Ir noslēdzies Latvijas Zinātņu akadēmijas ikgadējais konkurss par nozīmīgākajiem zinātnes sasniegumiem Latvijā 2021. gadā. Vienpadsmit darbus LZA nosaukusi par konkursa uzvarētājiem. Papildus vienpadsmit darbi ar LZA Prezidija lēmumu tiek apbalvoti ar Latvijas Zinātņu akadēmijas Atzinības rakstiem. Apbalvoto sasniegumu sarakstā ir arī Biomedicīnas pētījumu un studiju centra zinātnieku sasniegumi.
Starp vienpadsmit konkursa uzvarētājiem ir arī viens Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra zinātnieku sasniegums.
Izstrādāta metode antigēna struktūras pārbaudei uz vīrusveidīgo daļiņu virsmas vakcīnu formulācijās.
LZA īstenais loceklis Kristaps Jaudzems, Mg.biol. Anna Kiršteina, Mg.chem. Jānis Bogans, Dr.biol. Andris Kazāks, LZA īstenais loceklis Kaspars Tārs, Latvijas Organiskās sintēzes institūts, Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs. Metodes, kas paver iespēju ieraudzīt molekulas ar atomu izšķirtspēju, ir devušas lielu ieguldījumu dažādu ar molekulārajām zinātnēm saistīto jomu attīstībā. Vakcīnu izstrādē bieži izmanto pieeju, kurā slimību ierosinātāja antigēnu pievieno adjuvantiem – vielām, kas pastiprina imūno atbildi. Tomēr antigēna sajūgšana ar adjuvantiem ne vienmēr ir sekmīga, tādēļ nepieciešams pārliecināties par antigēna struktūras nemainību pēc piesaistīšanas adjuvanta virsmai. Latvijas Organiskās sintēzes institūta un Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra pētnieki sadarbībā ar Eksas Marseļas universitāti un Lionas universitāti Francijā izstrādājuši jaunu metodi antigēna molekulu novērošanai un struktūras raksturošanai uz vīrusveidīgo daļiņu kā adjuvantu virsmas. Metode sekmēs vakcīnu dizainu, kā arī to formulāciju un ražošanas metožu izveidi.
Savukārt, trīs sasniegumi, kuru autori ir Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra zinātnieki, saņem Latvijas Zinātņu akadēmijas atzinības rakstus.
Drošu tehnoloģiju integrācija aizsardzībai pret Covid-19 veselības aprūpes un augsta riska zonās.
LZA īstenais loceklis Tālis Juhna, Dr.sc.ing. Linda Mežule, LZA īstenais loceklis Ivars Kalviņš, LZA īstenais loceklis Juris Purāns, LZA īstenais loceklis Andris Šutka, Dr.sc.ing. Inga Dāboliņa, Dr.sc.ing. Inese Fiļipova, Dr.biol. Ilze Irbe, Dr.med. Ivars Vanadziņš, LZA korespondētājloceklis Atis Elsts, Mg.iur. Andreta Slavinska, Dr.biol. Anna Zajakina, Dr.sc.ing. Andris Martinovs, Dr.phys. Atis Skudra, LZA korespondētājlocekle Gita Rēvalde, Dr.sc.ing. Agris Ņikitenko, Dr.chem. Kārlis Pajuste, Mg.sc.ing. Aleksandrs Ļevinskis, Rīgas Tehniskā universitāte, Latvijas Organiskās sintēzes institūts, LU Cietvielu fizikas institūts, Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs, Rīgas Stradiņa universitāte, LU Atomfizikas un spektroskopijas institūts, Rēzeknes Tehnoloģiju akadēmija, Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts, Elektronikas un datorzinātņu institūts.
Veselības aprūpes nozare ir būtisks resurss un atbalsts katrai valstij dažādās krīzes situācijās, tostarp globālās Covid-19 pandēmijas laikā. Starpdisciplināra pētījuma ietvaros tika izstrādāti un demonstrēti jauni tehnoloģiskie risinājumi inficēšanās riska mazināšanai slimnīcās un citās augsta riska zonās. Tika izveidoti 7 prototipi (gaisa dezinfekcijas iekārta, dezinfekcijas vārti, virsmu attīrošs robots ar iespēju atpazīt konkrētus objektus, roku dezinfekcijas kontroles iekārta, anti-virāls caurspīdīgs pārklājums, dabā pašdegradējošs masku filtra materiāls, dezinficējošs šķidrums ar ilgstošu anti-virālu iedarbību), tāpat izveidotas aizsargapģērba ražošanas vadlīnijas un sagatavotas vairākas starptautiskas zinātniskās publikācijas. Visas tehnoloģijas mērogojamas līdz produktam īsā laikā, un to ieviešana slimnīcās, skolās, transportā var samazināt inficēšanās riskus COVID-19 laikā, kā arī ikdienā.
