Մեթյու Չանը պայուսակից հանում է սեւ կազմով նոթատետրն ու գրիչը: Նրա եւ Նոբելյան մրցանակակիր Չարլզ Ռայսի հետ հարցազրույցը, ելնելով ժամանակի սղությունից, կազմակերպվել էր միաժամանակ: Հայտնի կենսաբաններին հանդիպել էին Հայաստանից, Ֆրանսիայից, Ռումինիայից ու Հյուսիսային Մակեդոնիայից հրավիրված լրագրողները, որոնք Լիսաբոնում գիտնականների հետ մասնակցում էին Գյուլբենկյանի անվան մոլեկուլային բժշկության ինստիտուտի (GIMM) կազմակերպած գիտական փառատոնին՝ GIMM Festival 2026-ին: Ռայսն ու Չանը փառատոնի բանախոսներից էին:

Քանի դեռ Ռայսը պատասխանում էր լրագրողների հարցերին, Չանը գրառումներ էր անում նրա պատասխաններից, ինչը տեսնելը լրագրողական տեսանկյունից հետաքրքիր էր: Երբ ամերիկացի գիտնականի հետ զրույցն ավարտվեց, նա ներողություն խնդրեց Չանից, որ երկար է խոսել, սակայն Չանն ակնածանքով պատասխանեց, որ գործընկերոջ զրույցը հիանալի կենսաբանության դաս էր:

Չ. Ռայսն ու Մ. Չանը՝ GIMM Festival 2026 փառատոնին

Մեթյու Չանը (Matthew Chang) հայտնի սինթետիկ կենսաբան է, աշխատում է Սինգապուրի ազգային համալսարանում (National University of Singapore):

Սինթետիկ կենսաբանությունն այսօր աշխարհում կենսաբանության ամենահայտնի ճյուղերից է:

Ներկայում Մ. Չանի ղեկավարած լաբորատորիայի հետազոտությունները հիմնականում կենտրոնացած են տեղային միկրոբիոմի միկրոօրգանիզմների փոխազդեցությունների եւ տեր-օրգանիզմի հետ դրանց փոխհարաբերությունների ուսումնասիրության վրա՝ նպատակ ունենալով բացահայտել, թե ինչպես են այդ գործընթացներն ազդում օրգանիզմի ֆիզիոլոգիական գործառույթների եւ ընդհանուր առողջական վիճակի վրա։ Չանը բացատրում է, որ այն գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում աղիներում, կարող են հստակ ազդեցություն ունենալ օրգանիզմի տարբեր կենսաբանական գործընթացների, անոթազարկի, մաշկի վրա:

«Մենք ձգտում ենք մշակել միկրոբիոմի նպատակային եւ վերահսկելի փոփոխման մեթոդներ։ Ներկայում մեր հետազոտությունները կենտրոնացած են մարդու օրգանիզմում բնակվող միկրոօրգանիզմների հատկությունների փոփոխման վրա, որպեսզի կարողանանք դրանք օգտագործել որպես փորձարարական գործիքներ՝ բացահայտելու միկրոբների եւ տեր-օրգանիզմի փոխազդեցությունների հիմքում ընկած կենսաբանական մեխանիզմները»,- նշում է գինտականը։

Միկրոբիոմը մեր օրգանզիմում եւ դրա մակերեսին բնակվող տրիլիոնավոր մանրէների (միկրոբների)՝ բակտերիաների, սնկերի եւ այլ մանրադիտակային օրգանիզմների ամբողջությունն է: Միկրոբիոմի ուսումնասիրության մեջ ներառվում են նաեւ վիրուսները։

