10 hrvatskih otkrića koja su obilježila 2019. godinu

Slično kao i prošle godine, Večernji list je sastavio popis najuspješnijih hrvatskih znanstvenika listajući vrhunske svjetske znanstvene časopise u potrazi za objavljenim radovima te provjeravajući bazu podataka Web of Science na kojoj se nalaze praktički svi objavljeni znanstveni radovi.

I ove je godine na prvom mjestu ove liste prof. dr. Nenad Šestan, genijalni neuroznanstvenik sa Sveučilišta Yale, učenik slavnog Paška Rakića. Nenad Šestan je u 2018. učinio nekoliko prodora objavivši veći broj vrhunskih znanstvenih radova o istraživanjima funkcije mozga. To je veći uspjeh što je i u 2019. ponovno privukao pozornost znanstvenika diljem svijeta, ali i svih svjetskih medija, jer je sa svojim timom, u kojemu su još tri naša znanstvenika u SAD-u, pokazao da je moguće vratiti u djelomičnu funkciju mozak svinja satima nakon njihove smrti. Time je “nagrizao” jasnu granicu između života i smrti središnjeg živčanog sustava. Rad je objavljen u časopisu Nature. Ovaj ga je ugledni časopis, jedan od dva najutjecajnija u svijetu znanosti, ove godine uvrstio među deset osoba koje su imale najveći utjecaj na znanost općenito. Tehnologija BrainEx kojom je reanimiran mozak svinja podignula je neobično puno prašine u široj javnosti, ali dala prof. Šestanu dodatnu aureolu znanstvenoga genija koji dolazi do najuzbudljivijih otkrića. U tom radu sudjelovali su i hrvatski znanstvenici dr. sc. Zvonimir Vrselja, Mario Škarica te Mihovil Pletikos. Prof. dr. sc. Nenad Šestan trenutačno je u samom vrhu ne samo svoje nego i znanosti općenito, a njegovi se uspjesi ovim dostignućem tek nastavljaju na prošlu godinu kada je imao čak 18 radova objavljenih u vodećim svjetskim časopisima u kojima je bio vodeći ili jedan od ključnih znanstvenika u njihovoj izradi. Sasvim je sigurno da ćemo i dalje moći pisati o vrhunskim dostignućima ovog znanstvenika s američkog Yalea.

Čovjek kojega zovu novim Teslom objavio je rad o proboju u kvantnim računalima

Skupina fizičara pod vodstvom prof. Marina Soljačića s Massachusetts Institute of Technology prva je na svijetu direktno opazila egzotični fizikalni fenomen, tzv. kompleksne neabelove baždarne potencijale. Koliko je važno ovo otkriće govori podatak da su brojni fizičari desetljećima pokušavali kreirati taj fizikalni fenomen u laboratoriju. Osim Marina Soljačića, u istraživanju je sudjelovao i prof. Hrvoje Buljan s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu. Ovo otkriće moglo bi naći primjenu kod kvantnih kompjutora. Neabelovi baždarni potencijali mogli bi imati važnu ulogu u realizaciji novih platformi za razvoj kvantnih računala. Sadašnje platforme za kvantna računala pate od tzv. dekoherencije, kvantne pojave koja onemogućuje, barem zasad, da se napravi kvantno računalo s puno spregnutih kvantnih bitova. Neabelovi baždarni potencijali možda bi mogli biti iskorišteni tako da realiziraju platforme kod kojih bi dekoherencija bila spriječena specijalnom topološkom zaštitom – zaključio je Soljačić. Rad je objavljen u časopisu Science.

Rad u Natureu upozorio je na vrlo važan mehanizam za patogenost opasne bakterije

Akademik Ivan Đikić i njegov mladi suradnik Vigor Matković, zajedno s ostatkom tima prof. Đikića, pokazalo su da je SidJ enzim, konkretno glutamilaza, koja blokira aktivnost drugog enzima, SdeA, koji je ubikvitin ligaza, a za aktivnost glutamilacije SidJ treba kalmodulin i unutarstanične promjene koncentracija kalcija. Ovaj se mehanizam pokazao vrlo važnim za patogenost opasne bakterije L. pneumophile koja može izazvati tešku plućnu bolest, tzv. Legionelozu, potencijalno omogućujući nove pristupe liječenju ove, ali i drugih bakterijskih bolesti. Rad je objavljen u časopisu Nature. Inače, prof. Đikić dobio je nedavno i vrijedan grant za projekt koji okuplja 24 laboratorija raznih disciplina koji istražuju djelovanje autofagije tijekom normalnog života stanice te ulogu u liječenju tri glavne grupacije bolesti, a to su tumori, neurodegenerativne bolesti i infekcije. Podsjetimo kako autofagija djeluje kao najvažniji čistač unutar stanica za čije je otkriće prije dvije godine dodijeljena i Nobelova nagrada Yoshimori Ohsumiju.

