Jedan od najuspješnijih hrvatskih kemičara mlađe generacije u borbi protiv karcinoma istražuje - fototerapiju. Otkrio nam je o čemu se radi

On istražuje nove fotokemijske reakcije i izučava njihove mehanizme kako bi organskom sintezom pripravio nove kompleksne molekule koje bi se mogle primjenjivati u biomedicini, dijagnostici ili terapeutici. To bi, ukratko i pojednostavljeno, bilo ono čime se bavi dr. sc. Nikola Basarić, znanstveni savjetnik i voditelj Laboratorija za sintetsku organsku kemiju Zavoda za organsku kemiju i biokemiju Instituta Ruđer Bošković.

Basarić je jedan od najuspješnijih hrvatskih znanstvenika kemičara mlađe generacije. Autor je stotinjak međunarodno citiranih znanstvenih radova; u njegovoj biografiji spominju se i nagrade nazvane po velikanima Leopoldu Ružički i Vladimiru Prelogu, a odnedavno je i član suradnik HAZU-a. Na Ruđeru istražuje potencijalne fototerapeutike za liječenje karcinoma. Ideja je razviti spojeve koji bez fotopobuđivanja nisu toksični i nemaju antikancerogeni učinak.

'Kada se takav netoksični spoj nakupi u tkivu tumora, ozračivanjem svjetlom pokreće se fotokemijska reakcija u kojoj nastaju toksične – 'zločeste molekule' koje ubijaju stanicu karcinoma. Tako se mogu umanjiti štetni utjecaji antitumorskih lijekova jer se ozračuje samo oboljelo tkivo pa je djelovanje lokalno', objašnjava Basarić.

Novi protokol s Ruđera

Na Ruđeru su razvili novi protokol za fluorescentno obilježavanje proteina, temeljen na neuobičajenoj fotokemijskoj reaktivnosti. O čemu je zapravo riječ?

'U potrazi za fototerapeuticima, dizajnirali smo i sintetizirali novu generaciju molekula koje mogu apsorbirati zračenje vidljivog dijela spektra, a u fotokemijskim reakcijama pretvaraju se u vrlo reaktivne čestice koje reagiraju s makrobiomolekulama kao što su proteini. Ta serija spojeva ujedno je vrlo fluorescentne boje', objašnjava Basarić principe inovacije.

Kvaka je u tome da dio molekula nakon fotokemijskih reakcija ne pokazuje toksičnost pa se mogu primijeniti u biologiji i različitim dijagnostikama, za oslikavanje stanica prilikom izučavanja svjetlosnom mikroskopijom ili za fluorescentno označavanje proteina. Drugi dio tih boja pokazuje povećanje antitumorskog učinka pri ozračivanju, što ih klasificira kao potencijalne fototerapeutike.

Razvoj lijekova izuzetno je zahtjevan i skup, traje više od deset godina, a za to na IRB-u nema mogućnosti. Međutim komercijalizacija fluorescentnih boja za mikroskopiju ipak je moguća.

'Pregovarali smo o suradnji s nekoliko tvrtki koje prodaju takve proizvode, a Toronto Research Chemicals nudi našu boju za prodaju putem svojih internetskih stranica', otkriva Basarić.

Najbolje mjesto za istraživanje

Basariću je Ruđer najbolje moguće mjesto za istraživanje u području prirodnih znanosti u Hrvatskoj. Okruženje je, kaže, izuzetno poticajno jer postoji kritična masa iznimnih, svjetski priznatih znanstvenika. Naravno, uz bolju financijsku potporu mogli bi stvoriti više.

'Iako imamo dosta dobru opremu u većini istraživačkih grana, za postizanje rezultata nužna je suradnja s grupama u inozemstvu te korištenje resursa koji nisu dostupni u Hrvatskoj', otkriva Basarić.

