SiNAPSA, četrtek, 25. maj 2017

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

Akademik, prof. dr. Andrej O. Župančič; njegov čas in pomen za našo nevroznanost

Zoran Grubič

Ob memorialnem predavanju v počastitev spomina akademika, prof. dr. Andreja O. Župančiča, smo na spletni strani prihajajočega srečanja SNC’11 zapisali, da je bil največji del njegovih znanstvenih aktivnosti posvečen holinergičnemu sistemu in še posebej encimu acetilholinesterazi (AChE). In zapisali smo tudi, da je prav zato primerno, da ima predavanje, ki je posvečeno njegovemu spominu, raziskovalec, ki na tem področju v tem trenutku v svetu uživa največji ugled. In v tej vlogi bi težko našli primernejšega predavatelja kot je prof. Palmer Taylor z University of California, San Diego.

Zoran GrubičNevroznanstveniki, ki so v svet raziskav vstopili šele pred kratkim, torej v času, ko že poznamo zapis človeškega in ne samo človeškega genoma, ko imamo v rokah tehnike, s katerimi je možno pogledati v vse dele živih organizmov in ko je možno z gensko tehnologijo že celo sestavljati nove žive organizme, se morda sprašujejo zakaj se je prof. Župančič odločil tako kot se je, torej za raziskave AChE, kaj je na tem področju dosegel in kje so in kaj pomenijo te raziskave danes.

V času, ko se je z znanostjo ukvarjal prof. Župančič, je bila AChE kot znanstveno področje tisto, čemur pravimo “cutting edge”. AChE je bila prva prepoznana sinaptična komponenta z značilno katalitsko aktivnostjo cepljenja holinskih estrov. Bila je prva beljakovina, povezana z živčnomišičnim stikom in prva beljakovina, za katero so ugotovili, da je mesto njenega izražanja uravnavano prek motoričnega nevrona. Ko so v poznih štiridesetih letih prejšnjega stoletja izdelali tehniko, ki je omogočala barvanje in s tem lokalizacijo AChE, se je s tem odprla nova era raziskav sinaptične funkcije in strukture. AChE je bila tudi prvi sinaptični protein, ki so ga uspeli izolirati, ga kvantitativno določevati, ga kristalizirati in mu tako določiti trodimenzionalno strukturo. Skratka, gre za beljakovino, ki je, zgodovnsko gledano, dajala konceptualno ogrodje, ob katerem je rasla in se razvijala znanost o sinaptičnem prenosu, ta pa je bila tudi sicer v ospredju zanimanja takratne nevroznanosti. Z AChE so se ukvarjali pionirji nevroznanosti in njihova odkritja so bila objavljena v najuglednejših revijah. Že sama odločitev za to znanstveno področje je tako prof. Župančiču kot tudi njegovim sodelavcem odprla pot do povezav z najuglednejšimi ustanovami in znanstveniki v svetu, kar je bilo izjemnega pomena za nadaljni razvoj Inštituta za patološko fiziologijo, katerega predstojnik je bil, pa tudi za razvoj nevroznanosti v Sloveniji v širšem pomenu, saj je bila tudi ta takrat še v povojih.

Ko si ogledujemo prispevek prof. Župančiča na področju raziskav AChE, naletimo na zanimivo in v marsičem poučno zgodbo. Njegova hipoteza, da sta AChE in receptor za acetilholin ena in ista molekula, se je sicer v danem primeru izkazala kot napačna, a se je hipoteza o dvojni funkciji receptor-encim na nekoliko drugačen način vendarle izkazala kot pravilna, le da šele v primeru tirozinskih kinaz, s katerimi se prof. Župančič sicer ni ukvarjal. A bolj kot omenjena hipoteza je bilo za razvoj naše nevroznanost pomebno, da se je ob teh raziskavah teoretično in metodološko brusila skupina raziskovalcev, ki je pozneje pomembno prispevala k razvoju nevroznanosti ne le na Inštitutu za patološko fiziologijo temveč tudi širše. Sodelavce prof. Župančiča najdemo med pionirji raziskovalnih področij na drugih inštitutih Medicinske fakultete, med njegove sodelavce spada tudi npr. ustanovitelj ugledne skupine, ki se na Institutu Jožef Stefan še danes ukvarja z nevrotoksini, na inštitut, ki mu je predstojnikoval prof. Župančič pa so se prihajali učiti tudi znanstveniki iz raznih delov bivše Jugoslavije, ki so nato v svojih okoljih pomembno prispevali k razvoju tamkajšnje nevroznanosti.

