Prof. dr. Iva Tolić, hrvatska znanstvenica uvrštena među 40 najboljih u svijetu

Hrvatska izdvajanja za znanost među posljednjima su u Europi. Unatoč tomu hrvatski znanstvenici postižu vrhunske rezultate i prepoznatljivi su u svijetu. Uz to, domoljublje ih veže za svoj narod i svoju zemlju. Među njima je i prof. dr. Iva Tolić koja ja radila i radi na najprestižnijim svjetskim projektima. Odrasla je u zagrebačkom naselju Travno, gdje je pohađala osnovnu školu. Završila je XV. gimnaziju, popularni MIOC, diplomirala molekularnu biologiju na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Zagrebu, a zatim tijekom poslijediplomskoga studija radila kao znanstvena novakinja kod akademika Nenada Trinajstića na Institutu »Ruđer Bošković« te dio doktorskoga rada na temu stanične mehanike napravila na Sveučilištu Harvard u Bostonu. Nakon obrane doktorata 2002. godine radila je kao poslijedoktorandica na Institutu »Niels Bohr« u Kopenhagenu i na Sveučilištu u Firenci. Krajem 2004. godine dobila je radno mjesto voditeljice istraživačke grupe na Institutu »Max Planck« za molekularnu staničnu biologiju i genetiku u Dresdenu. Na tom je institutu provela deset godina, a zatim je donijela odluku o povratku u Hrvatsku na Institut »Ruđer Bošković«. U Njemačkoj se bavila istraživanjima biofizike stanične diobe, što je nastavila raditi u Hrvatskoj. Vodila je šest projekata koje je financirala Njemačka zaklada za znanost i jedan projekt koji je financirala organizacija Human Frontier Science Program, a trenutačno vodi projekt koji financira Europsko istraživačko vijeće i projekt Hrvatske zaklade za znanost. Vodila je ili još uvijek vodi 10 doktorskih studenata, četiri magisterija i šest diplomskih radova te 13 poslijedoktoranada. Pretprošle je godine dobila nagradu Red Danice hrvatske s likom Ruđera Boškovića za osobite zasluge za znanost i njezino promicanje u Hrvatskoj i svijetu, a jedan od najprestižnijih znanstvenih časopisa, »Cell«, uvrstio ju je među 40 najboljih svjetskih znanstvenika mlađih od 40 godina na području biologije.

Znanstvenici nisu krute osobe

Prema organizaciji Future-ish koja se bavi popularizacijom znanosti već ste nekoliko godina na listi znanstvenica s najviše stila u svijetu. Što to znači?

PROF. DR. TOLIĆ: Future-ish, organizacija koja se bavi popularizacijom znanosti i rušenjem tabua o znanstvenicima kao krutim osobama koje ne zanima ništa izvan laboratorija, objavljuje listu znanstvenika i znanstvenica s najviše stila. Saznala sam da sam na toj listi kad su me e-mailom obavijestili o tome, ali mi nisu rekli tko me je nominirao. U Future-ish ističu da je izbor znanstvenika s najviše stila pogodan za promidžbu znanosti među školarcima i studentima. Iako mi ta lista ne znači ništa posebno, razveselila me ta vijest.

Da se više ulaže u znanost

Na kojoj je razini hrvatska znanost? Što bi država trebala učiniti da potakne razvoj znanosti i stvori uvjete za povratak vrhunskih znanstvenika?

PROF. DR. TOLIĆ: Potrebno je, naravno, veće ulaganje u znanost. Vrhunski bi znanstvenici došli iz inozemstva u Hrvatsku, kako Hrvati tako i stranci, kad bi uvjeti bili barem slični onima na odličnim europskim i svjetskim institucijama. Ti uvjeti uključuju jednokratno financiranje uspostave laboratorija, zatim kontinuirano osnovno financiranje rada znanstvene grupe koje pokriva zapošljavanje nekoliko članova tima i osnovnu opremu, te mogućnost natjecanja za veće projekte iz kojih se može proširiti tim i program. Da se više ulaže u znanost, znanstvenici bi mogli posvetiti više svoga vremena istraživanjima i manje se trošiti na razne druge neznanstvene probleme.

Što vidite kao najveće probleme našega društva?

PROF. DR. TOLIĆ: Kao znanstvenica smatram da je jedan od većih problema relativno niska prosječna obrazovanost. Povećanjem obrazovanosti počeli bi se rješavati i mnogi drugi problemi, a osobito oni vezani uz gospodarstvo.

