Začetki biotehnologije v naših krajih segajo v zgodnja sedemdeseta leta dvajsetega stoletja, ko so v tedanji Tovarni farmacevtskih in kemijskih proizvodov Lek pričeli z razvojem prvih fermentacijskih tehnologij za proizvodnjo ergot alkaloidov. K uspešnemu uvajanju novih biotehnologij so izjemno pripomogle raziskave skupine, ki jo je na Kemijskem inštitutu vodila dr. Helena Sočič.
Kljub velikim zaslugam za razvoj slovenske mikrobne transformacije in biotehnologije, pa se je farmacevtka Helena Sočič v visoki starosti pred tremi leti poslovila skoraj povsem neopaženo. Ker se je njeno raziskovanje zaključilo še pred dobo digitalizacije, je bila pot do informacij o njenem znanstvenem delu težavna.
Iz prekmurske vasice na Kemijski inštitut
Helena, po domače Ilonka, se je rodila 1. septembra 1923 v majhni vasici Predanovci blizu Murske Sobote, kjer je imela njena družina v lasti kavarno. Resna, skromna, zadržana in vedno urejena se ni nikoli poročila. Po zaključenih petih razredih osnovne šole v Murski Soboti je obiskovala gimnazijo, kjer je med drugo svetovno vojno leta 1942 maturirala. Naslednje leto se je vpisala na študij farmacije v Budimpešti na Madžarskem, po končani vojni pa je s študijem nadaljevala v Ljubljani. A ker takrat Univerza v Ljubljani še ni imela farmacevtske fakultete, je študij dokončala v Zagrebu, kjer je prejela naziv diplomirane farmacevtke in se zaposlila kot vodja lekarne v Gornji Radgoni.
Leta 1967 je prišla v Ljubljano na Kemijski inštitut Borisa Kidriča v raziskovalno enoto Biokemija in tehnična mikrobiologija, ki jo je vodil Igor Belič. Tu je delovala 21 let do upokojitve leta 1988. Doktorsko disertacijo z naslovom Študij metabolizma tomatidina s pomočjo mikroorganizmov je na Univerzi v Ljubljani zagovarjala leta 1972 in nato odšla je na izpopolnjevanje v ZDA.
Raziskovalni sektor Kemijskega inštituta so v začetku sedemdesetih let sestavljali trije raziskovalni oddelki in osem samostojnih raziskovalnih skupin. Helena Sočič je najprej začasno prevzela skrb za vodenje skupine Biosinteza LEK, ko pa je Igor Belič inštitut v začetku leta 1971 zapustil, je postala njen stalni vodja. Skupina je pokrivala raziskave za potrebe tovarne Lek, predvsem področje biosinteze ergot alkaloidov. Ob tem je skupina nadaljevala s prejšnjimi raziskavami s področja steroidov in sodelovala z Beličem, ki je svoje delo nadaljeval na Medicinski fakulteti v Univerze v Ljubljani. V tej mešani skupini, ki je delovala na Kemijskem inštitutu, so sodelovali raziskovalke in raziskovalci tako z inštituta in kot iz farmacevtske tovarne Lek.
Strupena gliva postane zdravilo
Gliva škrlatnordeča glavnica, katere znanstveno ime je Claviceps purpurea, uspeva na rži in drugih žitih ter samoniklih travah. Njen celoten življenjski cikel je, kljub relativni preprostosti organizma, precej zapleten. Prezimuje v klasju, v obliki ravnega ali nekoliko zakrivljenega valjastega rženega rožička, ki je lahko dolg tudi do 7 cm in je rjavo ali temno vijolično črne barve. Uživanje rženega rožička je smrtno nevarno, hkrati pa je vir učinkovin, s pomočjo katerih zdravimo različne bolezni.
Rženi rožiček se lahko prikrade v prehrano kot primes žitnemu zrnu. Če zrna s presejanem ne očistimo dovolj dobro, lahko v krušno moko hkrati z žitom zmeljemo tudi ržene rožičke. Ergotizem je ena najstarejših znanih mikotoksikoz in je zabeležena že v starodavnih zapisih. V srednjem veku so ljudje pogosto zbolevali za to boleznijo, ki so jo imeli za božjo kazen in so jo poimenovali ogenj sv. Antona ali sveti ogenj. Bolnikom so odmirali udi in mučili so jih hudi krči. Še v 19. stoletju je občasno ob množičnih zastrupitvah umrlo več ljudi, nazadnje med drugo svetovno vojno v Rusiji. Vzrok bolezni so bili mikotoksini, ki jih vsebujejo rženi rožički.