Vrijedno otkriće o mitohondrijima objavljeno je u Scienceu

Akademik Nenad Ban sa švicarskog Federalnog instituta za tehnologiju ETH u Zürichu, vodeći svjetski biokemičar i strukturni molekularni biolog, sa svojim je timom došao do otkrića o mitohondrijskim ribosomima (tzv. mitoribosomima). Oni sintetiziraju proteine koji su kodirani genomom u mitohondrijima. Tim prof. dr. Bana pokazao je da sastavljanje male mitoribosomske podjedinice u mikroorganizmu Trypanosoma brucei uključuje veliki broj faktora i kompleksnu mašineriju, a to su uspjeli utvrditi s pomoću krioelektroničke mikroskopije. Identificirali su čak 34 faktora koji djeluju na nezreli ribosomski RNK (rRNA) i prepoznali njegove funkcionalno važne regije. Sastavljanje se odvija velikim konformacijskim promjenama rRNA, zajedno s uzastopnim uključivanjem mitoribosomskih proteina, što pruža dobar primjer složenosti ribosoma u mitohondrijima. Rad je objavljen u časopisu Science. Profesor Ban inače je i izravno zaslužan za Nobelovu nagradu koja je pripala Tomu Steitzu, voditelju njegova laboratorija na ETH u Zürichu.

Radom u Lancetu upozorio na problem kod 236 milijuna ljudi

Akademik Igor Rudan, direktor Centra za globalno zdravlje na Sveučilištu u Edinburghu, objavio je s kardiologinjom Dianom Rudan i još petero svojih suradnika u časopisu Lancet Global Health statistički model koji prvi detaljno predviđa procjenu proširenosti periferne arterijske bolesti u svim zemljama svijeta. Rad upozorava na to da već 236 milijuna ljudi na svijetu pati od ove kardiovaskularne bolesti, treće najvažnije nakon srčanog infarkta i moždanog udara. Tim prof. dr. Rudana objavio je u istom časopisu još dva važna modela vezana za upalu pluća kod djece na svijetu, a u časopisu JAMA Pediatrics i prve procjene važnosti povišenog tlaka u djece kao globalnog zdravstvenog problema. Uz radove iz globalnog zdravlja, akademik Rudan i prof. dr. Ozren Polašek s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Splitu, zahvaljujući hrvatskom projektu “10001 Dalmatinac”, sudjelovali su i u šest novih međunarodnih otkrića povezanosti između gena i različitih bolesti, objavljenih u časopisu Nature Genetics.

Utvrdio učinak raspada RNK molekule na imunoterapiju raka

Mladi genetičar dr. sc. Fran Supek s adresom na Institutu za biomedicinska istraživanja u Barceloni već godinama niže vrhunske znanstvene radove u vodećim znanstvenim časopisima. Ove se godine istaknuo radom u časopisu Nature Genetics o učinku raspada messenger RNK molekule zbog mutacija na genetske bolesti, popravke genske upute i imunoterapiju raka. Supek i suradnici razvili su metodu koju zovu NMDetective, a njome istražuju utjecaj mutacija na genetsku bolest i pristupe liječenju. Zaključili su da se ljudske genetske bolesti razlikuju po tome pogoršava li se raspad mRNA tipično ili ublažava učinke mutacija. Drugo, neuspjeh u aktiviranju raspada mRNA uzrokuje neefikasnu inaktivaciju gena uređivanjem gena CRISPR-Cas9. Konačno, pokazali su i da je raspad mRNA jedna od odrednica učinkovitosti imunoterapije raka. Dr. sc. Fran Supek inače se smatra jednim od najperspektivnijih naših znanstvenika, a nedavno se pridružio i Europskoj organizaciji za molekularnu biologiju programom za mlade istraživače.

