دنیای مشترک لیشمانیا و ما: سفر سازگاری و تکامل همزمان

گاهی اوقات حوادث کوچک می تواند عمیقاً رویاهای یک فرد را شکل دهد. مانند یک پشه خاکی خونخوار که نیشش می تواند مسیر را برای انگل میکروسکوپی مانند لیشمانیاباعث سازگاری و بقای آن در کبد و طحال انسان می شود.

برای بودادیتیا موکرجی، زمانی بود که در سخنرانی یکی از فارغ التحصیلانش که در مدرسه اش سخنرانی تحقیقاتی داشت، شرکت کرد. را“کلاس هفتم بودم و شنیدم که درباره فیزیک رادیو صحبت می کرد. اگرچه بیش از علم، تصویر یک دانشمند – باهوش، مطمئن، جاه طلب، باهوش و آگاه – مرا مجذوب خود کرد و به این فکر می کردم که این دانشمند بودن چگونه است. آن لحظه کل مسیر حرفه ای من را شکل داد و به ساخت رویاهای من کمک کرد.”

اکنون استادیار مؤسسه فناوری هند خاراگپور (IIT Kharagpur) و عضو شبکه جهانی محقق EMBO (GIN) است، او به سفر خود می اندیشد و برایش جالب است که ما انسان ها چقدر با زندگی این انگل مشترک هستیم. به همان اندازه که سعی می کنیم خوبی ها را در آغوش بگیریم، بدی ها را نادیده بگیریم و خود را با ناملایمات سازگار کنیم، لیشمانیا الگوهای کروموزومی و ترکیب ژنتیکی خود را از طریق پدیده ای به نام پلاستیسیته ژنوم تعدیل می کند تا به مقاومت دارویی برسد.

او این مفهوم را چنان جذاب یافت که به عنوان موضوع اصلی آزمایشگاهش ظاهر شد و تیم او اکنون بر درک تکامل مشترک میزبان و انگل با استفاده از لیشمانیا به عنوان یک پاتوژن مدل مقاومت دارویی در لیشمانیوز یک چالش مداوم است. بنابراین آنها یک سوال ساده اما مهم می پرسند: به جای از بین بردن انگل، چگونه فشار دارو گاهی اوقات آن را سالم تر و سازگارتر برای زنده ماندن می کند؟ علیرغم قطع داروهای قدیمی‌تر مانند آنتیموان، انگل‌های مقاوم همچنان انسان‌ها را آلوده می‌کنند و حتی در برابر درمان‌های جدیدتر مقاومت می‌کنند. لیشمانیارا‘آیا انعطاف پذیری ژنوم این امکان را فراهم می کند؟

وقتی بزرگ شد، از هنجارها سرپیچی کرد را“معضل مهندسی در مقابل پزشکی و ادامه تحصیل در مقطع کارشناسی. در جانورشناسی و سپس کارشناسی ارشد. در ژنتیک در میان مجموعه ای از رویدادهای برنامه ریزی نشده، او در نهایت برای دکترای خود به آزمایشگاه سیامال روی در CSIR-Indian Institute of Chemical Biology (CSIR-IICB)، کلکته پیوست. بودادیتیا این موفقیت را مدیون والدینش می داند که هرگز انتخاب های او را زیر سوال نمی بردند، بلکه از او در هر کاری که می خواست درس بخواند حمایت می کردند و همسر و بهترین دوستش آنکیتا که برای او از اوست. را“ستون موفقیت».

با این حال، سفر یک انگل که دائماً برای زنده ماندن در شرایط سخت پشه خاکی و سیستم ایمنی بدن انسان تلاش می کند، به اندازه انسان چالش برانگیز است. وقتی از او در مورد تجربه دکترای خود در آزمایشگاه سیامال روی در CSIR-IICB سوال شد، به یاد آورد که چگونه پویایی مقاومت دارویی در لیشمانیا همیشه او را اذیت می کرد

از آنجایی که تحقیقات اولیه مبتنی بر پروتئومیکس او برای رمزگشایی مقاومت دارویی موفق نشد، پروژه جانبی او در مورد پاسخ مولکول ضد التهابی اینترلوکین 10 (IL-10) در لیشمانیا-سلول های ایمنی آلوده به قدرت رسیدند. در نهایت، تحقیقات دکترای او نشان داد که او به دارو مقاوم است لیشمانیا انگل‌ها از IL-10 میزبان برای تقویت مقاومت دارویی استفاده می‌کنند و داروها را برای کشتن بی‌اثر می‌کنند. تمایل او به یادگیری بیشتر در مورد زیست شناسی عفونت او را به آزمایشگاه Dominique Soldati-Favre در دانشگاه ژنو سوق داد، که به طور قابل توجهی او را در زمینه زیست شناسی سلولی انگل و ویرایش ژنوم آموزش داد.

