Interviu cu Alexandru Tomescu, cercetătorul român care scrie în Finlanda viitorul bioinformaticii


Distribuie articolul

La începutul lunii septembrie, Comisia Europeană anunța rezultatele concursului din acest an pentru obținerea de granturi oferite de Consiliul European pentru Cercetare (ERC) cercetătorilor aflați la începutul unei cariere independente, iar românul Alexandru Tomescu, cercetător în științe computaționale la Universitatea din Helsinki, Finlanda, se număra printre câștigătorii unui grant de 1.5 milioane de euro din partea ERC. Proiectul său, „Algoritmi siguri și compleți pentru bioinformatică (SAFEBIO)”, promite să aducă o serie de contribuții semnificative în analiza datelor din secvențierea ADN, o tehnologie care poate fi folosită în diagnosticul medical.

Grantul obținut îl va ajuta pe Alexandru Tomescu să își continue proiectul început, pentru ca în decurs de cinci ani să găsească următoarea idee care să îi permită să își mențină un grup de cercetare alături de care să descopere lucruri cu impact în știință și în viața de zi cu zi. Acum lucrează în zona bioinformaticii algoritmice și dezvoltă algoritmi care să analizeze mai rapid și mai precis datele produse de tehnologiile care secvențiează ADN-ul. Pentru el, cercetarea a venit ca o continuare firească a studiilor și pas cu pas caută să obțină recunoaștere în cadrul comunității științifice în care activează. Că face acest lucru din România, din Finlanda, sau din laboratoarele altor universități de pe Glob este mai puțin relevant, spune tânărul cercetător, atâta timp cât impactul cercetărilor sale va fi unul universal și va contribui la viitoarele descoperiri în biologie și medicină.

Alexandru Tomescu, cercetător în științe computaționale la Universitatea din Helsinki, Finlanda, se număra printre câștigătorii unui grant de 1.5 milioane de euro din partea ERC

408 cercetători de 51 de naționalități aflați la început de carieră au primit granturi ale Consiliului European pentru Cercetare în prima sesiune de finanțare a ERC finalizată în acest an. Finanțarea îi va ajuta pe cercetători să își formeze propriile echipe și să conducă cercetări de pionierat în numeroase discipline, fiind asigurate în acest fel aproximativ 2.500 de locuri de muncă pe o perioadă de cinci ani. Granturile, în valoare totală de 621 de milioane de euro, fac parte din Programul de Cercetare și Inovare al UE, Orizont 2020, cel mai amplu derulat vreodată. Finanțările din acest an vor sprijini cercetarea în 24 de țări, Germania, Marea Britanie și Olanda fiind deținătoarele celor mai multe proiecte declarate câștigătoare. În acest an 13% dintre aplicații au fost recompensate cu granturi.

Consiliul European pentru Cercetare, înființat de Uniunea Europeană în 2007, este prima organizație de finanțare europeană pentru cercetarea de excelență. În fiecare an, selectează și finanțează cei mai buni cercetători creativi de orice naționalitate și vârstă, pentru a derula proiecte în Europa. De asemenea, ERC se străduiește să atragă cercetători de top din orice parte a lumii pentru a veni să lucreze în Europa. Până în prezent, ERC a finanțat aproximativ 9.000 de cercetători de top în diferite etape ale carierei lor și oferă mai multe scheme de granturi. ERC are un buget de peste 13 miliarde de euro pentru anii 2014 – 2020, parte a programului Orizont 2020. Până acum, în România au fost obținute șase granturi prin acest mecanism de finanțare, cinci în București și unul în Cluj, care a fost și primul în domeniul științelor exacte.

Din CV-ul tău reiese că ultimii zece ani de formare academică i-ai petrecut în străinătate. Cum au decurs anii anteriori acestei formări? Ce ți-a oferit România în termeni de pregătire și formare?

Înainte să plec în străinătate, am făcut liceul la Colegiul Național de Informatică „Tudor Vianu” din București, într-o clasă cu profil de informatică, iar apoi am studiat informatica la Universitatea din București unde am și lucrat pentru o scurtă perioadă ca asistent universitar.

Pot spune că în cazul meu personal, sistemul educațional din Romania a funcționat bine. În liceu am avut șase ore de informatică pe săptămână și am participat și la proiecte extra-școlare legate de informatică (de exemplu, am făcut site-ul liceului împreună cu alți colegi). Când am făcut eu facultatea am avut acces și la cursuri mai teoretice, care mi-au prins bine în cariera de cercetător. Am studiat și un semestru în Italia prin programul de schimb Erasmus.

Deci eu personal, per total, am avut multe oportunități în Romania, care m-au ajutat cu siguranță în carieră. Însă trebuie să recunosc că acest lucru se datorează și faptului că am locuit într-un oraș mare și că părinții meu au fost oameni educați cu o condiție materială bună. Multe alte persoane nu au avut norocul meu.

