multe date şi avem nevoie de Machine Learning şi de Inteligenţa Artificială ca să putem analiza. Am putut să observăm prin IA, structuri pe care le adaptează proteinele spike în experimente.
„Am ajuns în SUA, în 2004, după ce familia mea a câştigat loteria vizelor“
- Când şi cum ai ajuns să fii pasionată de biochimie şi informatică? Ce te-a atras cel mai mult la aceste discipline?
Sunt o persoană foarte curioasă şi îmi place să învăţ lucruri noi. Ştiinţa, în general, îţi permite să te uiţi din diverse perspective la tot ce te înconjoară şi să înveţi permanent. Chimia este fascinantă, pentru că întreaga viaţă depinde de reacţiile care au loc în special în sistemele vii, iar aceste procese dictează totul. Simularea pe computer ne permite să imităm aceste reacţii într-un mod foarte realist, reconstruind evenimente care se petrec în viaţa reală, pentru a putea să înţelegem cum apare viaţa la nivel microscopic. Ceea ce mă motivează este ideea că putem înţelege ce se întâmplă şi, mai ales, putem interveni atunci când lucrurile nu funcţionează aşa cum trebuie, ca de exemplu în cazul bolilor.
Anda Trifan Oprescu FOTO Arhivă personală
- Te-ai format ca specialist redutabil în cercetare şi te-ai remarcat în Statele Unite. Cum ai ajuns acolo şi care au fost paşii tăi până acolo?
Familia mea – părinţii şi fratele – a câştigat loteria vizelor în 2004. Perioada în care mi-am făcut studiile a fost frumoasă, pentru că am fost în Chicago, lângă lacul Michigan, un oraş superb. Dar cursurile şi materia propriu-zisă au fost foarte grele, deci am avut foarte puţin timp liber. Cât am putut, ca orice alt student, m-am bucurat de toate avantajele tinereţii într-un oraş în care te poţi distra.
Pericolele chimice din ambalaje
- Ai absolvit cu brio cursurile Universităţii DePaul, cu licenţă în chimie şi biochimie ca domenii de bază şi artă ca specializare secundară. Ce a urmat după aceea?
După ce am absolvit facultatea, în 2012, printre altele, am lucrat la Dow Chemical Co. (n.r. – a doua companie din industria chimică la nivel global), unde am făcut parte din departamentul de cercetare a ambalajelor alimentare. Testam nivelul lor de periculozitate sau probabilitatea ca substanţele chimice care trec din ambalaje în mâncarea noastră să provoace îmbolnăviri grave, cum este cancerul. În continuare, mi-am dorit să urmez studii doctorale, aşa că am fost admisă la Centrul de Biofizică al Universităţii Illinois, Urbana-Champaign. Aici, mi-am dorit să fac parte din grupul de Biofizică computaţională, pentru că este în avangarda dezvoltării tehnicilor computaţionale.
- Ce proiecte de viitor ai şi unde te vezi în următorii ani?
Mă concentrez pe obţinerea titlului de doctor – sper să se întâmple anul viitor. Aş vrea apoi să lucrez pentru o companie unde să îmi folosesc cunoştinţele astfel încât munca mea să rezolve probleme ale lumii reale.
Specializată în Chimie, Biochimie şi Artă
Numele: Anda Trifan
Data şi locul naşterii: 30 iulie 1990, Braşov,
Studiile şi cariera:
Este licenţiată în chimie şi biochimie ca domenii de bază, şi artă ca specializare secundară, la Universitatea DePaul, SUA.
Este doctorandă în biofizică computaţională la Universitatea Illinois, Champaign-Urbana. În cadrul instituţiei, activează ca cercetător la Laboratorul Naţional Argonne.
Împreună cu alţi cercetători a fost recompensată cu Premiul Gordon Bell şi cu Secretary of Energy Achievement Award
Locuieşte în: Champaign, Illinois, SUA
Vă mai recomandăm şi:
Cum a ajuns o româncă cea mai bogată femeie din Portugalia
Se încarcă comentariile...