Sve se može naći u Hrvatskoj

Zašto se hrvatski znanstvenici moraju dokazivati izvan Hrvatske, da bi ih onda »stidljivo« prihvatile hrvatske institucije? Kako gledate na činjenicu da sve više mladih znanstvenika odlazi živjeti i raditi u inozemstvo?

PROF. DR. TOLIĆ: Mislim da bi svi mladi znanstvenici trebali otići na doktorat, poslijedoktorsko usavršavanje ili specijalizaciju u inozemstvo. To nije važno samo za Hrvate, nego i za sve druge znanstvenike. U svakoj je zemlji važno da mladi znanstvenici odu na neko vrijeme u neku drugu državu kako bi se usavršavali na najboljim mjestima. Tako mogu naučiti nove tehnike, nov način rada, a nakon toga pitanje je osobne odluke žele li se vratiti u svoju zemlju ili ne. Mislim da znanstvenici koji su se izborili za svoje mjesto u području u kojem rade mogu provoditi istraživanja gdje žele. Među našim studentima i mladim znanstvenicima ima puno odličnih i izrazito motiviranih. Važne su dobre ideje, motivirani suradnici i dovoljno sredstava za rad, a sve se to može naći i u Hrvatskoj.

Pretpostavljam da su veze s kolegama u svijetu važne za znanstveni rad. Surađujete li i dalje s kolegama izvan Hrvatske?

PROF. DR. TOLIĆ: Surađujem sa znanstvenicima u raznim zemljama, najviše s kolegama u Njemačkoj, Americi, Austriji, Škotskoj, Italiji i Slovačkoj. Kao najvažnije znanstvene suradnje istaknula bih ipak one domaće, s profesorom fizike Nenadom Pavinom i docentom Matkom Glunčićem. U toj suradnji proučavamo sile koje dijele kromosome za vrijeme diobe stanice. Iako su te sile koje pomiču i razdvajaju kromosome ključne za pravilnu podjelu kromosoma, one još uvijek nisu razjašnjene i to je jedno od vrućih pitanja u biologiji. Moja su istraživanja izrazito interdisciplinarna: rabimo metode stanične i molekularne biologije, zatim metode primijenjene fizike jer se bavimo fluorescencijskom mikroskopijom i laserskom ablacijom, metode matematike i računalstva jer razvijamo kvantitativne analize slika dobivenih mikroskopom, a sve to spajamo s teorijskom fizikom tako što razvijamo fizikalne modele diobe stanice. Budući da ni jedan znanstvenik ne može biti stručnjak u svim tim područjima, ovakva interdisciplinarna istraživanja ovise o uspješnoj suradnji više znanstvenih timova s različitom ekspertizom, koji se često nalaze i u različitim državama.

U Hrvatskoj rad na njemačkoj razini

Vratili ste se u Hrvatsku, a 2015. godina bila je za Vas prekretnica. O čemu se zapravo radi?

PROF. DR. TOLIĆ: Početkom godine, nakon 10 godina, zatvorila sam svoj laboratorij u Njemačkoj i preselila cijeli svoj znanstveni rad na Institut »Ruđer Bošković«. Zatim je u veljači stigla lijepa vijest da je Europsko istraživačko vijeće (ERC) odobrilo financiranje znanstvenoga projekta koji sam predložila, u vrijednosti od 2 150 000 eura na pet godina. Taj sam projekt pripremala dvije godine, a to što sam ga dobila posebno mi je važno jer mi omogućuje da se bavim znanošću u Hrvatskoj na istoj razini kao da sam ostala u Njemačkoj ili nekoj drugoj zemlji zapadne Europe. Tema projekta je dioba stanice. Projekt je počeo u travnju 2015. i odvijat će se u potpunosti na Institutu »Ruđer Bošković«. Od dodijeljenih sam sredstava, na ovom i još dva manja projekta, zaposlila osmero mladih znanstvenika i kupila najmoderniji mikroskop za proučavanje živih stanica. Osim toga, postala sam 5000. dobitnica projekta ERC-a od početka postojanja Europskoga istraživačkoga vijeća. Na proslavi toga događaja predstavila sam svoj projekt i Institut »Ruđer Bošković« u Bruxellesu te održala govor u Europskom parlamentu o važnosti bazične znanosti i o znanosti u Hrvatskoj. Prošle sam godine dobila nagradu EBSA, koju svake druge godine dodjeljuje Udruženje europskih biofizikalnih društava za izvanredne znanstvene doprinose u području biofizike. Moja je grupa 2015. objavila nekoliko znanstvenih radova, a najdraži mi je onaj koji je nedavno prihvaćen za objavljivanje u prestižnom znanstvenom časopisu »Nature Communications«, u kojem smo opisali otkriće nove strukture važne za diobu stanice. To je prvo otkriće proizišlo iz projekta ERC-a, koje preispituje trenutačnu paradigmu o dijeljenju kromosoma. Riječ je o istraživanju na samom rubu dosadašnjih istraživanja jer takav projekt zahtijeva primjenu naprednih tehnika mikroskopije i laserske ablacije te razvoj fizikalnih modela diobe stanice. Na članku je 18 autora, od kojih polovica radi u Zagrebu, a ostali su u raznim zemljama od Njemačke do Amerike.

