Sari la continut

Un singur om poate să schimbe cu mintea lui o țară

De trei ani, peste 300 de contributori își scriu ideile pe această platformă, construiesc împreună cu noi o comunitate, un spațiu al celor care știu că România poate să arate altfel. Te invităm să scrii și tu!

Interviu cu Alexandru Tomescu, cercetătorul de la Universitatea din Helsinki, care a obținut un grant de 1,5 milioane de euro: „În bioinformatică, încercăm să găsim soluția corectă printre miliarde de posibilități"

Alexandru Tomescu

Alexandru Tomescu, cercetător în Departamentul de Informatică de la Universitatea din Helsinki, a primit recent un grant de 1,5 milioane de euro din partea Consiliului European pentru Cercetare (ERC). Proiectul său - „Algoritmi siguri şi compleţi pentru bioinformatică (SAFEBIO)” - va aduce contribuţii semnificative în analiza datelor din secvenţierea ADN, o tehnologie care poate fi folosită în diagnosticul medical.

Granturile ERC destinate cercetătorilor aflaţi la începutul carierei se acordă oamenilor de ştiinţă de orice naţionalitate, cu experienţă de doi până la şapte ani de la obţinerea doctoratului (sau a unei diplome echivalente) şi cu un istoric ştiinţific solid. Cererile de propuneri se publică o dată pe an pentru fiecare schemă.

Alexandru Tomescu muncește la intersecția dintre algoritmică și bioinformatică. Bioinformatica se referă la acel domeniu care dezvoltă metode computaționale care să ajute descoperirile din biologie și medicină. În particular, lucrează în zona bioinformaticii algoritmice și dezvoltă algoritmi care să analizeze mai rapid și mai corect datele produse de tehnologiile care secvențiează ADN-ul.

„«A secvenția» este un termen din jargonul nostru și înseamnă «a citi» ”, explică Alexandru.

Timpul liber îi place să și-l petreacă cu fiica sa, în vârstă de trei ani, și să facă drumeții în natură. Cel mai des se duc în cele două parcuri naționale, chiar lângă Helsinki.

„În Finlanda am ajuns aproape din întâmplare”

A terminat informatica la Universitatea din București în 2008. Apoi a petrecut trei ani la Universitatea din Udine, în Italia, pentru studii de doctorat, urmați de jumătate de an la Universitatea Tehnică din Berlin, unde a avut cu un grant de cercetare.

„În Finlanda am ajuns aproape din întâmplare: când eram în Berlin am văzut un anunț pentru o poziție de cercetător postdoctoral la Universitatea din Helsinki. Am aplicat și am obținut slujba aproape imediat, în 2012. Am aflat mai apoi că supervizorul din Helsinki cunoștea deja unele rezultate de cercetare obținute în Italia, așa că a fost o potrivire perfectă pentru amândoi”, povestește Alexandru Tomescu.

Motor de căutare pentru ADN

În timpul doctoratului a lucrat la unele probleme din informatică destul de teoretice. „O parte mai aplicativă a acestora a fost legată de cum verificăm cu ajutorul calculatorului că o demonstrație matematică este într-adevăr corectă”, explică cercetătorul. Tot în timpul doctoratului a avut și primul contact cu bioinformatica, iar apoi în Helsinki s-a concentrat în principal pe bioinformatică.

Un proiect la care a lucrat poate fi comparat cu un motor de căutare pentru ADN.

„Mai precis, cum putem să stocăm genomuri de miliarde de caractere într-un fel de motor de căutare, astfel încât dacă primim o nouă secvență scurtă de ADN - precum un cuvânt de căutare -, să localizăm instant unde apare în genomurile stocate în motorul nostru de căutare, precum paginile web în care apare acel cuvânt de căutare”, continuă Alexandru.

Secvențierea ADN-ului celulelor canceroase

„Un alt proiect este legat de secvențierea ADN-ului celulelor canceroase dintr-o tumoare. O tumoare evoluează așa cum a evoluat viața pe pământ, urmărind un arbore filogenetic. Ei bine, ar fi important pentru studierea cancerului să știm această evoluție, însa noi știm doar starea curentă a tumorii. Însă dacă citim ADN-ul din diverse celule ale tumorii, putem să ne facem o idee despre cum a evolutat tumoarea. Am dezvoltat algoritmi care analizează astfel de date genetice, și prezic mai precis și mai rapid care a fost evoluția probabilă a tumorii”, descrie Alexandru o pare din proiectele sale.

Posibile aplicații: medicina de precizie. „Încercăm să vedem ce mutații are ADN-ul unui pacient și apoi să personalizăm tratamentul”

Genomul uman a fost secvențiat pentru prima oară în anii 2000, iar acea inițiativă a costat peste un miliard de dolari. Tehnologia secvențierii ADN-ului s-a dezvoltat așa de mult de atunci, încât acum costă sub 1.000 de dolari citirea unui genom uman.

