MATEMATIKU PRIMIJENJUJE U MEDICINI

UMJETNA GUŠTERAČA - RJEŠENJE ZA DIJABETES Puljanka Sunčica Čanić-Mirković dio ekipe koja radi na bioumjetnoj gušterači koja će se moći ugraditi u ruku  

| Autor: Mladen RADIĆ

 Počela sam suradnju sa stručnjacima u medicinskom centru University of California San Francisco koji rade na dizajniranju bioumjetne gušterače za liječenje dijabetesa tip 1. Taj bioumjetni organ moći će se usaditi primjerice u ruku i povezati s kardiovaskularnim sustavom i funkcionirati kao normalna gušterača. Izgleda da će biti moguće da pacijent neće morati uzimati imunosupresivnu terapiju

 

 Puljanka Sunčica Čanić-Mirković doktorica je matematičkih znanosti koja već 30 godina živi u SAD-u, a u rujnu prošle godine zaposlila se na prestižnom Sveučilištu Berkeley u San Franciscu, kamo se preselila iz Houstona gdje je radila na tamošnjem sveučilištu. Njen profesionalni životopis je poduži, a ona neumorno radi i dalje.

- Kako je raditi na tako prestižnom sveučilištu kao što je Berkeley? Zamišljam da je to neka velika mašinerija u kojoj sve mora biti kao po špagi, savršeno organizirano?

- To je veliki, poznati fakultet gdje ima studenata iz cijelog svijeta koji su izvrsne kvalitete. Berkeley je ogromno sveučilište gdje kao na svakom državnom sveučilištu ima svega i svačega. Administracija funkcionira prilično dobro, ali ima i tu puno stvari koje bi mogle bolje funkcionirati, znači nije idealno, ali je jako dobro i interesantno iskustvo.

Primjena matematike u medicini

- Čime se sada bavite u svom znanstvenom radu?

- Prvo, veliki dio mog znanstvenog rada napravljen je zajedno sa suradnicima s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu, Zavoda za matematiku, posebno s Borisom Muha koji je nekad bio moj postdoktorant i Josip Tambača. Znanost koja se radi na PMF-u u smislu matematičkog razvoja teorije i numerike za parcijalne diferencijalne jednadžbe je na jako visokom nivou i studenti su jako dobri. Na primjeni matematike u medicini sam počela raditi kada sam se preselila u Houston koji ima najveći medicinski centar na svijetu gdje sam počela surađivati s liječnicima. Interesantno je da sam s Josipom Tambačom napisala matematičke jednadžbe i kompjutorski program koji je simulirao razvoj jedne kardiovaskularne proteze koja se zove stent i koja se poslije koristila u razvoju bioumjetnog srčanog zaliska za minimalno invazivnu proceduru zamjene srčanog zaliska. Taj stent je bio korišten kao nosač za bioumjetni srčani zalistak. Kompanija koju je začeo naš suradnik, Dr. Paniagua, a firma Colibri Heart Valve je razvila cijeli taj "paket" - stent i zalistak. Taj proizvod se sad koristi na pacijentima, i ta kompanija se nedavno prodala jednoj kineskoj tvrtci za 800 milijuna dolara. Istraživanje se i dalje nastavlja u tom smjeru, a nakon što sam se preselila u San Francisco - Berkeley, počela sam suradnju sa stručnjacima u medicinskom centru UCSF (University of California San Francisco) koji rade na dizajniranju bioumjetne gušterače za liječenje dijabetesa tip 1, što je jako zanimljivo jer će se taj bioumjetni organ moći usaditi, npr. u ruku i povezati s kardiovaskularnim sustavom i funkcionirati kao normalna gušterača. Izgleda da će biti moguće da pacijent neće morati uzimati imunosupresivnu terapiju jer je to dizajnirano na taj način da ćelije imunosnog sustava ne mogu proći kroz određene membrane do tih stanica da ih napadnu. To bi bila velika stvar i mi sada razvijamo matematičke jednadžbe i numeričke metode koje bi simulirale život te umjetne gušterače u pacijentu i optimalno dizajnirali taj enkapsulirani organ, da te stanice čim duže mogu živjeti.

Projekt gušterače još je uvijek u povoju i nije jasno kada će biti u primjeni. Mada moji suradnici od strane bioinženjeringa i medicine na UCSF na tome rade već nekoliko godina, pridružila sam se projektu tek ove godine kada sam se preselila u Berkeley i tek sada smo uspjeli zapravo sugerirati nekoliko poboljšanja dizajna tog bioartificial organa.

- Možete nam navesti još neke važnije projekte primijenjene matematike na kojima ste radili.

