NU Step to PhD: Әлия Бекмурзаева, PhD in Science, Engineering, and Technology бағдарламасының түлегі

Nu Step to PhD айдарындағы біздің кезекті қонағымыз – Әлия Бекмурзаева, NU SEDS, PhD in Science, Engineering and Technology, бағдарламасының түлегі.  Әлия Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетін экология бакалавры дәрежесімен бітіріп, Канададағы Макгилл университетінде Биотехнология саласындағы ғылым магистрі дәрежесін алды. Оқуын бітіргеннен кейін Назарбаев Университетінің биосенсорлар мен биоқұралдар зертханасында жұмыс істей бастады. Қазіргі уақытта Әлия – Астана ұлттық зертханасының (NLA) ғылыми қызметкері, биомедициналық қосымшалар үшін материалдардың бетін модификациялау және талшықты-оптикалық биосенсорларды әзірлеу бойынша жұмыс істейді.

Докторлық зерттеуіңіз туралы айтып беріңізші

Метастаз сүт безі қатерлі ісігі бар науқастардың өлімінің негізгі себебі болып қала береді. Көптеген зерттеулер көрсеткендей, жасушалардың аз ғана бөлігі терапияға төзімділіктің жоғарылауына жауап береді және олар ісіктің өсуі мен дамуын ынталандырады. Бұл жасушалар рак клеткалары (CSC) деп аталады. Олар қалыпты бағаналы жасушалардың өзін-өзі жаңарту және бөлу сияқты жалпы сипаттамаларына ие ісік жасушаларының жиынтығы болып табылады. 

Қатерлі ісік жасушаларын анықтау мен оқшаулаудың қолданыстағы әдістері қымбат, практикалық емес. Олар in situ қолданылмайды, яғни тікелей пациенттерде жүргізілмейді. Сондықтан, менің докторлық диссертациямда сүт безінің қатерлі ісік жасушаларын оқшаулау және анықтау мақсатында апотамермен жұмыс істейтін субстраттарды жасауға тырыстым. Доктор Дамира Қанаеваның басшылығымен жұмыс істедім.

Осы мақсатқа жету үшін мен өзімнің зерттеуімді келесі міндеттерге бөлдім:

-Сүт безі қатерлі ісігінің дің жасушаларына қарсы ДНҚ аптамерлерін іріктеу және сипаттау;

– Металл сымдардың сүт безінің қатерлі ісік жасушаларына тән аптамерлермен оларды ұстап алу мақсатында функционализациялау;

-Зерттеудің болашақ бағыты ретінде биосенсорларды дайындауға арналған модельдік аптамерлері бар талшықты-оптикалық сенсорларды функционалдықтандыру

Аптамерлер – бұл жоғары сезімталдықпен нысанаға нақты байланыстыру үшін in vitro таңдаған кішкентай молекулалар. Биологиялық талдаулардағы лигандтар ретінде олардың антиденелерге қарағанда көптеген артықшылықтары бар. Мысалы, партиядан партияға вариацияның болмауы, синтездің қарапайымдылығы және өндіріс үшін жануарлар мен жасушаларды қажет етпейді. Зерттеу барысында екі субстрат қолданылды: бағыттаушы сымды еліктейтін тот баспайтын болаттан жасалған сым (стенттерді қанға бағыттау үшін қолданылатын сым) және талшықты-оптикалық сенсор.

Сіздің жұмысыңыздың қолданбалы мәні неде?

Докторантурада оқу барысында металл сымның бетін функционализациялау әдістері оңтайландырылды және бұл олардың рак клеткаларын ұстайтындығын көрсетті. Бұл модификацияланған сымдар in vivo нысана жасушаларын қан ағымына түсіру үшін қолданылуы мүмкін, өйткені олардың кішкентай мөлшері оларды биомедициналық құрылғыларда стандартты бағыттаушы сымдар ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Осылайша ерекшеленген CSC қосымша есептеліп, талдануы мүмкін. 

Сонымен қатар, біз биомедициналық қосымшаларда тот баспайтын болаттың бетін өзгерту үшін қолданылатын әдістерді зерттеу үшін әдебиеттерге жан-жақты шолу жасадық. Менің жұмысымның тағы бір құндылығы – аптамер-аналит моделін қолдана отырып жұмыс істейтін және сыналған талшықты-оптикалық биосенсорды дамыту. Қазіргі уақытта процесс барысында жинақталған бұл тәжірибе қатерлі ісік ақуыздарын анықтау үшін биосенсор жасау үшін қолданылады.