„Tehnologia aceasta este utilizată acum în toate laboratoarele de cercetare care folosesc date genetice. În ultimii ani s-au dezvoltat chiar și dispozitive mici care se conectează la portul USB al unui laptop. Acestea au fost folosite și în timpul izbucnirii epidemiei de ebola din 2014. Însă aceste tehnologii nu sunt perfecte: ele citesc doar secvențe scurte de ADN și produc și erori.

Din moment ce tehnologia a devenit ieftină și are un potential în a diagnostica și eventual a ajuta în tratamentul multor boli genetice, ea va fi utilizată tot mai mult în spitale. Acest domeniu se numește medicină de precizie, adică să încercăm să vedem ce mutații are ADN-ul unui pacient (spre exemplu, bolnav de cancer), și apoi să personalizăm tratamentul astfel încât să fie cât mai eficient posibil pentru acel tip de boală”, explică el. Apoi adaugă: „Însă aceste tehnologii nu sunt perfecte și nu trebuie să ne încredem cu totul în informațiile pe care le produc. Proiectul meu finanțat de Consiului European al Cercetarii (ERC - European Research Council) este despre cum putem să facem analiza acestor date mai precisă”.

- Descrieți-ne mai în detaliu noua abordare a proiectului la care lucrați.

- Deseori, când modelăm o problemă, această problemă poate să aibă un număr mare de soluții. Pentru a face o analogie, Google Maps vă poate arăta mai multe rute la fel de bune de a conduce de la punctul A la punctul B. Însă, în problemele legate de secvențierea ADN-ului, doar una dintre posibilile soluții este corectă. Însă nu avem cum să știm care este cea corectă, pentru că nu avem destule informații! O abordare este pur și simplu să afișăm toate soluțiile, precum face Google Maps cu rutele, iar un biolog le va inspecta manual și va decide ce concluzii poate trage din ele. Însa dacă avem miliarde de soluții, ce facem atunci?

În proiectul meu vreau să mă concentrez în schimb pe acele părți care apar în toate soluțiile. Eu le-am numit „safe", adică „sigure". Fiind comune în toate, atunci sunt comune și în soluția corectă, și deci și ele sunt corecte. De fapt, părțile „sigure" sunt informația maximă pe care o putem afișa ca fiind 100% corectă. Însă acest lucru nu este deloc ușor. Dacă avem miliarde de soluții posibile, nu vrem să analizăm toate aceste miliarde de soluții una după alta, vrem să o facem mai „inteligent" și deci mai eficient. Aceasta este o abordare care se poate aplica la tehnologiile de secvențiere a ADN-ului, dar și în multe alte domenii. În plus, pentru a mă asigura că ceea ce fac este relevant și în viitor, am și o componentă teoretică în proiect, care nu este legată de secvențierea ADN-ului. Vom încerca să găsim aceste părți „sigure" pentru probleme generice, care pot fi folositoare și în viitor pentru alte aplicații sau tehnologii.

Această nouă abordare este unul dintre motivele pentru care am obținut finanțarea ERC, pentru că unul dintre scopurile ERC este să deschidă noi orizonturi în știință. Însă nu este singurul motiv: am avut și rezultate și publicații preliminare care arată că această abordare este fezabilă, și am argumentat că am și experiența științifică pentru a îndeplini un astfel de proiect.

- Care este experiența dvs în atragerea de finanțări pentru cercetare?

- În Finlanda o mare parte din cercetare este pe bază de proiect. Întocmești un proiect care să explice care este stadiul curent al domeniului în care activezi, cum își propune proiectul tău să avanseze domeniul, care sunt obiectivele și rezultatele care vor fi obținute, care poate fi impactul lor în alte domenii ale științei sau în viața de zi cu zi. Proiectul, împreună cu CV-ul cercetătorului, sunt evaluate de o comisie internațională. Dacă proiectul ți se finanțează nu înseamnă însă că trebuie să lucrezi exclusiv la problemele din proiect. De exemplu, dacă descoperi alte lucruri pe drum, poți să le aprofundezi, și apoi ele pot fi baza următorului proiect de cercetare.

Un lucru foarte bun în Finlanda este că există scheme de finanțare adresate în mod special cercetătorilor la început de drum, adică celor care nu au încă o poziție permanentă în universitate. În felul acesta poți să lucrezi la probleme care te interesează cu adevărat și ai ocazia să devii cercetător independent. Partea mai puțin bună este că este o competiție foarte mare pentru ele. Am avut însă norocul să obțin două astfel de finanțări finlandeze.