Najbrž ni dvoma, da so v znanstvenem smislu daleč najpomembnejše tiste raziskave prof. Župančiča, v katerih se je ukvarjal z mikrogeografijo molekule AChE. Mišljena sta predvsem dva članka, ki ju je skupaj z svojimi sodelavci objavil l. 1976 v mednarodni reviji Biochimica et Biophysica Acta. Gre za rezultate raziskav, v katerih so avtorji s pomočjo metode elektronske spinske resonance (ESR) kot prvi ugotovili, da aktivni center AChE ne leži na površini molekule, kot je to veljalo takrat, temveč v žepu, ki se vgreza v notranjost molekule. V povzetku članka so avtorji zapisali, da: “… contrary to observations by other authors, spectra indicating that the active serine might be located in a pocket of the enzyme surface …”. Kot je to v znanosti pogosto, je nasprotovanje nečemu, kar velja kot splošno sprejeto, avtorjem povzročilo kar nekaj težav z objavami in v nekem smislu so končno zadoščenje dobili šele 15 let pozneje, ko je l. 1991 v reviji Science izšel članek, v katerem so tuji avtorji kot veliko novost na področju molekularne strukture AChE zapisali: “… the active site lies near the bottom of a deep and narrow gorge that reaches halfway into the protein.” Študija tujih avtorjev je resda obsežnejša, zahtevnejša (že sama priprava AChE v kristalni obliki je zahtevala veliko naporov) in brez dvoma daje tudi celovitejši vpogled v strukturo molekule AChE. A vendarle ostaja grenak priokus ob dejstvu, da članek v reviji Science nikjer ne omenja kar 15 let starejše in praktično identične ugotovitve prof. Župančiča in njegovih sodelavcev. Že samo dejstvo, da je bil članek v reviji Science do danes citiran 1.642 krat, oba prej omenjena članka slovenskih avtorjev pa skupaj 15 krat (z vštetimi avtocitati) jasno pove, da je pomembno delo slovenske nevroznanosti praktično utonilo v pozabo. Še enkrat se je torej pokazalo, da dobra raziskava ne doseže zaslužene odmevnosti, če ni obdana še z “ob-znanstvenimi” atributi kot so ustrezne “affiliations” njenih avtorjev in ožje članstvo v vplivnih znanstvenih krogih razvitega sveta.

Sicer pa opisana spregledanost ni preprečila Inštitutu za patološko fiziologijo, da se le-ta ne bi sčasoma uvrstil med najuglednejše ustanove na področju raziskav AChE. Raziskovalce tega inštituta že dolgo vrsto let najdemo med vabljenimi predavatelji na vseh mednarodnih srečanjih, posvečenih AChE. O tem ugledu pa še posebej priča tudi dejstvo, da bo spomin na prof. Župančiča s svojim predavanjem počastil danes najuglednejši znanstvenik s tega področja v svetovnem merilu. Če bi bil še med nami, bi se prof. Župančič zanesljivo razveselil predavanja prof. Palmerja Taylorja, ko bo ta sredi Ljubljane spregovoril še o drugih predelih molekule AChE, o funkcijah teh predelov in o drugih izsledkih, ki so se nabrali v zadnjih letih na področju, na katerem je sam opravil pionirsko delo.

prof. dr. Zoran Grubič
Inštitut za patološko fiziologijo, Medicinska fakulteta Univerze v Ljubljani