La ora actuală, când vorbim mai mult de  genomuri și proteomuri în loc de gene și proteine, putem spune că suntem cu un pas mai aprope de aceasta. Tehnologia existentă ne permite generarea unor cantități imense de date. Un secvențiator de ADN generează în câteva zile 1,8 TB de informație [3], adică echivalentul a cel puțin 100 de genomuri umane, iar în lume există sute de astfel de aparate. Se pune deci întrebarea: cum interpretăm acest set uriaș de date și la ce ne folosesc ele?

Irina Armean, câștigătoare a Premiilor Ad Astra (secțiunea Științele Vieții – cercetare doctorală – afiliere în străinătate), folosește metode bioinformatice originale pentru analiza datelor genomice și proteomice în organisme model, precum: musculița de oțet, termite, albina meliferă europeană, echinoide și alte organisme multicelulare. Utilizând diverși algoritmii matematici Irina încearcă în prezent să asambleze genomul musculiței Culicoides sonorensis, care transmite boala limbii albastre la oi, vite și capre, precum și să identifice genele prezente în acesta. Rezultatele obținute nu se limitează la organismul studiat, acestea putând fi extrapolate inclusiv la nivelul omului, pentru o mai bună înțelegere a stărilor patologice, spre exemplu. Irina și-a obținut titlul de doctor anul acesta la University of Cambridge, Marea Britanie și lucrează ca bioinformatician la EMBL – EBI, Marea Britanie.

1. Descrieți domeniul în care activați în 3 fraze inteligibile oricărui om educat.

Domeniul în care activez se referă la analiza datelor biologice utilizând algoritmi informatici. În timpul doctoratului am analizat și identificat noi interacțiuni între proteine la musculița de oțet Drosophila melanogaster. În ultimul an am lucrat în mare parte la integrarea diferitelor date biologice (gene, proteine, RNA) pentru diferite organisme (musculița de oțet, termite, albina meliferă europeană, echinoide și alte organisme multicelulare), în baze de date liber accesibile pe internet. Una dintre specii a fost și ctenoforul Mnemniopsis leidyi, specie invadatoare identificată în Marea Neagră in anii `80. Acum mă ocup în mod special de identificare genelor și structurii genomului musculițeiCulicoides sonorensis, musculița care transmite boala limbii albastre, bluetongue, la oi, vite și capre.

2. Cum ați prins dragoste de știință? Care a fost momentul hotărâtor?

Interesul pentru știință și în special cercetare a venit treptat. Un moment decisiv a fost alegerea disciplinei de studiu la universitate. Dintre toate secțiile oferite, secția de bioinformatică de la Universitatea din Hagenberg, Austria, a fost cea care ma atras cel mai mult. Era o secție nouă și utiliza algoritmi din informatică pentru a analiza date biologice. Prospectul prezenta un exemplu privind modelarea interacțiuni dintre diferite elemente chimice și proteine pentru a găsi cel mai eficient medicament pentru o anumita boală. Cunoștințele de matematică, informatică, biologie și limba germană acumulate din timpul liceului, Colegiul Național “Unirea”, Tîrgu Mureș, mi-au fost de mare ajutor în primul an și au contribuit la evoluția mea ulterioara. De atunci au fost la fiecare pas mici decizii care m-au călăuzit spre noile proiecte. Treptat am prins mai mult curaj și îndrăznesc tot mai mult să visez la noi combinații de teme și noțiuni pe care să le aplic într-un mod original pe date experimentale.

3. Oameni providențiali – au jucat ei vreun rol în cariera dumneavoastră? În ce măsură sunteți autodidact?

Într-adevăr am avut noroc să întâlnesc oameni excepționali la fiecare etapă a carierei. Profesori de la Universitatea Hagenberg cât și cercetători cu renume internațional de la Institutul European de Bioinformatică și de la Universitatea Cambridge m-au îndrumat și susținut în proiectele întreprinse. În timpul doctoratului a fost nevoie să fiu autodidactă, acest fapt a fost decis implicit prin alegerea domeniul de cercetare pe o temă propusă de mine, o temă tangențiala cu cercetarea grupului de la Universitatea Cambridge.

4. Cum arată o zi din viața dumneavoastră de cercetător? Care vă sunt grijile/satisfacțiile zilnice în viața de cercetător?

În fiecare zi încep prin a recapitula lista de întrebări pe care voi încerca să le rezolv în timpul zilei. Sunt întrebări mărunte, dar mă ajută să mențin firul narativ al cercetări. Satisfacția vine când reușesc să le rezolv pe toate și pot trece la pasul următor. Pas cu pas micile progrese aduc satisfacții. Dacă este o zi excepțională atunci înseamnă că am participat la discuții cu experți în domeniu sau pe teme asemănătoare, experți care îmi oferă timpul lor și mă ajută să ajung la noi idei pe care să le aplic direct cercetării mele. Cea mai mare grijă este că nu progresez suficient de rapid pentru a asigura publicații de succes și obținerea de fonduri pentru pasul următor în proiect. Cele mai mari satisfacții vin din recunoașterea muncii prin dezbateri, prezentări bine primite și publicații în reviste de specialitate.