Otkrivena tajna nestarenja kvasca afričkoga piva

Radili ste na otkriću i istraživanju kvasca S. pombe koji ne podliježe replikativnom starenju. O čemu se tu radi u jednostavnom izričaju?

PROF. DR. TOLIĆ: Na kvascu S. pombe radim od 2001. godine, a riječ je o vrsti kvasca koji je izoliran iz afričkoga piva i već se pedesetak godina upotrebljava u laboratorijskim istraživanjima. Za taj se organizam može reći da je besmrtan jer ne podliježe starenju i ne umire zbog razloga povezanih sa starošću. Razlog njegove besmrtnosti krije se u načinu diobe stanica. Pri diobi većine drugih kvasaca stanica majka stvara mladu stanicu kćer, a sama nastavlja živjeti i dijeliti se te stari. Smatra se da je starenje korisno jer pomaže u preživljavanju populacije tako što se starije stanice majke »žrtvuju« preuzimajući na sebe stanično »smeće«, što na kraju uzrokuje njihovu smrt, dok se njihove mlade stanice kćeri rađaju čiste s maksimalnim potencijalom za rast i diobu. Nasuprot tomu, kod našega se kvasca stanica majka dijeli u dvije jednake stanice kćeri. To znači da nakon diobe stara stanica majka prestaje postojati, a ostaju samo stanice kćeri, koje su mlade jer su tek rođene. Time smo identificirali kvasac afričkoga piva kao prvi jednostanični organizam koji ne stari, dok god živi pod povoljnim uvjetima. Organizmi koji ne stare, kao što je naš afrički kvasac, vjerojatno se koriste drukčijom životnom strategijom, gdje preživljavanje populacije ne ovisi o žrtvovanju dijela populacije, nego o efikasnoj regeneraciji na razini pojedine stanice. Kad se pak stanice afričkoga kvasca podvrgnu negativnim utjecajima poput štetnih kemikalija ili visoke temperature, on počinje starjeti. Pod takvim se stresnim uvjetima kvasac počne dijeliti na mlađe i starije stanice kćeri, baš kao i ostale vrste stanica. Dok starije stanice sve više stare i na kraju umru, mlađe se reproduciraju bez problema, čak i u teškim stresnim uvjetima. To otkriće izazvalo je pozornost medija diljem svijeta. Zvali su nas iz »Bilda« i »Zeita« te iz britanskih, francuskih, brazilskih, kineskih i američkih medija, a čak je NASA-in časopis za astrobiologiju objavio članak o našem otkriću. Bila je to lančana reakcija, svi su novinari željeli znati što smo otkrili o starenju jer je to vruća tema koja zanima cijeli svijet. Daljnja će nam istraživanja reći koji molekularni mehanizmi omogućuju takvu regeneraciju.

Brzina starenja ovisi o stilu života

Što to znači za čovječanstvo, zapravo može li se primijeniti na ljudski organizam i njegovu kvalitetu života?

PROF. DR. TOLIĆ: Proces starenja u ljudi složen je i ima mnoštvo uzroka. Čak i na razini stanice brojni mehanizmi utječu na starenje stanica. U ljudskim se stanicama pri svakoj staničnoj diobi skraćuju krajevi kromosoma, takozvane telomere. Osim toga, stare stanice nakupljaju štetne tvari, kao što su slobodni radikali, koje uništavaju proteine i DNK. Da bi se starenje zaustavilo, treba, među ostalim, zaštititi kromosome te poboljšati razgradnju štetnih tvari i onemogućiti njihovo nakupljanje. Na razini organizma teorija genetski programiranoga starenja govori da se ekspresija gena programirano mijenja sa starošću organizma. I hormonska se slika mijenja s godinama, što utječe na starenje. S druge strane, stohastička teorija starenja govori da se pod utjecajem okoliša štetne tvari nakupljaju u organizmu i oštećuju ga iznutra, a oštećenja, koja se gomilaju s vremenom, dovode do starenja. To znači da brzina starenja ovisi o stilu života. Obje su teorije točne, ali nije poznato koja od njih u većoj mjeri objašnjava proces starenja.