Latvijai jauna DNS bakteriofāgu izolēšanas un padziļinātas izpētes virziena attīstība.
Mg.biol. Ņikita Zrelovs, Mg.biol. Elīna Černooka, Dr.biol. Jānis Rūmnieks, Dr.biol. Andris Kazāks, Dr.biol. Andris Dišlers, Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs.
Baktēriju vīrusi – bakteriofāgi – ir visizplatītākie un daudzveidīgākie bioloģiskie objekti uz Zemes. Kopš to atklāšanas 20. gs. sākumā bakteriofāgiem vai to gēnu produktiem ir atrasts pielietojums vairākās jomās, galvenokārt molekulārā bioloģijā, medicīnā, pārtikas industrijā un lauksaimniecībā. Tomēr jāatzīmē, ka līdz pat šim laikam vairums no plaši pielietotajiem bakteriofāgu produktiem ir tikuši iegūti no pavisam neliela bakteriofāgu skaita. Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā laika posmā 2006.-2021. g. no dažādiem vides avotiem tika iegūta un daļēji raksturota DNS bakteriofāgu kolekcija, kas šobrīd sastāv no vairāk nekā 50 atšķirīgiem izolātiem. Lielākā daļa šo kolekcijas objektu ir pilnībā sekvenēti, un to anotētie genomi tiek sistemātiski deponēti publiskos bioloģisko sekvenču repozitorijos. Īpaši interesantie izolāti tiek padziļināti raksturoti, un iegūtie rezultāti tiek publicēti augstas raudzes zinātniskajos žurnālos. Šo pētījumu gaitā ir atklāti vairāki unikāli bakteriofāgi, kas reprezentē jaunas bakteriofāgu ģintis, un līdz ar to ievērojami paplašina pētniekiem zināmo bakteriofāgu daudzveidību. Bakteriofāgu nozīme slēpjas apstāklī, ka to genomi ir ar līdz šim neizpētītām funkcijām apveltītu proteīnu krātuve, tāpēc paralēli fāgu genomu izpētei esam aizsākuši arī šīs ”krātuves” proteīnu strukturāli-funkcionālus pētījumus ar mērķi saprast šo proteīnu bioloģiskās funkcijas un lomu fāgu un to saimniekbaktēriju dzīves ciklos. Tādejādi mums izdevies noteikt struktūru un funkciju dažiem interesantiem proteīniem, kas attiecināma arī uz šo proteīnu līdziniekiem citos bioloģiskos objektos. Tāpat jāatzīmē, ka līdztekus bakteriofāgu bioloģijas fundamentāliem pētījumiem tiek domāts arī par jaunatklāto fāgu un to genomu kodēto produktu praktiska pielietojuma iespējām. Par savu 2 galveno sasniegumu pētnieku grupa uzskata Latvijai jauna interesanta pētniecības virziena aizsākšanu. 2020.-2021.g. laikā DNS bakteriofāgu izpētes grupas pētījumu rezultāti publicēti piecos zinātniskos rakstos.
Genoma telpiska regulācija ar tās represīvas daļas tīklu var mainīt šūnas ‘likteni’
LZA īstenā locekle Jekaterina Ērenpreisa, Bc. Jēkabs Krīgerts, Dr.biol. Kristīne Salmiņa, Dr.biol. Inna Inaškina, Fēlikss Rūmnieks, Dr.biol. Pāvels Zajakins, Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs, PhD Tālivaldis Freivalds, Latvijas Universitātes Kardioloģijas un Reģeneratīvās medicīnas institūts.
Daži audzēji padodas normalizācijai ar diferencējošiem aģentiem. Svarīgi izprast, kā šūna var neatgriezeniski izmainīt savu ‘likteni’, kas uzreiz izsauc tūkstošu gēnu darbības pārmaiņas. Pētnieki balstījās uz hipotēzi, ka 1 šajos gadījumos genoms tiek regulēts telpiski, pēc fiziskas pašorganizācijas principa, tam izmantojot represīvo genomu daļas (heterohromatīna) tīklu. Eksperimenti parādīja, ka pēc vēža šūnu apstrādes ar induktoru 15 min laikā, sadrumstalojoties heterohromatīna tīkla mezgliem, tiek atritināta DNS, un atbrīvots milzīgs genoma ekspresijas vilnis. Tā virsotnē 1-3 stundu laikā tiek nostabilizēts jauns šūnas ‘likteņa’ ceļš, lai sāktu normalizāciju. Šis powerlaw mehānisms tika pierādīts ar mikroskopiskām, biofizikālām un molekulārām metodēm. Citos eksperimentos tika parādīta genoma tīkla radiāli-koncentriska elastiskā struktūra, kura pulsējot ļauj genoma ekspresijai pastāvīgi adaptēties vidē.