5. Care sunt pe scurt cele mai mari probleme practice de care vă impiedicați, ca cercetător?

O problemă generală este disponibilitatea financiară de a cerceta domeniul dorit. Multe rezultate publicate în reviste de succes sunt obținute utilizând aparaturi de specialitate de ultimă generație. Finanțarea contribuie și la accesul la publicații din jurnale bine cotate. Cele mai bune publicații sunt cele care combină mai multe domenii de expertiză pentru a elucida aceeași întrebare din mai multe puncte de vedere. Este foarte importantă identificarea și crearea unei rețele de colaboratori pentru a crea aceste condiții necesare cercetării de înalt nivel. Cercetarea se face mână în mână cu cei care obțin rezultatele biologice, și cu cei care sunt experți în diseminarea standardizată a rezultatelor.

6. Cum arată coșmarul vs. victoria în profesia pe care o practicați?

Victoria ar fi să-mi pot mereu alege domeniul de cercetare cautând răspuns la întrebări într-un colectiv colegial care să îmbine cu ușurință și plăcere teme tangențiale pentru a contribui la înțelegerea aprofundata a mecanismelor biologice. Coșmarul ar fi a nu putea profesa într-un domeniu care mă atrage, piedicile fiind partea financiară sau nivelul scăzut de cunoștințe necesar pentru a progresa.

7. Care este cea mai grea problemă de cercetare pe care a trebuit să o rezolvați?

Momentan lucrez la asamblarea genomului musculiței C. sonorensis, în acest context trebuie să evaluez și să compar genomul musculiței cu genomul obținut de la o cultură de celule C. sonorensis. Este un proiect complex, dar nu pot spune că este greu. Orice problemă este împărțită în părți mai mici care trebuie rezolvate, dar nici una nu este dificilă, este doar nevoie de timp și perseverență.

8. Ce vă dă energie să stați ascuns ore întregi în laborator sau în fața articolelor ce trebuie citite?  Ce vă motivează?

Finalitatea cercetarii este de a contribui la elucidarea bolilor umane și identificarea unor metode eficiente de tratare a acestora. Dacă simt că pot progresa stând ore în șir în laborator, atunci decizia este simplă. Dorința de a ajunge la răspunsul final și speranța că acele ore vor duce la un răspuns sunt mereu suficiente pentru a mă motiva.

9. Ați avut vreodată sentimentul că ar trebui să faceți altceva?

Din momentul alegeri specializări în bioinformatică nu am avut niciodată sentimentul că ar trebui sa fac altceva. Bioinformatica mi-a deschis calea către un domeniu nou, în plină dezvoltare și momentan îmi oferă posibilitatea să iau parte la cercetarea efectuată în cele mai mari centre de cercetare din lume. Dacă mă gândesc cum ar fi fost să fi ales o altă profesie concluzia este: nici o altă profesie nu mi-ar fi oferit satisfacțiile și șansele pe care le-am avut. Atâta timp cât voi avea ocazia să lucrez împreună cu cele mai luminate minți pe domenii legate de biologie moleculară nu cred că voi face altceva.

10. Dacă ați fi să menționați una sau două idei sau rezultate, ce vi se pare ca ați adus nou în știință?

O dată cu progresul tehnologic, anumite metode de analiză trebuie regândite în contextul noilor descoperiri astfel încât să reflecte cele mai recente descoperiri. În contextul lucrării mele de doctorat am introdus o nouă metodă de a combina date existente în domeniul public pentru a evalua acuratețea datelor obținute în cadrul studiului interacțiunii între proteine în musculița de oțet, Drosophila melanogaster. Metoda este o interpretare diferită și care reflecta relația dintre caracteristicile proteinelor și caracteristicile interacțiuni dintre ele.

11. Cum vedeți tendințele de viitor în domeniul dumneavoastră? Unde va fi domeniul dumneavoastră în zece ani?

Bioinformatica s-a născut ca o necesitate pentru analiza și prelucrarea datelor biologice și medicale. Ea este în continuă dezvoltare și cuprinde deja multe domenii de cercetare, ca de exemplu proteomica, studiul proteinelor, și genomica, studiul materialului genetic. Domeniul proteomicii, aria de studiu din timpul doctoratului, cât și genomica, domeniul în care activez la momentul actual, se îndreaptă către medicina personalizată, aceasta presupunând emiterea de tratamente personalizate fiecărui pacient. Această dezvoltare va fi facilitată de progresul tehnologic, existența unui set standardizat de metode de analiză și a unor baze de date specializate. Bioinformatica va juca un rol important în realizarea acestui deziderat și peste zece sau mai mulți ani.