Մեթյու Չանի ղեկավարած լաբորատորիայի հետազոտական ուղղություններից մեկն այն է, թե ինչպես են մարդու օրգանիզմում բնակվող միկրոօրգանիզմների փոխազդեցություններն ազդում հիվանդությունների առաջացման եւ զարգացման վրա։ Այս գործընթացներն ավելի լավ հասկանալու համար գիտնականները կիրառում են կենսաինժեներական մոտեցումներ՝ միկրոօրգանիզմներին օժտելով նոր կենսաբանական հատկություններով։ Մասնավորապես՝ նրանք փորձում են ստեղծել փոփոխված միկրոօրգանիզմներ, որոնք ունակ կլինեն ընտրողաբար տեղայնանալու օրգանիզմի որոշակի հյուսվածքներում։ Սա հնարավորություն կտա ուսումնասիրելու միկրոօրգանիզմների եւ հյուսվածքների փոխազդեցությունները եւ բացահայտելու դրանց դերը հիվանդությունների զարգացման մեջ։

«Իմ լաբորատորիայի նախկին աշխատանքներից մեկում մենք փորձեցինք միկրոբներին օժտել նոր հատկությամբ՝ որոշակի բջիջների ընտրողաբար կապվելու կարողությամբ։ Դրա համար օգտագործեցինք մարդու օրգանիզմում բնակվող, նրա հետ համակեցության մեջ գտնվող (կոմենսալ) միկրոօրգանիզմներ, որոնք մեր օրգանիզմի միկրոբային միջավայրի բնական մասն են։ Մենք դրանց օժտեցինք այնպիսի հատկություններով, որ միկրոբները կարողանան ճանաչել ու ամրանալ քաղցկեղային բջիջներին։ Նախկին աշխատանքներից մեկում թիրախավորեցինք հաստ աղիքի քաղցկեղային բջիջները՝ միկրոբներին հաղորդելով դրանց ընտրողաբար կապվելու կարողություն (արդյունքները հրապարակվել են Nature Biomedical Engineering ամսագրում)։ Իսկ ավելի ուշ մենք փնտրում էինք բնական կոմենսալ միկրոբներ, որոնք բնականորեն հակված են բնակվելու կամ կուտակվելու որոշակի տեսակի հյուսվածքներում»,- պարզաբանում է նա:

Չանի լաբորատորիան միկրոբների հսկայական հավաքածու ունի, որոնք նրանք սքրինինգի են ենթարկում՝ հատուկ գործառույթ ունեցող միկրոբներ հայտնաբերելու նպատակով։ Դրանք հիմնականում բակտերիաներ են, որոնց անջատում են սննդամթերքից եւ մարդկային նմուշներից:

«Մեր վարկածն այն էր, որ միկրոբները՝ որպես մարդու էկոլոգիայի մաս, էվոլյուցիայի ընթացքում զարգացել են մեզ հետ միասին։ Հետեւաբար, ենթադրում էինք, որ որոշ միկրոբներ կարող են բնական ճանապարհով կապվել հյուսվածքի որոշակի տեսակի հետ։ Մեր ուսումնասիրության ընթացքում թիրախավորեցինք քթըմպանի քաղցկեղը, որը տարածված է Հարավարեւելյան Ասիայում եւ Հարավային Չինաստանում։ Մենք փնտրեցինք այդ քաղցկեղային բջիջների հանդեպ բնական հակում ունեցող միկրոբներ, հայտնաբերեցինք դրանք սքրինինգի միջոցով, իսկ հետո մոլեկուլային կենսաբանության մեթոդներով բացահայտեցինք մակերեսային հատուկ սպիտակուցներ, որոնց միջոցով միկրոբները կապվում են քաղցկեղային կոնկրետ բջիջների հետ։ Այնուհետ, օգտագործելով թիրախային կապման այդ մեխանիզմը, նախագծեցինք նոր կենսաբանական կոնյուգատ»,- մանրամասնում է գիտնականը:

Խոսքը, ըստ մեր զրուցակցի, քթըմպանի քաղցկեղի դեմ կիրառվող դեղամիջոցը հենց ուռուցքային բջիջներին հասցնող համակարգի մասին է: «Միկրոմասնիկները կարող են թիրախավորել կոնկրետ քաղցկեղային գոյացությունը. դրանք կարող են հասնել անհրաժեշտ վայր՝ իրենց մեջ կրելով հակաքաղցկեղային դեղամիջոց, ինչը թույլ է տալիս դեղին բարձր ճշգրտությամբ հասնել թիրախին։ Սրանք մեր նախագծած կենսաբանական գործառույթներից մի քանիսն են»,- ասում է սինթետիկ կենսաբանը:

Այլ կերպ ասած՝ սովորական մոտեցման դեպքում, ինչպես քիմիաթերապիան է, հակաքաղցկեղային դեղը տարածվում է ամբողջ օրգանիզմում, ազդելով նաեւ առողջ բջիջների վրա: Իսկ Մեթյու Չանի լաբորատորիայում հետազոտվող խնդիրներից մեկն այն է, թե ինչպես կարելի է մեր օրգանիզմում առկա բակտերիաները դարձնել այդ դեղի կենսաբանական «առաքիչներ»՝ դեղը հասցնելով հենց քաղցկեղային բջիջներին:

«Հետք»- Դուք նշում եք, որ Ձեր աշխատանքի հիմնական գաղափարը միկրոբների եւ բջիջների գործառույթների վերափոխման ու ծրագրավորման հնարավորությունն է: Արդյոք սա այն ուղին է, որով կարող եք օգնել մարդկությանը լուծել գլոբալ մարտահրավերները:  

Մ. Չան- Ինչպես արդեն նշեցի, իմ լաբորատորիայի մոտեցումը մեր օրգանիզմում բնակվող միկրոբների ինժեներական մշակումն է: Պատճառն այն է, որ այդպես մենք կարող ենք միկրոբների եւ մեր միջեւ փոխազդեցությունները դարձնել այնպիսի պարամետր, որը կարող ենք վերահսկել եւ վավերացնել։ Իմ լաբորատորիայում միկրոբիոմի ուսումնասիրությունների մեծ մասը կենտրոնացած են միկրոբիոմի, հիվանդությունների եւ օրգանիզմում փոփոխությունների հետ կապի պարզաբանման կամ վավերացման վրա։ Քանի որ նախկինում կենտրոնացել էինք պատճառահետեւանքային կապը հասկանալու վրա, այժմ մեզ անհրաժեշտ է ավելի վերահսկվող հարթակ։ Եվ մեր ինժեներական միկրոբները կարող են առաջարկել նման հարթակ։

«Հնարավոր է, որ հենց հիմա ականատես ենք լինում քանակական կենսաբանության սկզբին»

Ըստ Մեթյու Չանի՝ ներկայում կենսաբանական գործընթացները քանակապես չափելու հնարավորությունները մեծացել են, ինչը շատ կարեւոր է:

Մ. Չան- Մենք միշտ խոսում ենք կանխատեսելիության, ինչպես նաեւ կենսաբանական նախագծման ու ինժեներիայի ճշգրտության մասին։ Բայց եթե չենք կարողանում կենսաբանական գործընթացները չափել խիստ քանակական եղանակով, ապա, իմ կարծիքով, դժվար է խոսել կանխատեսելիության մասին։ Մինչդեռ այժմ մենք ունենք չափման շատ ավելի մեծ հնարավորություններ եւ տեսնում ենք նախապես սահմանված ցուցանիշների կիրառում։ Օրինակ՝ նույնիսկ ԴՆԹ-ի կամ գենոմի մակարդակով չափել ավելի քանակական եղանակով։ Միեւնույն ժամանակ միկրոբիոմի համատեքստում, որը իմ մասնագիտացման ոլորտն է, մենք ծանոթանում ենք նոր մեթոդների. օրինակ՝ պատկերման տեխնոլոգիաների միջոցով այժմ կարող ենք վերլուծել աղիներում միկրոբների տարածական բաշխվածությունը։ Այսպիսով՝ մենք ավելի լավ ենք հասկանում, թե ինչպես են գործում առանձին պարամետրերը՝ ավելի հստակ եւ վերահսկելի եղանակով։ Ահա թե ինչու, իմ կարծիքով, կենսաբանության ոլորտը դառնում է ավելի քանակական։ Հնարավոր է, որ հենց հիմա ականատես ենք լինում քանակական կենսաբանության սկզբին։ Եթե, ի վերջո, ավելի շատ տվյալներ ստանանք կենսաբանական համակարգերի ուսումնասիրություններից, ապա (քանի որ բազմիցս խոսել ենք արհեստական ​​բանականության մասին) կկարողանանք ավելի արդյունավետ կիրառել դրանք։