Диссертацияңыздағы жұмыс барысы туралы не айта аласыз?

Менің диссертациямның бастапқы жоспары тым өршіл болды, оны жүзеге асыру барысында көптеген қиындықтарға тап болдым. Біз таңдаған аптамерлерді қолданудың бастапқы жоспары сәтсіз аяқталды, өйткені оларды таңдау мен сипаттау көп уақытты қажет етті, сондықтан біз олардың орнына коммерциялық аптамерлерді қолдандық. Тот баспайтын болаттан жасалған сымды оның бетінің ерекшеліктері мен кішкентай өлшемдеріне байланысты тексеру оңай болған жоқ. 

Алайда, менің оқуым кезінде бірталай жағымды сәттер де болды. Олар – менің зерттеу тақырыбымды және әдістерімді таңдаудағы еркіндік және қолдаушы басшылар мен ғылыми қызметкерлердің болуы. 

Сонымен қатар, 2016 жылы Лондондағы Королева Мэри университетінде доктор Хелена Азеведоның зертханасында докторлық диссертациямның бір бөлігін аяқтау үшін Британдық Кеңестің Ньютон қорының зерттеуші саяхат грантын алдым. Мен онда бетті өзгертудің бірнеше әдістерін қолданып көрдім және функционалдық бетті сипаттау үшін жабдықты қалай пайдалану керектігін білдім. Докторанттардың жеке және кәсіби біліктілігін арттыру мақсатында ұйымдастырылған семинарларға да қатыстым. НУ-ға оралғаннан кейін мен докторлық диссертация үшін платформа ретінде талшықты-оптикалық сенсорларды пайдалану мүмкіндігіне ие болдым.

Алдағы жоспарларыңыз туралы айтып өтсеңіз?

Мен зерттеумен айналысқанды ұнатамын. Қазіргі уақытта мен қатерлі ісіктің бірнеше түрлерінде жоғарылаған ақуыз биомаркерлерін анықтау үшін талшықты оптикалық биосенсорды әзірлеу үстіндемін.  Жұмыс доктор Даниэле Тосидің жетекшілігімен жүзеге асырылады. Болашақта біз бұл зерттеуді рак клеткаларын анықтау үшін қолданғымыз келеді. Менің докторлық диссертациякезінде жасаған функционалды металл сыммен салыстырғанда, оптикалық талшықтың көптеген артықшылықтары бар. Оны сенсорлық платформа ретінде тікелей қолдануға болады, ол талданатын элемент (ақуыз немесе жасуша) сенсор бетімен байланысқан кезде сигналдың өзгеруін көрсетеді. Оптикалық талшықтар да арзан, электромагниттік кедергілерге төзімді және оларды далада қолдануға болады.

Болашақ докторанттарға қандай тілек айтар едіңіз?

Сізге жақын докторлық диссертацияңыздың тақырыбын таңдауға тырысыңыз. Өзіңіз осы сұрақтарға жауап беруге тырысыңыз: Сіз қандай мәселені шешкіңіз келеді? Оған қандай дағдыларыңыз бар? Жақын арада қандай зерттеу жүргізгіңіз келеді?

PhD дәрежесін алу үшін көп күш пен табандылық қажет. Сіздің мотивацияңыз төмен болған кезде, докторантураға түсу себебін есіңізде сақтаңыз және күніне кем дегенде бір нәрсені жасауға тырысыңыз (Мысалы, бір мақаланы оқу). Бұл сізді мақсатыңызға жетелейді. Өзіңіздің физикалық және эмоционалды әл-ауқатыңызға қамқорлық жасауды ұмытпаңыз, өйткені оларды қалпына келтіру қиын болуы мүмкін. Есіңізде болсын, “Тыныш теңіз нағыз теңізшіні тәрбиелемейді” (Ағылшын тіліндегі “A smooth sea never made a skilled sailor” мақалының аудармасы) және бір күні сіз басыңыздан өткен барлық қиындықтарды бағалайтыныңызды ұмытпаңыз. Ең бастысы, мен докторанттарға шыдамдылық пен Құдайға сенім білдіргім келеді.