- Još jedan primjer primjene matematike na kojem sam radila jest projekt sa stručnjakom za ultrazvuk dr. Stephen Little, Director of the DeBakey Heart and Vascular Center at the Methodists Hospital in Houston. Ultrazvuk i ekokardiografija se koristi u dijagnosticiranju regurgitacije (ili curenje) mitralnih srčanih zalistaka. Mitralni srčani zalistak stoji između lijeve pretklijetke i lijeve klijetke u srcu, i čuva da krv ne prolazi natrag iz klijetke u pretklijetku u trenutku kada se lijeva klijetka kontrahira da protjera krv iz srca u ostatak krvotoka.

Ultrazvuk se koristi za minimalno invazivnu dijagnozu ozbiljnosti regurgitacije (količine krvi koja ide u suprotnom smjeru od namijenjenoga). U nekim slučajevima kada je mlaz krvi iz klijetke natrag u pretklijetku takav da se ne može dobro vidjeti ultrazvukom (Coanda effect), ocjena ozbiljnosti regurgitacije je otežana i to je jedna od najvećih trenutačnih izazova

u ekokardiografiji srčanih zalistaka. Zajedno s liječnicima iz Methodist Hospital u Houstonu, moja grupa i ja smo napisali matematičke jednadžbe i kompjuterski program koji je simulirao tu situaciju u srcu i pomogao liječnicima u DeBakey Heart and Vascular Center da dizajniraju 3D printed verziju zalistaka s prolapsom i lijevi dio srca koji simulira tu situaciju u srcu.

Pomoću eksperimenata u 3D printer modelu i pomoću naših kompjuterskih simulacija, uspjeli smo ukazati i sugerirati kako se proces dijagnoze takvih slučajeva može poboljšati. Naši rezultati su publicirani u vrhunskom časopisu, i sada se koriste u praksi.

- Vi kao profesorica ispitujete studente, ali koliko vi morate paziti da budete kvalitetni?

- Konstantno. Na svakom predavanju moram dati sto posto sebe. Ima pametne djece koja postavljaju jako zanimljiva pitanja i s kojima je jako zanimljivo pričati, ali ima, naravno i raznih drugih pitanja za koje moram biti spremna. Redovita sam profesorica i efektivno ne mogu dobiti otkaz, ali svejedno moram raditi punom parom i u svojem istraživanju i u nastavi. Ne bi valjda ni bila došla do ove pozicije da nemam takve gene, pa se taj rad i dalje nastavlja.

Trump zavrnuo slavinu

- Čini mi se, koliko pratim američku politiku, da je nova vlast, na čelu s predsjednikom Trumpom, malo "zategnula slavinu" kada se radi o proračunu za znanost i preusmjerila taj novac drugamo? Osjećate li da se prije više davalo za znanost?

- Da, to je definitivno istina i prvi prijedlog budgeta nove vlade je bio katastrofalan za razne znanosti, posebno za studije okoliša i osnovnih znanosti. Glavni izvor novaca za moje istraživanje dolazi od Nacionalne zaklade za znanost (National Science Foundation) i taj prvi prijedlog proračuna od strane vlade je bio jako loš. Nakon raznih pregovora on je promijenjen i mada je manji nego što bi trebao biti da se održi kontinuitet prijašnjeg financiranja, ipak nije toliko loš kao što je bio na početku. Istina je da znanost u Americi bitno pati, tu mislim i na studiranje, a naročito zadnje dvije godine. Jedina dobra strana te loše situacije jest da su se ljudi bitno više aktivirali i što shvaćaju da ti novci koji se izdvajaju za znanost nisu uvijek osigurani i da se treba aktivno raditi na tome da se ljudima predstavi koliko je važna znanost u raznim područjima svakodnevnog života da bi javnost podržala izdvajanje novaca za takve vrste istraživanja. Sredstva su srezana i za Nacionalni zdravstveni zavod (National Institute of Health), te za ministarstvo energetike i njegove zavode, kao i za sve što nema direktne veze s obranom.

- Kako je danas biti profesor u Americi?

- Nikada se profesori u Americi nisu cijenili kao što su se cijenili u nekim drugim dijelovima svijeta, recimo Njemačkoj, pa čak i u Hrvatskoj, i to se nije puno promijenilo. Osobno ne vidim neku veliku promjenu. No, naravno, određeni dio populacije shvaća važnost obrazovanja i cijeni ga, ali onaj dio populacije koji to ne cijeni sada, na žalost, ima i potporu vladajućih struktura, što nije dobro za dugoročni razvoj Amerike.

