Д-р Христина Коцева е поранешна македонска тенисерка која по завршувањето на спортската кариера во САД, целосно се посвети на науката и во моментов е истражувач во областа на матичните клетки и „орган-на-чип“ технологијата, работејќи на напредни медицински модели за истражување на вирусот на инфлуенца.
Нејзиниот образовен и професионален пат започна во Македонија, низ годините ја однесе преку спортот и тенисот до студирање во Соединетите Американски Држави, а потоа и во Германија.
- Мојот пат е можеби малку невообичаен бидејќи започна со спортот, а ме одведе до науката и биомедицинските истражувања. Тенисот беше голем дел од мојот живот уште од млада возраст и токму преку спортот добив можност да го продолжам моето образование во САД. Тоа искуство ми помогна многу рано да станам самостојна, дисциплинирана и истрајна. Иако на прв поглед тенисот и науката изгледаат како два сосема различни света, денес гледам дека имаат многу заедничко. Во спортот учиш дека резултатите не доаѓаат веднаш, дека мора да продолжиш и по пораз и дека успехот е резултат на секојдневна работа. Истото важи и во науката. Еден експеримент може да не успее повеќепати, но токму тие неуспеси често ни помагаат да го најдеме вистинскиот одговор - вели д-р Христина Коцева во разговор за Факултети.мк.
Подоцна нејзиниот пат ја одведе во Германија, каде што завршила магистерски студии по молекуларна медицина, а потоа и докторски студии на Медицинскиот факултет при Универзитетот „Фридрих Шилер“ во Јена.
- Моето истражување го спроведував во Институтот за биохемија II при Универзитетската болница во Јена, каде што работам во областа на современи човечки модели за истражување на инфекции и воспалителни процеси. Мојот научен интерес постепено се насочи кон развој на човечки лабораториски модели со кои можеме подобро да разбереме што се случува во организмот при инфекција и болест. Така стигнав до работата со човечки индуцирани плурипотентни матични клетки „орган-на-чип“ технологија, која стана централен дел од моето истражување. Кога ќе погледнам наназад, тенисот и науката за мене не се две одделни приказни. Спортот ми даде дисциплина, издржливост и способност да продолжам кога нешто не оди според планот, а тие особини подоцна се покажаа како исклучително важни во мојата научна кариера - објаснува Коцева.
Развој на човечки ин витро модели
Христина работи во областа на современата биомедицина и развојот на човечки ин витро модели, односно модели преку кои во лабораторија може да се проучуваат процеси што се случуваат во човечкиот организам.
- Во моето докторско истражување развивавме модел на човечка белодробна алвеола на микрочип. Алвеолите се малите структури во белите дробови во кои се одвива размената на кислород и јаглерод диоксид. Нашата идеја беше дел од таа комплексна човечка средина да ја реконструираме во контролирани лабораториски услови. Користевме човечки индуцирани плурипотентни матични клетки, од кои создававме различни типови клетки потребни за моделот – алвеоларни епителни клетки, ендотелни клетки кои ја претставуваат васкуларната компонента и имунолошки клетки, односно макрофаги. На тој начин создадовме микрофизиолошки модел кој репродуцира важни компоненти на човечката белодробна алвеола. Потоа моделот го инфициравме со инфлуенца вирус, односно вирус на грип, и следевме како различните човечки клетки реагираат на инфекцијата, како комуницираат меѓу себе и каков имунолошки одговор создаваат - вели д-р Коцева.
Особено ја интересирало како може да се влијае врз воспалителниот и антивирусниот одговор. Затоа го истражувала дејството на бутиратот, кратковерижна масна киселина која, меѓу другото, ја создаваат бактерии во цревната микробиота.
Според Коцева, практичната вредност на ваквите модели е во тоа што можат да ни помогнат подобро да ги разбереме механизмите на болестите, да истражуваме потенцијални терапии и да го анализираме човечкиот имунолошки одговор во контролирани лабораториски услови.
- Истовремено, оваа технологија е дел од пошироката тенденција во науката да се развиваат човечки релевантни методи кои придонесуваат кон намалување на употребата на животни во биомедицинските истражувања - вели таа.
Индуцирани матични клетки и „орган на чип“ технологија
„Орган на чип“ е мал микрофлуиден систем во кој со човечки клетки се моделираат одредени структури и функции на човечки орган. Чиповите содржат многу мали канали и комори во кои се одгледуваат човечки клетки. Низ нив може континуирано да циркулира хранлив медиум, создавајќи динамични услови кои во одредени аспекти ја имитираат циркулацијата во организмот.