12. Unde credeți că se află cercetarea românească în acest moment (țară/străinătate)?

În țară domeniul bioinformaticii este în curs de dezvoltare atât din punct de vedere al infrastructurii cât și din punct de vedere al cunoștințelor de specialitate. Mă bucur să vad cursuri la nivel de master în biostatistică si bioinformatică în marile universități din țară, la București, Cluj, Iași, Timisoara, Tîrgu Mureș, și doctoranzi cu teze în domeniul bioinformaticii. Aceste instituții au obținut finanțări pentru dezvoltarea infrastructurii în cercetare prin construirea de noi centre dotate cu aparatură modernă în proteomică și genomică. Sunt semne pozitive, și îmi dau speranța în dezvoltarea rapidă a domeniului bioinformaticii și la noi în țară. În străinătate bioinformatica are o istorie de peste 15 ani, Institutul European de Bioinformatică sărbătorind anul acesta 20 de ani de la inființare. Cercetatorii români sunt vazuti ca buni informaticieni și sunt bine primiți în proiecte de succes. Problema anilor ce vor urma nu va fi generarea de date experimentale ci interpretarea tuturor rezultatelor în contextul ultimelor descoperiri în domeniu. Având în vedere recunoașterea internațională a pregătirii în informatica din țară, domeniul biologiei ca domeniu de aplicație ar fi doar la un pas departare. Acest avantaj va contribui semnificativ la dezvoltarea bioinformaticii in țara noastră.

13. Păstrați legătura cu mediul academic din România? Colaborați activ cu cercetători români din România?

Momentan sunt la începutul carierei, dar urmăresc cu atenție anunțurile UEFISCDI (Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării Dezvoltării și Inovării) și sper că voi putea colabora în viitor cu cercetători din România. Încerc mereu să fructific ocazile de a întâlni alți studenți și cercetători români, ca de exemplu sesiunea de comunicări de la UMF Tîrgu Mureș din 15-16 decembrie. Pentru a-mi dezvolta propriile colaborări sper să obțin un proiect post-doctoral care să mă ajute să devin un cercetător independent.

14. Urmăriți schimbările care au loc în sistemul românesc de cercetare? Dacă da, care credeți că au fost schimbările benefice? Ce ați schimba în sistem?

Fondurile primite în 2014 de marile centre universitare din țară pentru dezvoltarea infrastructurii în cercetare îmi dau speranța că cercetarea în România va fi pe un trend ascendent. Ce aș schimba în sistem? Aș intensifica schimburile de experiență între cercetători români și străini în funcție de temele de cercetare. Aceste schimburi ar contribui la dezvoltarea cercetării românești creând noi legături de colaborare cu centre de cercetare din întreaga lume.

15. Vă gândiți să vă intoarceți în țară/să plecați în străintate?  Cum vă poziționați față de acest dualism: țară/străinătate?

Da, mă gândesc la ce oportunități aș avea în țară. În momentul actual am terminat doctoratul și lucrez la Institutul European de Bioinformatică în domeniul genomicii, încercând să acumulez cât mai multe cunoștințe și experiență în domeniu. Mi-ar place să pot combina cercetarea și transferul de cunoștințe prin predare în străinătate și în țară. Ar fi o plăcere să contribui în mod pozitiv la progresul bioinformaticii din România.

16. Cum credeți că Ad Astra ar putea să ajute domeniul în care activați? Cum vă relaționați față de Ad Astra?

Un rol important este crearea de legături și colaborări pe domeniul bioinformaticii și nu numai, de aceea mă bucur când vad acțiunile Ad Astra în această direcție. Pentru viitor poate o prezență mai activă în străinătate ar fi benefică. Personal mă simt onorată pentru premiul Ad Astra și le doresc mulți ani cu succes în misiunea aleasă.

17. Care sunt sfaturile către un tânar cercetător?

Sfatul meu ar fi să-și urmeze visul și să persevereze chiar dacă circumstanțele nu sunt întotdeauna favorabile. Cercetarea cere pasiune și perseverență iar rezultatele nu vor întârzâia să apară.

1. Watson, J. D., & Crick, F. H. C. (1953) A structure for deoxyribose nucleic acid. Nature 171, 737–738
2. Human Genome Project (2001) Nature 409:860-92; Science 291:1304-1351
3. Illumina XTen

(Pentru conformitate, Mihai Miclăuș)*

Notă către cititor: Aceasta serie de portrete-interviu prezinta pe castigătorii primei ediții a Premiilor Ad Astra (2014) pentru cercetare. Mai multe detalii despre premii și câștigători puteți afla la http://premii.ad-astra.ro

*Cu excepția textelor semnate cu numele asociației, articolele individuale nu reprezintă punctul de vedere al Ad Astra, ci reflectă opiniile personale ale bloggerului care semnează textul.