Ker je zaradi uspešne uporabe rženih rožičkov v farmacevtski industriji povpraševanje zelo naraslo, so začeli rž z glivo najprej okuževati umetno. Vendar se je navzočnost posameznih učinkovin in njihova količina v rožičkih iz leta v leto in od polja do polja preveč spreminjala, zato so v laboratorijih izbirali take trose gliv, ki so vodili k tvorbi rožičkov z večjo količino alkaloidov. Kasneje so okuževaje in žetev rožičkov v celoti izvajali strojno. Sedaj te glive industrijsko gojijo v velikih posodah imenovanih fermentorji. Proces je razmeroma dolg in zahteven, saj je treba glivi nuditi vse pogoje, ki jih potrebuje za svoj razvoj in tvorbo alkaloidov.
V Sloveniji so ržene rožičke za potrebo zdravljenja sprva pridobivali na poljih, ki jih je imel Lek v najemu od okoliških kmetov, nato pa je fermentacijska proizvodnja popolnoma izrinila kmetijsko pridobivanje ergot alkaloidov.
V zadnjem času znamo te mikotoksine, imenovane ergot alkaloide, izrabiti v svojo korist v zdravstvu. Znani sta predvsem dve skupini ergot alkaloidov: klavinski alkaloidi in derivati lizergove kisline. Sinteza večine ergot alkaloidov vključuje skupen niz reakcij, ki se začnejo z dodatkom pirofosfatne skupine na triptofan, čemur sledi niz korakov za nastanek tetracikličnega ergolinskega obroča. Ergotamin in ergometrin, ki ga proizvaja gliva Claviceps, sta najpomembnejša med alkaloidi, ki se uporabljajo v medicini, za zdravljenje specifičnih stanj pa so na voljo številni derivati teh spojin.
Ergometrin je naraven, v vodi topen alkaloid rženega rožička (Secale cornutum). Krepi in povečuje pogostost ritmičnega krčenja maternice ter veča napetost njenega mišičja. Uporabljamo ga predvsem za preprečevanje in zdravljenje krvavitve iz maternice po porodu, carskem rezu ali splavu in za pospešitev skrčenja maternice na njeno običajno velikost po rojstvu, ko je napetost njenih mišic zmanjšana.
Ditamin je zdravilo iz skupine ergot alkaloidov, ki ga uporabljamo za zdravljenje in preprečevanje napadov migrene in nekaterih drugih vrst žilnega glavobola in za zdravljenje nizkega krvnega tlaka, še posebno v stoječem položaju telesa.
Bromokriptin je polsintetični derivat ergokriptina, enega od naravnih alkaloidov rženega rožička. Deluje kot agonist dopamina na D2 dopaminskih receptorjih. Zavira sintezo in izločanje prolaktina iz sprednjega dela hipofize. Pri bolnikih z akromegalijo zavira sproščanje rastnega hormona. Zaradi dopaminske aktivnosti v osrednjem živčevju je bromokriptin učinkovit pri zdravljenju Parkinsonove bolezni.
Slovenske raziskovalke odidejo (pre)potihem
Helena Sočič je bila vodja raziskovalne skupine do upokojitve 28. 6. 1988, ko je vodenje predala Radovanu Komelu. Leta 1992 so oddelek preimenovali v Laboratorij za biosintezo in biotransformacijo L11, leta 2011 pa je vodstvo skupine, ki jo je osnovala Helena Sočič, prevzel Gregor Anderluh. Zaradi razvoja tematike se je skupina leta 2012 ponovno preimenovala, tokrat v Laboratorij za molekularno biologijo in nanobiotehnologijo L11. Proti koncu leta 2015 je vodstvo prevzela Marjetka Podobnik, od leta 2017 pa se skupina imenuje Odsek za molekularno biologijo in nanobiotehnologijo D11.
Farmacevtka Helena Sočič je gradila temelje slovenske mikrobne transformacije in biotehnologije. Pomembno je, da poznamo delo takšnih raziskovalk, vzornic prihajajočih generacij mladih raziskovalk. Umrla je 9. februarja 2017 v Ljubljani v starosti 93 let.
Viri:
- Najlepše se zahvaljujem Vladki Gaberc Porekar in Sonji (Goljevšček) Pavičevič in Lili Grah za pomoč pri zbiranju gradiva o Heleni Sočič.
- https://sl.wikipedia.org/wiki/Helena_So%C4%8Di%C4%8D (2.2.2020)
- Borut Bernik, Sašo Kranjc in Peter Mrak. Aktualni aplikativni dosežki v mikrobiologiji v zadnjih 50 letih. Pomembni dosežki na področju industrijske mikrobiologije in biotehnologije v Sloveniji. Zbornik Mikrobiologija od včeraj za jutri (2010)
- https://www.lek.si/sl/zdravila-izdelki/vsa-zdravila/ (2.2.2020)
- Jure Zupan in Gregor Anderluh (urednika). Širimo meje znanosti. Ljubljana: Kemijski inštitut, 2016.
