Ribice, organoidi in karantena za rastline

Ko v Slovenijo prispe pošiljka krompirja iz Egipta, sadja iz Južne Amerike ali semen iz Azije, se lahko njen prihod na police za nekaj ur ustavi. Ne zaradi birokracije, pač pa zato, ker jo v laboratorijih Biotehnološkega stičišča Nacionalnega inštituta za biologijo čakajo natančne analize. "Na primer krompir, ki prihaja recimo iz Egipta skozi Luko Koper, mora biti pregledan na te karantenske povzročitelje bolezni. To so rutinske analize, niso pa tako enostavne, ker morajo biti izvedene zelo hitro – pošiljka krompirja tisti čas, ko mi to analiziramo, čaka v pristanišču," pravi Špela Baebler, vodja Oddelka za biotehnologijo in sistemsko biologijo v BS-NIB.

V novih laboratorijih torej preverjajo, ali je hrana, ki prihaja v našo državo, varna ali pa morda skriva bolezni rastlin ali gensko spremenjene organizme. "Na našem inštitutu opravljamo monitoringe za bolezni, ki jih povzročajo virusi, bakterije in fitoplazme na rastlinah. Za gensko spremenjene organizme pa jih za celo Slovenijo opravljamo samo mi," pravi Maja Ravnikar, direktorica Nacionalnega inštituta za biologijo. Delo raziskovalcev in znanstvenikov pa je zdaj precej olajšano, saj so pred dobrima dvema letoma dobili sodobne prostore z najnaprednejšo opremo.

Še do pred kratkim so raziskovalci NIB delali v hudi prostorski stiski, v improviziranih laboratorijih, ki so bili urejeni kar v kontejnerjih. "Bili smo tako omejeni s prostorom, da praktično nismo mogli več nameščati nove raziskovalne opreme," se spominja direktorica. Zdaj pa imajo kakovostno infrastrukturo in novo raziskovalno opremo, ki omogoča t. i. "cutting edge" raziskave.

Po več kot 15 letih prizadevanj se je namreč jeseni 2023 zaključila selitev v novo stavbo na Večni poti v Ljubljani. Raziskovalci pa so s tem prvič dobili pogoje, ki jim omogočajo delo na najvišji mednarodni ravni. "Delali smo praktično v kontejnerjih, zdaj pa imamo res vrhunske, moderne laboratorije, ki nas postavljajo ob bok evropskim in svetovno znanim inštitutom, ki jim lahko zdaj tudi konkuriramo. Tako smo tudi bolj uspešni pri pridobivanju samih projektov, sredstev ... Vabijo nas tudi v razne konzorcije, mreže, kjer dobivamo nova poznanstva. Mladim smo zelo zanimivi, tako na nacionalnem kot mednarodnem nivoju, saj lahko pri nas z novo opremo, novimi prostori, udejanjajo svoje ideje," poudarja Bojana Žegura, vodja Oddelka za genetsko toksikologijo in biologijo raka.

Prednost nove stavbe je tudi v tem, da so laboratoriji organizirani v dveh nadstropjih. "V spodnjem nadstropju je nekako diagnostični del. Tukaj se izvajajo bolj občutljive analize. Medtem ko v zgornjem nadstropju gre bolj za raziskovalne zadeve, kjer se vključujejo tudi študenti, se preizkušajo novi postopki in podobno," pravi Baeblerjeva, ki poudarja, da je takšna organiziranost pomembna zato, da ne bi prišlo do navzkrižne kontaminacije vzorcev.

V novi stavbi imajo laboratoriji filtriran zrak, na strehi so urejeni karantenski prostori za rastline, imajo tudi lasten laboratorij za gojenje ribic cebric. Slednje pomagajo med drugim pri raziskovanju vpliva kemikalij in drugih onesnaževal na celice, DNA in razvoj bolezni. "Tukaj razvijamo nove metode, in sicer gre za matične celice, ki jih poskušamo diferencirati v celice, podobne jetrom, in iz tega bomo razvijali organoide. Drugi model, ki ga uporabljamo, pa so ribe cebrice, ki se vse bolj uporabljajo v toksikologiji, tudi genetski toksikologiji. Zato, ker je njihov genom poznan. Obstaja določena povezanost med razvojem pri človeku, tako da lahko v teh novih modelih proučujemo procese, ki se lahko dogajajo tudi v človeškem telesu," je pojasnila Žegura.

Nova oprema je znanstvenikom omogočila razvoj novih metodoloških pristopov in razvoj izboljšanih tridimenzionalnih celičnih modelov, tako imenovanih organoidov – ki omogočajo natančnejše raziskave, brez posegov v človeško telo. "Vse raziskave v svetu potekajo na 2D modelih, ki se pa razlikujejo od tega, kar pravzaprav poteka v našem telesu. Tako smo eni izmed prvih pionirskih laboratorijev, ki je začel uporabljati te izboljšane 3D modele v genetski toksikologiji. Ti izboljšani modeli bolje ponazarjajo procese, ki se dogajajo v samem tkivu," še dodaja.

Posebno pozornost na njenem oddelku namenjajo raku, nevrodegenerativnim boleznim, staranju ter vplivu mikro- in nanoplastike na zdravje ljudi.

Gradnja Biotehnološkega stičišča se je začela leta 2021 in je bila zaključena v rekordnem času dveh let in štirih mesecev. Kljub temu da je delo raziskovalcev ves ta čas "normalno" potekalo. "Kar dva naša oddelka sta delovala ves čas na gradbišču. Ne glede na to je projekt izredno kakovostno zasnovan in tudi zgrajen, zato je tudi eden od referenčnih projektov kohezije v Sloveniji, kakor tudi evropske kohezijske politike," pravi Ravnikarjeva.

Skupna vrednost projekta je znašala 36 milijonov evrov. Večji del sredstev je država zagotovila iz evropskih kohezijskih skladov, preostalih 20 odstotkov pa je šlo iz državnega proračuna. Največji finančni zalogaj je bila sama stavba – s specializiranimi laboratoriji, filtriranim zrakom, karantenskimi prostori in infrastrukturo, ki omogoča delo z virusi, mikroorganizmi, rastlinami in človeškimi celicami.

V Biotehnološkem stičišču raziskovalci trenutno delajo na več kot 300 projektov. Pri tem pa sodelujejo z raziskovalci z vsega sveta, saj so vključeni v več kot 50 mednarodnih projektov. Biotehnološko stičišče pa ni zaprto samo v akademski svet, pač pa je tudi pomemben partner gospodarstva. Raziskovalci s podjetji med drugim sodelujejo pri kontroli kakovosti biofarmacevtskih in genskih terapij, prej omenjenih analizah za uvoznike hrane, pa tudi pri optimizaciji biotehnoloških proizvodnih procesov.

Novi prostori so pomembni tudi za prihodnje generacije znanstvenikov. Omogočajo gostovanje tujih raziskovalcev, mednarodna izobraževanja in vključevanje mladih v vrhunske projekte. "Mladim smo zelo zanimivi – tukaj lahko udejanjajo svoje ideje," poudarja Bojana Žegura in dodaja, da je prav to ključno, saj prihodnost znanosti stoji na njihovih ramenih.

Evropska komisija je Biotehnološko stičišče NIB prepoznala kot vzorčni projekt – primer, kako lahko premišljena naložba v raziskovalno infrastrukturo pospeši razvoj znanosti, gospodarstva in družbe.