بودادیتیا با حرکت از نیمکت به دفتر، تفاوت های قابل توجهی را بین مربی بودن و مربی بودن تشخیص داد. در دوره دکترا، او به شدت تشویق شد که انتقادی فکر کند و از ایده هایش دفاع کند، اما به شیوه ای ملایم و حمایتی. در حالی که در طول کار پسا دکتری، او را به سمت هدایت و پرسش‌های کاوشگر سوق دادند، اغلب بدون تسکین. جدای از کار او، چالش اصلی در سفر پسا دکتری او انتقال فرهنگی اولیه به یک قاره کاملا جدید بود –را“بیشتر از چیزی که انتظار داشتم بهش شک کردم. هیچ راه حل سریعی وجود نداشت، فقط صبر بود. با گذشت زمان، انطباق با محیط جدید، چه از نظر آکادمیک و چه از نظر شخصی، بخشی از فرآیند یادگیری شد. این یک چالش بود، اما استقلال، دقت و انعطاف پذیری او را شکل داد. این تغییر در شکل دادن به هویت تحقیقاتی فعلی او بسیار مهم بود.

آیا آن را وفق داد و انعطاف پذیرتر شد لیشمانیا در شرایط نامطلوب انجام می دهد؟

برخلاف تصور اینکه سفر انگل آرام است، بیشتر آنها می میرند و تعداد کمی پیروز ظاهر می شوند. برای سرپیچی از احتمالات، برخی به مانور دادن سلول های انسانی به روشی متوسل می شوند که هیچ تهدیدی برای کشتن آنها نباشد. بودادیتیا به عنوان یک دانشمند جوان، نظریه های قانع کننده ای در مورد اینکه چگونه عوامل انگلی می توانند باعث تغییرات تکاملی در سازگاری انگل شوند، داشت. علی‌رغم تلاش‌های او، پیشنهادات ظریفی برای انتخاب یک بیماری‌زای جهانی‌تر و کشنده‌تر به عنوان عامل مالاریا ارائه کرد پلاسمودیومو نه لیشمانیااغلب در طول مصاحبه ها یا تعاملات شخصی او ایجاد می شود. ایده‌های او سرانجام زمانی که فرصت راه‌اندازی یک تیم تحقیقاتی مستقل در IIT Kharagpur را پیدا کرد، خانه‌ای پیدا کرد.

از آنجایی که بودادیتیا با دو دانشجوی اول دکترای خود تقریباً آماده راه اندازی بود، به طور غیرمنتظره ای تحت تأثیر همه گیری COVID-19 قرار گرفتند. آزمایشگاه او – عمدتا بر اساس آزمایشات آزمایشگاهی مرطوب – با چالش های متعدد با تاخیر، عدم قطعیت و کمبود منابع مواجه است. اما رفته رفته با سماجت و پشتکار، کار شکل گرفت.

انطباق با تغییر و توسعه با هم به عنوان یک گروه کلیدی بود. از بسیاری جهات، این تکامل مشترک منعکس کننده سیستم هایی است که ما در آزمایشگاه مطالعه می کنیم. من معتقدم که نه تنها در مورد علم بلکه در مورد چیزهای خارج از آن نیز چیزهای زیادی به من آموخت.

از طریق سختی و حمایت، او از مربی به مربی تبدیل شد. او در اوایل نظارت خود، از نزدیک با دانشجویان دکترای خود درگیر بود و شکست ها را به اشتراک می گذاشت و موفقیت ها را قدردانی می کرد. با گذشت زمان، او متوجه می شود که هر دانش آموزی متفاوت است، با انگیزه ها و اهداف منحصر به فرد.