Popravek 2.3.2020
Iz besedila sestavka smo po pozivu avtorjev monografije Širimo meje znanosti Jureta Zupana in Gregorja Anderluha odstranili stavek: “Morda tudi zato njenega imena ne najdemo dovolj izpostavljenega v strokovni monografiji z naslovom Širimo meje znanosti, v kateri je Kemijski inštitut prikazal svoje delovanje od leta 1946 do 2016.”
Zaradi napake med urejanjem sestavka je bilo namreč na začetku narobe navedeno, da Helena Sočič v knjigi sploh ni omenjena. To napako smo takoj po opozorilu odpravili. Ker avtorja monografije vztrajata, da popravek ni ustrezen, stavek sedaj povsem umikamo iz besedila.
Navajamo še odlomek iz knjige Širimo meje znanosti, kjer je na straneh 63-64 omenjena skupina Helene Sočič:
Kar se tiče povezav med gospodarstvom in inštitutom, o katerih je bilo v vseh resolucijah vedno največ govora, so bili najbolj stalna vez laboratoriji, ki so izšli iz mikrobioloških raziskav dr. Marte Blinc in delno iz raziskav prof. Samca. Te raziskave so nadaljevale sodelavke dr. Helena Sočič, dr. Aleksa Cimerman in dr. Ljubka Vitez, ki so potem, ko sta se najprej prof. Samec, potem pa še dr. Marta Blinc upokojila, postale vodje treh laboratorijev. Tudi vsi kasnejši vodje teh laboratorijev in njihovi sodelavci se danes lahko veselijo, da imajo več kot sedemdesetletno tradicijo in sledljivost do raziskav dr. Marte Blinc in še dlje, če upoštevamo tudi raziskovalno pot prof. Samca. Na osnovah njihovega dela je bilo zasnovano tudi najbolj trajno sodelovanje Kemijskega inštituta s katero koli od tovarn v Sloveniji, npr. s Tovarno zdravil Lek, zdaj Lek Sandoz.
V 80. letih je postal Lek s fermentacijsko proizvodnjo eden največjih svetovnih proizvajalcev ergot alkaloidov. S to tematiko seje na Kemijskem inštitutu ukvarjala skupina raziskovalcev pod vodstvom Dr. Sočičeve. Da poudarim pomen pravilne raziskovalne politike, je treba reči, da bi bila vsa kvalitetna prizadevanja Kemijskega inštituta zaman, če ne bi s podporo vodstva LEK-a in njegovim zanimanjem za rezultate ustvarili mešane skupine raziskovalcev s Kl in Leka. Zgolj s sredstvi instituta bi bilo tako obsežne raziskave na področju ergot alkaloidov težko že začeti, kaj šele uspešno voditi, če v začetnem obdobju sodelovanja ne bi imeli podpore karizmatičnega dr. Miha Kremserja, vodje raziskav v LEK-u. Dr. Kremser je bit od diplome leta 1969 do doktorata 1974 zunanji sodelavec Kemijskega inštituta v raziskovalni enoti prof. Hadžija in je dobro poznal kvaliteto ter sposobnosti raziskovalcev v laboratoriju dr. Helene Sočič. Z njimi je navezal dolgotrajno sodelovanje na področju biotehnologije, ki traja še danes. Tematike skupnega raziskovanja so se spreminjale v skladu s svetovnimi trendi in so se usmerile v raziskave genetskih m bioloških faktorjev, ki v bakterijah Streptomyces sp. uravnavajo biosintezo klavulanske kisline. Dr. Kremser in dr. Viktor Menart s sodelavci v Leku in na Kemijskem inštitutu sta z originalnimi idejami pripomogla, da se je takratna LEK-ova raziskovalna strategija preusmerila oz. specializirala od ergot alkaloidov na klavulansko kislino in na ekonomsko mnogo perspektivnejše zdravilo amoksiklav. Na tem primeru lahko dobro vidimo, da so pravi “vlečni konj” razvoja podjetja, ki vedo kaj hočejo. Znanost jim lahko pri tem bistveno pomaga, saj lahko inovativna podjetja opremi z novimi idejami, jim pokaže nove poti do njihove uresničitve, reši probleme, ki jih tarejo, jim pomaga na njihovi poti. Najvažnejše pa je, da podjetja poznajo svoje probleme in svojo pot, ter da imajo na tej poti ustrezne družbene pogoje. Znanost jim bo z veseljem ne samo pomagala ampak bo z njimi tudi enakopravno sodelovala.