Ne očekujem da će biti moguće potpuno zaustaviti starenje, ali vjerujem da će ga biti moguće usporiti. Načini za usporavanje starosti ili, jednostavno, ublažavanje simptoma starosti obuhvaćat će i dalje zdravu prehranu, izbjegavanje stresa, tjelesnu aktivnost, uz mogući dodatak hormonskih terapija, lijekova za čišćenje štetnih tvari i popravak mutacija, a možda i izravnih genetičkih manipulacija.

Što je za Vas najveće pitanje u znanosti?

PROF. DR. TOLIĆ: Za mene je to pitanje kako funkcionira živa stanica. Ili, malo preciznije, kako funkcionira diobeno vreteno koje je odgovorno za podjelu genskoga materijala. Razumijevanje procesa u stanicama na molekularnoj razini nužno je da bi se kasnije razvile i poboljšale metode liječenja brojnih bolesti.

Često se postavlja pitanje diskriminacije žena. Kako Vi promišljate odnos pojmova »žena i znanost«? Ima li tu diskriminacije?

PROF. DR. TOLIĆ: Za žene koje istinski vole znanost i uživaju u svom poslu nije problem uspjeti u znanosti. Na svjetskoj razini u znanosti se gledaju samo rezultati, gleda se što je ostvareno, otkriveno i kakve se projekte predlaže za budućnost, dok je sve ostalo, poput spola i nacionalnosti, nebitno. Jedini je problem u tome što nije uvijek lako uskladiti obitelj i posao, ali to vrijedi za sve žene koje rade bilo koji posao, a pogotovo one poslove koji zahtijevaju više od 40 sati rada tjedno, kao što je znanstveni rad. Naravno, to isto vrijedi i za muškarce, ovisno o tome u kolikoj mjeri preuzmu brigu o djeci i kućanske poslove, a danas se često događa da i muškarci uzimaju roditeljski dopust i jednako kao žene, a ponekad čak i više, sudjeluju u svim obiteljskim obvezama.

I broj djece uzima se u obzir pri evaluaciji

Imate obitelj i nedavno ste postali majka. Kako usklađujete obitelj i karijeru?

PROF. DR. TOLIĆ: Imam sina koji će uskoro navršiti godinu i pol dana. Moj suprug je pun razumijevanja za moj posao i sve obiteljske poslove radimo zajedno. Pomažu nam bake i djedovi, koji uživaju u čuvanju svoga prvoga unuka, te jedna divna gospođa koja se brine i za kućanske poslove. Uz tu svu pomoć, za koju sam jako zahvalna, nije mi teško kombinirati karijeru i obitelj. Sigurna sam da je teško onim ženama koje nemaju toliko pomoći, posebno samohranim majkama, i divim se kako sve stignu. U znanosti u svijetu postoji trend da se ženama pomaže kako bi se riješio problem manjka žena koje se povlače nakon doktorata ili jednoga usavršavanja jer ne mogu uskladiti obitelj i karijeru. Zato se ženama, a i muškarcima koji uzimaju roditeljski dopust, broj djece uzima u obzir pri evaluaciji životopisa kad se prijavljuju na projekte i radna mjesta. U Njemačkoj, recimo, postoje i dodatne stipendije za pokrivanje troškova čuvanja djece izvan radnoga vremena vrtića i sličnih troškova, da bi se pomoglo ženama majkama da ostanu u znanosti. Mislim da je to put prema rješenju toga problema. A posebno je važno da se i djevojčicama kao i dječacima još u djetinjstvu usadi stajalište da mogu postati sve ono što žele.

Znanstvene spoznaje nisu mi smetale u vjeri

Kakav je odnos između znanosti i vjere? Može li se biti istodobno znanstvenik i vjernik?

PROF. DR. TOLIĆ: Mislim da znanost i vjera nisu u sukobu. Vjera je osobna stvar. Vjernica sam i to mi nikada nije smetalo u znanstvenom radu, niti su mi znanstvene spoznaje smetale u vjeri.

Kako ste se uopće zainteresirali za znanost, zapravo kako mlade privući?

PROF. DR. TOLIĆ: U obitelji sam već od najranije dobi upila ljubav prema znanju i knjigama. U školi sam voljela matematiku, ali sam se prije upisa na fakultet počela više zanimati za prirodne znanosti. Najviše me fasciniralo, a fascinira me i danas, pitanje što je život i kako funkcionira. Zato sam odlučila studirati molekularnu biologiju. A moja se stara ljubav prema matematici vraća u moja sadašnja istraživanja tako što biološka otkrića opisujemo uz pomoć matematičkih i fizikalnih modela.