Rasvijetlio je aktualna pitanja vezana za tlak kvarkova

Hrvatski fizičar prof. dr. Krešimir Kumerički s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu, u osvrtu na prethodno objavljeni rad američkih autora rasvijetlio je aktualna pitanja vezana za tlak kvarkova u protonu primjenom neuronskih mreža. Svoje spoznaje objavio je u časopisu Nature. Kvarkovi su subatomske čestice i jedna od dviju temeljnih građevnih struktura materije u standardnom modelu, fizikalnoj teoriji za koju se smatra da najbolje opisuje materijalni svijet. Svaki se proton sastoji od kvarkova, među kojima kao “ljepilo” djeluju subatomske čestice gluoni. Raspodjela kvarkova i gluona u protonu vrlo je slabo poznata. Tek su u posljednje vrijeme razvijene metode kojima bi se mogla ostvariti kvalitetna “trodimenzionalna” slika protona i izmjeriti neka njegova nepoznata fizikalna svojstva. Rad prof. dr. Kumeričkog nastao je kao reakcija na rad troje istraživača iz SAD-a, koji su drugačijim pristupom prošle godine proglasili “otkriće” tlaka u protonu. Prof. dr. Kumerički s njemačkim je fizičarom Dieterom Muellerom razvio primjenu neuronskih mreža u ovom problemu, koje su znatno moćnija metoda.

Predložili nove interpretacije već otkrivenih mutacija genoma

Prof. dr. Boris Lenhard s Imperial Collegea u Londonu voditelj je skupine za računalnu biologiju na tom vrhunskom Sveučilištu. Njegova je suradnica Anja Barešić doktorirala je bioinformatiku na University College London (UCL), a zatim se vratila na Institut Ruđer Bošković u Zagrebu. U ovom su radu objavljenom u časopisu Molecular Psychiatry njih dvoje sa skupinom suradnika primjenom koncepta “genomskih regulacijskih blokova” predložili neke nove interpretacije kako već otkrivene mutacije genoma dovode do razvoja bolesti, a posebno mentalnih. Geni koje su njihovom metodom povezali sa shizofrenijom uvelike su potkrijepili tzv. “neurorazvojnu teoriju” nastanka shizofrenije. Dio tih gena je prethodno drugačijim metodama doveden u vezu sa shizofrenijom, a dio je potpuno nov. Njihova je metoda sada primjenjiva i na brojne druge cjelogenomske asocijacijske studije koje su upozorile na povezanost između raznolikosti genske upute u ljudi i razvoja bolesti.

Razjasnio infekciju citomegalovirusom, jednim od najčešćih virusa uopće

Međunarodna skupina znanstvenika pod vodstvom prof. dr. Stipana Jonjića sa Sveučilišta u Rijeci u časopisu Journal of Experimental Medicine razjasnila je infekciju citomegalovirusom (CMV). Riječ je o jednom od najrasprostranjenijih virusa koji kod većine zdravih ljudi ne uzrokuje smetnje, ali je vodeći uzročnik deformacija kod novorođenčadi i djece, dok u osoba s oslabljenim imunološkim sustavom može prouzročiti za život opasne infekcije. Za taj virus ne postoji efikasno cjepivo ni terapija, a prof. dr. Jonjić je sa suradnicima Jelenom Železnjak, Vandom Juranić Lisnić, Brankom Popović, Berislavom Lisnićem, Marinom Babić, Tihanom Lenac Roviš i Astrid Krmpotić istraživao mehanizme kojima CMV izbjegava odgovor imunosustava. Na modelu eksperimentalnih miševa otkrili su potpuno nov mehanizam kojim CMV manipulira molekulama tkivne kompatibilnosti, tako da na njih “prilijepi” dva svoja proteina. Time ih promijeni tako da zakoče imunosustav i sprečavaju imunostanicama da prepoznaju virusom zaražene stanice.

Istražio povezanost između klimatskih promjena i riječnih poplava

Prof. dr. Ognjen Bonacci s Fakulteta građevinarstva, arhitekture i geodezije Sveučilišta u Splitu, i doc. dr. sc. Ivan Čanjevac s Geografskog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu ravnopravno su sudjelovali u iznimno zanimljivom međunarodnom istraživanju objavljenom u časopisu Nature. Cilj njihova istraživanja bio je istražiti povezanost između klimatskih promjena i riječnih poplava, te ekonomskih gubitaka povezanih s poplavama u Europi. Studije često nisu mogle identificirati konzistentni signal klimatskih promjena kontinentalnih razmjera u promatranjima poplava u Europi, zbog ograničene prostorne pokrivenosti i broja hidrometrijskih stanica. Suradnici na tom istraživanju pokazali su jasne regionalne obrasce povećanja i smanjenja riječnih poplava u posljednjih pet desetljeća u Europi, što su manifestacije promjenjive klime. Utvrdili su porast poplava u sjeverozapadnoj Europi, smanjenje u srednjim i velikim sljevovima u južnoj Europi i smanjenje snježnog pokrivača i otapanje snijega te poplava u istočnoj Europi.

Izvor: Vecernji.hr