Սինթետիկ կենսաբանական համակարգերը հսկայական քանակի տվյալներ են գեներացնում։ Սակայն խնդիրն այն է, որ կենսաբանական տվյալները բնույթով այնքան էլ հարմար չեն մեքենայական ընթերցման համար, քանի որ դրանք ստացվում են կենսաբանական փորձերի արդյունքում, այլ ոչ թե համակարգված կառավարման կամ պատկերների մշակման հստակ մակարդակով։

Արհեստական բանականությունը (ԱԲ) կարող է ավելի տպավորիչ կերպով ներգրավվել այս գործընթացում: Կենսաբանությունը նույնպես աստիճանաբար ավելի «գեներատիվ» բնույթ է ստանում: Այսինքն՝ ԱԲ-ն կարող է ներառել կենսաբանական նախագծման որոշ ասպեկտներ։

-Արդյոք հեշտ է կատարելագործել այն, թե ինչպես կարող է արհեստական ​​բանականությունը (ԱԲ) ազդել իրականության վրա։

Մ. Չան- Չեմ կարծում, թե ԱԲ-ն կարող է կյանք ստեղծել։

-Բայց կարող է կործանել:

Մ. Չան- ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների մասին մեծ քանակությամբ տեղեկատվություն հասանելի է հանրությանը։ Իսկ հաջորդականությունները, ըստ էության, տեքստի տեսակ են, եւ ԱԲ-ն հիանալի է յուրացնում տեքստը։ Լեզվական մեծ մոդելները հիմնված են որոշակի օրինաչափությունների ըմբռնման վրա։ Ուստի, ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների վերաբերյալ բազմաթիվ տվյալներ կան, եւ մենք, անշուշտ, կարող ենք ԱԲ-ին ուսուցանել դրանց հիման վրա։ Ի վերջո, կարող ենք ԱԲ-ն օգտագործել կոնկրետ կենսաբանական գործառույթներ նախագծելու համար։ Բայց վերադառնալով Ձեր հարցին՝ սա կարող է մի փոքր վախեցնող թվալ շատերի, այդ թվում՝ կնոջս համար։ Այո։ Ուստի մենք պետք է դա անենք ավելի պատասխանատու կերպով։

-Ինչպե՞ս:

Մ. Չան- Կարծում եմ՝ միակ ճանապարհը կարծիքների փոխանակումն է բոլոր հիմնական շահագրգիռ կողմերի միջեւ։ Մենք պետք է ավելի հաճախ հանդիպենք եւ քննարկումներ ունենանք։ Ըստ իս՝ պետք է պահպանենք համապարփակ մոտեցումը, ինչպես նաեւ ապահովենք ավելի մեծ թափանցիկություն։

Տես նաեւ՝

• Գիտական բացահայտումներն սկսվում են հարցերից. «Ամենամեծ մարտահրավերներից մեկն այն է, թե դեռ ինչեր չգիտենք»
• Նոբելյան մրցանակակրի կենսաբանության «դասը». ինչպես հաջողվեց հայտնաբերել հեպատիտ C-ն

Լուսանկարները՝ հեղինակի, GIMM-ի