Finanțarea ERC Starting Grant pe care am obținut-o acum are acelasi raționament la bază, adică finanțare pentru cercetători la început de carieră, numai că este la o scară mai mare, să zicem dublă. Îmi va permite să angajez și alți trei cercetători (un student la doctorat și doi cercetători postdoctorali), timp de cinci ani, care să mă ajute să-mi duc proiectul la bun sfârșit.

- O problemă de cercetare cu care v-ați confruntat. Ce ați învățat?

- Menționam mai devreme problema unui motor de căutare pentru secvențe de ADN. Ei bine, dacă vrem să căutam în schimb într-o rețea de ADN (nu doar într-o singura secvență), în acest moment nu știm cum să o facem eficient. Aceasta problemă a rămas nerezolvată mulți ani. Anul acesta, împreună cu alți trei colegi, am reușit să demonstrăm matematic că nu poate fi rezolvată eficient. A fost surprinzător și pentru noi, și arată și cât de importantă este o abordare matematică: ne salvează de multe încercări în van, pentru că acum știm sigur că nu vom fi în stare să rezolvăm această problemă.

- Ce vă vedeți făcând peste 10 ani? Care sunt idealurile pe care le aveți pentru următorii 5,10 ani?

- Peste 10 ani mă văd în continuare făcând cercetare la universitate și predând inclusiv lucruri din cercetarea mea. Să spunem că din acest punct de vedere mă văd făcând aceleași lucruri pe care le va face un cercetător la acel stadiu al carierei.

Însă marea necunoscută este ce voi face în cercetare. Peste 5 ani, când acest proiect ERC se termină, sper să găsesc următoarea idee care să îmi permită să îmi mențin un grup de cercetare cu care să fac lucruri care au un impact în știință și în viața de zi cu zi. Însă lucrurile se schimbă atât de repede, încât e greu de prezis care vor fi problemele de interes peste 5-10 ani. Poate că tehnologiile de secvențiere a ADN-ului vor fi atât de dezvoltate încât nu va mai fi nimic de cercetat despre ele.

- Ați anunțat pe website că sunteți în căutare de specialiști pentru a lucra cu dvs. Ce trebuie să știe potențialele persoane interesate?

- Acel anunț este pentru specialiști în domeniu. Spre exemplu, tocmai am oferit o poziție de student la doctorat unei persoane din Chile, care și-a făcut teza de master cu un expert mondial în algoritmi, și care are deja o lucrare științifică publicată. Persoanele interesate de pozițiile postdoctorale trebuie să fie experți în algoritmi și în analiza datelor produse prin secvențierea ADN-ului.

Pe lângă inteligență, curiozitate, experiență, o altă calitate la fel, sau poate chiar mai importantă, este motivația: ești motivat să continui și când nu obții rezultatul pe care îl căutai, ești motivat să continui când cineva îți critică munca, ești motivat să continui când nu obții finanțarea pe care ți-o doreai, ești motivat să cauți colaboratori și să inventezi noi domenii științifice?

- Când ați fost ultima dată în România? Ce vă lipsește din România?

- Ultima oară am fost în România anul trecut. Încerc să vizitez o dată pe an împreună cu soția și cu fata noastră. Îmi lipsesc familia și prietenii din România, și natura, mai ales munții și drumețiile în munți.

- Ce ați aduce, dacă ați putea, din Finlanda în România?

Aș aduce o inovație alimentară finlandeză care se numește "nyhtökaura", care în engleză se traduce "pulled oats" (https://goldandgreenfoods.com/products/). Este un produs minunat din ozăv, mazăre și fasole, cu o compoziție perfectă de proteine, mult mai nutritivă spre exemplu decât carnea. Am impresia că în România multă lume nu știe ce impact mare are producția de carne asupra mediului, și cât de mare este contribuția ei la încălzirea globală.

Abonează-te la newsletterul Republica.ro

Primește cele mai bune articole din partea autorilor.

Comentarii. Intră în dezbatere


Îți recomandăm

Olguța Totolici

Despre soția lui Dan Barna opinia publică a aflat relativ recent, în momentul în care candidatul la președinție și-a făcut publică averea, iar în dreptul soției câștigurile erau „ascunse”, ca urmare a unei clauze de confidențialitate semnate cu firma la care aceasta lucrează. Intrigată, am dorit să o cunosc pe doamna în discuție, ca să aflu direct de la sursă cine e și „câte parale face”.

Citește mai mult

Marius Manole/Foto: Alexandra Pandrea

„Cred că aș pleca de la educarea profesorilor, de la a-i face ei să înțeleagă că sunt foarte importanți și că trebuie să aplice o altă metodă, nu pe cea pe care o știm noi de demult, cu rigla peste mână, cu învățatul cuvânt cu cuvânt din carte, cu învățatul comentariilor”, spune actorul Marius Manole. (Foto: Alexandra Pandrea)

Citește mai mult