- Не станува збор за цел орган во минијатура. Тоа е важно да се нагласи. Станува збор за контролирана лабораториска средина која ни овозможува да репродуцираме одредени клеточни интеракции и физиолошки услови што постојат во човечкото тело. Во нашиот случај работевме со alveolus-on-chip, односно модел на човечка белодробна алвеола. Од едната страна имаме човечки алвеоларни клетки изложени на воздух, а од другата страна васкуларни и имунолошки клетки, со микрофлуиден проток. Со тоа се обидуваме да репродуцираме дел од микросредината што постои во човечката белодробна алвеола.
Една од големите предности на оваа технологија е што можеме во контролирани услови да набљудуваме како различни човечки клетки комуницираат при инфекција или третман и детално да анализираме што се случува на клеточно и молекуларно ниво - објаснува младата истражувачка од Македонија.
Д-р Коцева зборува и за индуцираните плурипотентни матични клетки, или скратено iPSC, кои се една од најинтересните технологии во современата биомедицина.
- Тоа се специјализирани возрасни човечки клетки кои со лабораториски методи се „репрограмираат“ во плурипотентна состојба. Потоа, со точно определени биолошки сигнали, можеме да ги насочиме да се диференцираат во различни специјализирани типови клетки. Поедноставно кажано, како клетката да добива можност да се врати наназад во својот развој, а потоа во лабораторија повторно ја насочуваме во која насока да се развива. Во нашето истражување користевме iPSC-деривирани клетки за да ги создадеме клучните клеточни компоненти на нашиот модел на белодробна алвеола, вклучувајќи алвеоларни епителни клетки, ендотелни клетки и макрофаги. Особено важна предност на нашиот пристап е можноста различните клеточни компоненти да потекнуваат од иста генетска заднина, со што можеме да создадеме подобро контролирани човечки модели - вели д-р Христина и додава дека во иднина една од највозбудливите можности ќе биде создавање модели со клетки добиени од конкретни пациенти, со што ќе се отвори простор за персонализирани модели на болести и за истражување зошто различни пациенти можат различно да реагираат на иста инфекција или терапија.
Молекуларни технологии
Според неа, биомедицинската наука се движи кон период во кој човечката биологија ќе може сè попрецизно да се моделира и проучува во лабораторија.
- Современите молекуларни технологии ни овозможуваат да поставуваме прашања кои до неодамна беше многу тешко да се истражуваат. Една од најинтересните насоки е персонализираната медицина. Луѓето не реагираат идентично на една инфекција или на еден лек. Во иднина, можноста да создадеме лабораториски модел со клетки од конкретен пациент би можела да ни помогне подобро да разбереме зошто одредена терапија функционира кај еден пациент, а кај друг не - открива таа.
Друг важен правец е поврзувањето на модели на повеќе органи. Коцева вели дека човечкиот организам не функционира како збир од независни делови. Белите дробови комуницираат со имунолошкиот систем, цревата, црниот дроб, мозокот и други органи.
- Една интересна и амбициозна насока за во иднина е поврзување на различни „орган на чип“ модели за да можеме подобро да ги проучуваме ваквите комплексни меѓуоргански интеракции. Секако, овие технологии сè уште не можат целосно да ја репродуцираат комплексноста на човечкиот организам. Но, верувам дека иднината е во комбинирањето на напредни човечки модели, молекуларни анализи и компјутерски технологии, со цел биомедицинските истражувања да станат попрецизни и порелевантни за човекот - смета Коцева.
Засега д-р Коцева останува да работи и истражува во Германија, но не ја отфрла можноста да го примени знаењето и искуството и во Македонија, да создаде или да биде дел од истражувачка група и да работи со млади луѓе заинтересирани за биомедицината.
- Тоа би било нешто што навистина би ме радувало. Но, за еден научник не е доволно само да има желба да се врати. Потребни се услови за работа – лабораториска инфраструктура, финансирање, пристап до современа технологија, можност за развивање сопствени истражувачки идеи и, можеби најважно, систем кој им овозможува на младите научници да имаат перспектива. Би сакала во Македонија да гледаме повеќе инвестиции во младите истражувачи и поголема поврзаност со европските научни центри. Не мора секој млад човек што ќе замине на образование во странство да се врати за неговото знаење да биде корисно за Македонија. Може да се создаваат заеднички проекти, размена на студенти и истражувачи, меѓународни соработки и трансфер на знаење и технологии. На крајот, би сакала мојот пат да им покаже нешто и на младите луѓе од Македонија: местото од кое доаѓаме не мора да ја одредува границата до која можеме да стигнеме. Науката е меѓународна, а љубопитноста, трудот и истрајноста можат да отворат многу врати - заклучува д-р Христина Коцева со интересна порака.
Фото: приватна архива