ارتباط بین تجربیات روزمره و بینش های علمی یک سوال محکم دیگر را در آزمایشگاه مطرح کرد و آن اینکه چگونه سازگاری ها بر محل زنده ماندن انگل در بدن تأثیر می گذارد. در شرایطی مانند لیشمانیوز پوستی پس از کالاآزار (PKDL)، که در آن انگل‌ها از اندام‌های احشایی داخلی به پوست حرکت می‌کنند، مخازن طولانی‌مدت برای انتقال ایجاد می‌کنند، درک اینکه چه چیزی باعث این تغییر در مسیر آنها می‌شود یا را“tropism” بسیار مهم است. آزمایشگاه به تدریج به دنبال فراتر رفتن از دیدگاه متمرکز بر دارو از مقاومت و کشف اصول گسترده تر سازگاری پاتوژن و تکامل همزمان تحت فشار دارو-میزبان است که می تواند با عفونت های مزمن و عود کننده مقاوم در پاتوژن ها با انعطاف پذیری ژنوم بالا مبارزه کند.

او که بخشی از شبکه جهانی محقق EMBO است، چشم انداز آن را تحسین می کند که هدف آن پاسخگویی به سؤالات اساسی زیست شناسی، صرف نظر از نوع مدلی است که فرد استفاده می کند. توانایی مبادله ایده های منتشر نشده و دریافت بازخورد از همسالان و مربیان، اغلب خارج از حوزه تخصصی او، این پتانسیل را دارد که دیدگاه های تازه ای را به سوالاتی که هنوز در آزمایشگاه او بی پاسخ مانده اند، بیاورد.

برای مشکل پیچیده ای مانند سازگاری پاتوژن، این نوع تفکر میان رشته ای بسیار ارزشمند است. او همچنین موافق است که دسترسی به آموزش و امکانات مدرن به همان اندازه مهم است. بسیاری از سوالات مطرح شده در آزمایشگاه نیاز به فن آوری و تخصص دارند که به راحتی در موسسه در دسترس نیست. از طریق EMBO GIN، دانش‌آموزان آن می‌توانند به جای تکیه بر برون‌سپاری، که برای ظرفیت‌سازی طولانی‌مدت حیاتی است، تجربه عملی در رویکردهای پیشرفته کسب کنند.

برای او، بهترین بخش یکی بودن در EMBO GIN، دید و پلتفرمی است که به ویژه برای دانشجویان برای ارتباط با جامعه علمی جهانی ارائه می‌کند. لیشمانیا یک پاتوژن نادیده گرفته شده است و آزمایشگاه های زیادی برای درک تکامل مقاومت دارویی در این انگل بسیار سازگار وجود ندارد. او EMBO GIN را به‌عنوان اکوسیستمی می‌بیند که نه تنها کار فعلی‌اش را تقویت می‌کند، بلکه نحوه توسعه او و دانش‌آموزانش را به عنوان یک آزمایشگاه در سال‌های آینده شکل می‌دهد.

با چنین ابتکار جهانی شگفت انگیزی که به او اعتماد به نفس می دهد، او همچنین نیاز به شکوفایی بیشتر اکوسیستم علمی هند را احساس می کند. در مقایسه با زمانی که او برای اولین بار به عنوان یک PI جدید در هند در سال 2019 شروع به کار کرد، او احساس می کند اکوسیستم تحقیقاتی به طور قابل توجهی بهبود یافته است. ابتکاراتی مانند کمک هزینه های اولیه شغلی بنیاد ملی تحقیقات ملی Anusandhan (ANRF) قطعا کمک کرده است، هم از نظر افزایش بودجه و مهمتر از آن، پرداخت به موقع تر.

اکنون که او به آرامی وارد مرحله با تجربه تری از سفر خود به عنوان یک دانشمند می شود، معتقد است که ما باید فعالانه تلاش کنیم تا علم را برای مخاطبان مختلف قابل دسترس تر، قابل درک تر و معنادارتر کنیم، حتی اگر به طور سنتی برای این کار آموزش ندیده باشیم. در عصری که با فناوری پیشرفته علمی مشخص شده است، به نظر می‌رسد اطلاعات نادرست نیز گسترش می‌یابد و این وظیفه دانشمندان می‌شود که از ارتباط شفاف و قابل اعتماد با عموم مردم اطمینان حاصل کنند. او همچنین معتقد است که ارتباط موثر یک فرآیند دو طرفه است که در آن تعامل با عموم مردم برای گوش دادن به بینش‌های آنها و مشارکت دادن آنها در توسعه پیشرفت‌های علمی برای کاربرد در دنیای واقعی و اطمینان از اینکه علم در دسترس، قابل اعتماد و مرتبط با جامعه باقی می‌ماند، به همان اندازه مهم می‌شود.