- U Demokratskoj stranci pojavio se kandidat za predsjednika SAD-a (jedan od trenutno njih skoro 25 samo u toj stranci) Pete Buttigieg koji osim što je deklarirani gay, ističe se i po tome da govori 7 jezika, na što su neki reagirali u stilu "On govori 7 jezika, a mi trenutno imamo predsjednika koji dobro ne govori niti taj jedan"…

- Mislim da bi on bio izvrstan predsjednik. Nažalost, ljudi u Americi (naravno, ne svi) često ne glasaju na račun toga kakve su nečije kvalifikacije. To što je gay mu definitivno neće pomoći, kao i to što nije dovoljno vidljiv u javnosti, ali kao čovjek mislim da bi bio izvrstan predsjednik. On je već puno toga pozitivnog napravio kao gradonačelnik malog mjesta u Indiani (gdje je smješteno vrhunsko privatno sveučilište Notre Dame). Moja bivša studentica Martina Bukac tamo radi, i svi u tom gradu su jako zadovoljni njime. To je dobar znak. Među kandidatima su i dvije žene Kamala Harris i Elizabeth Warren i bilo koja od njih dvije bi bila izvrsna i trenutno su po rezultatima pozicionirane na samom vrhu, uz Joea Bidena. Mislim da bi bilo koja od njih dvije bila bolja od Bidena, samo što im je hendikep što su ženske osobe i pitanje je koliko je američko društvo spremno glasovati za ženu koja je već u godinama.

- Ali na zadnjim predsjedničkim izborima u SAD-u kandidatkinja, tada 69-godišnja Hillary Clinton osvojila je većinu od ukupnog broja glasova i to skoro 3 milijuna više od Trumpa koji je pobijedio zahvaljujući elektorskim glasovima, što znači da su SAD spremne za ženu na čelu države?

- Da, ali Amerika je grupirana u glasačke okruge koji su tako namješteni da za pobjedu nije dovoljno ni 3 milijuna glasova "viška" (popular vote). Puno ljudi koji su glasovali za Trumpa ne slaže se nužno s njegovim različitim stajalištima, ali u Americi je kriza, naročito među bijelim muškarcima u malim mjestima, koji su izgubili posao, ali više zbog automatizacije i robotizacije, a ne zbog imigranata ili bilo čega drugoga. Oni su glasali za Trumpa zato što im je on vrlo jednostavnim jezikom rekao da će on za njih raditi i naći im posao. Znači, kad bi netko od tih demokratskih kandidata na jednostavan način uspio uvjeriti te ljude da bi im njihova politika donijela prosperitet i posao, imao bi šansu da uspije. Naravno, oni teški konzervativci će uvijek glasati za konzervativnu osobu. Pitanje je ima li ih dovoljno da uvijek pobjede. U to nisam sigurna.

Prihvaćena kao znanstvenica

- Je li u Americi bitno biti bučan i agresivan da bi se netko probio, neovisno o sadržaju i tome što taj netko nudi?

- Bitno je biti bučan, ali bitno je biti i pametan. Buttigieg je, primjerice, otišao na konzervativni Fox News održati svoju tribinu. Tamo ga je publika koja prati Fox News ispitivala i on je otvoreno govorio da je Fox News medijska kuća takva kakva je i da se on ne slaže s mnogim njihovim stajalištima. Međutim, kada je izložio što je htio reći, dobio je stajaće ovacije. Znači, treba biti pametan i pametno raditi, izložiti svoju platformu čim većem broju ljudi, čak i ako to zahtijeva otići u grupe koje imaju značajno drukčije stavove. Elizabeth Warren nije htjela otići na Fox News, ali Buttigieg je to napravio apsolutno fantastično, pametno, elegantno. Treba doći do tih ljudi. Nisu svi ljudi na toj strani baš tako grozni. Znači, treba prodrijeti do njih i reći im što misliš, pa čak ako to zahtjeva otići na Fox News.

- U SAD ste došli prije 30 godina. Kako ste se osjećali zbog svog imena i porijekla, činjenice da ste strankinja, kako su vas prihvatili?

- Ljudi su me tamo uvijek nastojali cijeniti po mom radu i onom što jesam, a ne po tome odakle dolazim. U svakom društvu, i to je normalno, ljudi više vole svoje i one koji su slični njima, tako da sam sigurna da sam u mojoj karijeri u prošlosti na jednostavniji način mogla doći do nekih pozicija ili priznanja da sam bila Amerikanka, ali to mene ne smeta bitno. Mislim da se ne mogu potužiti da me američko društvo posebno diskriminiralo zbog toga što nisam rođena u Americi. Sigurna sam da je toga bilo, ali nikada u toj mjeri da bi me to obeshrabrilo.

Povezane vijesti


Podijeli: Facebook Twiter








Trenutno na cestama