'Istraživanja u mom laboratoriju provode se u suradnji s više istraživačkih skupina, praktički iz svih dijelova svijeta. Imamo sve više inozemnih znanstvenika koji dolaze u Institut, ne samo u sklopu programa razmjene ili poslijedoktorskih specijalizacija, već i kao trajno zaposleni znanstvenici', kaže Basarić.

Između fizike i kemije

Basarić je veliki stručnjak za fotokemiju, multidisciplinarnu znanstvenu disciplinu na granici fizike i kemije koja izučava interakcije svjetla i materije te promjene do kojih one dovode. Primjenjuje se u različitim tehnologijama i susrećemo je svugdje oko nas u svakodnevnom životu - iako toga možda nismo svjesni.

'Naprimjer, proces vida u oku započinje fotokemijskom reakcijom', otkriva Basarić. 'Kad se sunčamo, u našoj koži se u fotokemijskoj reakciji proizvodi vitamin D. Međutim ako se previše izlažemo Sunčevu zračenju, fotokemijske reakcije mogu izazvati mutacije naših molekula DNA te prouzročiti nastajanje karcinoma. S druge strane danas znamo kako zračenje svjetlom upotrijebiti za liječenje niza bolesti, karcinoma, psorijaze...'

Razumijevanje fotokemijskih reakcija posebno je važno u zaštiti okoliša i ozona. Kemijom smo otvorili ozonske rupe, možemo li ih kemijom i zakrpati? Kolika je uopće moć kemije?

'U fotokemijskoj reakciji moguće je nastajanje ozona. Reakcija se primjenjuje u kemiji, međutim koliko je meni poznato, ne postoji nijedna tehnologija koja bi se temeljila na fotokemijskom nastajanju ozona u takvim razmjerima da bi to moglo riješiti problem ozonskih rupa', upozorava Basarić.

Mnogi govore o fotokemiji u kontekstu zelene kemije, ali tu valja biti oprezan i kritičan. Korištenje izvora zračenja kao što su živine svjetiljke te provođenje reakcija u toksičnim otapalima daleko su od zelenog.

'Međutim korištenje Sunčeva svjetla kao izvora zračenja i reakcije u vodenim otopinama jesu ekološki prihvatljivi', kaže Basarić te smatra da bismo u budućnosti trebali težiti razvoju takvih ekološki prihvatljivih tehnologija za pripravu organskih molekula.

Rječnik fotokemijskih pojmova

Basarić nije jezikoslovac, ali je kao kemičar sudjelovao u prevođenju Glosara fotokemijskog nazivlja. Prevođenje rječnika fotokemijskih pojmova bio mu je, priznaje, jedan od težih stručnih zadataka.

'Za jako puno pojmova prijevodi na hrvatski jezik nisu postojali pa smo ih prof. dr. sc. Marija Šindler-Kulyk i ja predložili za niz izraza. Pritom je važno poznavanje tematike, što nam je omogućilo da rječnik lakše prevedemo no što bi to mogli profesor engleskog jezika ili lingvist', kaže Basarić. 'U konačnici, naravno, važno je da vas razumiju stručnjaci iz tog područja kada koristite novi pojam.'

Basariću je s kemijom oduvijek bio u dobrim odnosima. Dobivao je rektorove nagrade, bio najmlađi doktor znanosti na FKIT-u, stipendist u Kölnu, postdoktorand u Leuvenu i u Victoriji. A sve je, kaže, počelo kad je s nepunih deset godina u ruke uzeo prve knjige o kemiji.

'U višim razredima osnovne i tijekom srednje škole imao sam mali laboratorij na balkonu. Kao djetetu, hobi mi je bio raditi eksperimente i čitati knjige iz kemije. Isti hobi imam i danas', otkriva Basarić. 'Teško mi je definirati što me to privlači u kemiji. Sviđa mi se to što je apstraktna, ali istovremeno egzaktna - doživljavam ju uzbudljivom i punom iznenađenja, a koja u konačnici pokušavam u potpunosti razumjeti.'