Te-au interesat întotdeauna științele exacte? Când ți-ai dat seama că vrei să faci cercetare în domeniu? Te-a motivat o anume temă? O anumită problemă care nu avea încă rezolvare?

Am avut norocul să avem un calculator acasă de când eram în clasa a V-a, un calculator 486, pentru cine își mai aduce aminte. Când a venit vremea să aplic pentru un loc la liceu, un liceu cu profil de informatică a părut o alegere potrivită. Din momentul acela, am început să programez și am știut că informatica e ceva care mă pasionează.

Pentru mine, cercetarea a venit ca o continuare firească a studiilor: mi-au plăcut lucrurile pe care le-am învățat la universitate, am fost și expus la unele probleme de cercetare în timpul studiilor universitare, așa că a părut o alegere normală să aleg mai departe studiile doctorale. Când am plecat în Italia, la doctorat, nu știam ce voi cerceta pentru teza mea. Însă lucrul acesta a fost un avantaj: în primul an am avut contact cu mai multe domenii și probleme de cercetare și apoi am descoperit singur ce mă pasionează cu adevărat și unde pot aduce o contribuție. După doctorat am schimbat domeniul aproape complet, de la informatică teoretică la bioinformatică.

Care erau interesele tale în copilărie? Unde ai crescut, cu ce valori sau principii ai rămas din educația primită acasă?

Am crescut în București și pot spune că am avut o copilărie normală. În legătură cu întrebarea despre educația primită acasă, aș vrea să comentez următorul lucru. Cred că în România acordăm prea multă importanță acestui concept de „educație de acasă”. Acest concept insinuează și în mod eronat că educația pe care o primim din alte părți nu poate fi la fel de bună ca cea de acasă, sau că este chiar greșită. Din punctul meu de vedere, și mai ales dacă vrem ca lucrurile să se schimbe în România, trebuie să ne întrebam în schimb cum ne educam copiii noi ca societate, și la grădiniță, și la școală, și în afara școlii. Deseori acuzam anumite persoane pentru comportamentul lor și invocăm lipsa educației primite acasă. Însă ce am făcut noi ca societate să prevenim unele lucruri și să ajutăm persoanele în acea situație? Mai ales că deseori persoanele din acea situație sunt acolo tot din vina societății, spre exemplu din cauza condițiilor materiale.

Cum și când ai ajuns cercetător în științe computaționale la Universitatea din Helsinki? Cum ai descrie comunitatea științifică de acolo?

În timpul doctoratului am avut contact și cu o problemă de bioinformatică, așa că știam puțin despre ce e vorba și care este importanța ei. Bioinformatica se referă la acel domeniu care dezvoltă metode computaționale care să ajute descoperirile din biologie și medicină.

După ce am terminat doctoratul, mi-am dat seama că vreau ca munca mea să aibă un impact mai mare, iar bioinformatica poate fi un astfel de domeniu. În Helsinki am ajuns din întâmplare: am văzut anunțul pentru o poziție de cercetător postdoctoral și s-a întâmplat și ca profesorul care m-a angajat să cunoască rezultatele pe care le-am obținut în timpul doctoratului. Așa că a fost o potrivire perfectă.

Despre comunitatea științifică din Finlanda aș putea spune că cercetătorii sunt în general conectați la problemele de interes științific de pe plan internațional, și au colaborări dese cu cercetători din străinătate. De altfel, multe scheme de finanțare finlandeze încurajează și chiar cer acest aspect internațional.

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.

Care sunt ariile principale în care faci cercetare?

În timpul doctoratului am 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. Acum lucrez în zona bioinformaticii algoritmice și dezvolt algoritmi care să analizeze mai rapid și mai precis datele produse de tehnologiile care secvențiează ADN-ul. „A secvenția” este un termen din jargonul nostru și înseamnă „a citi”.

Un proiect la care am 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).

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, însă 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 evoluat tumoarea. Am dezvoltat algoritmi care analizează astfel de date genetice, și prezic mai precis și mai rapid care a fost evoluția probabilă a tumorii.

Ce ne poți spune despre proiectul tău, „Algoritmi siguri și compleți pentru bioinformatică (SAFEBIO)”?

Genomul uman a fost secvențiat pentru prima oară în anii 2000 și 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 1000 de dolari să citim un 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 potențial 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.

Însă cum spuneam, aceste tehnologii nu sunt perfecte și nu trebuie să ne încredem cu totul în informațiile pe care le produc. Proiectul meu finanțat de Consiliul European al Cercetării (ERC – European Research Council) este despre cum putem să facem analiza acestor date mai precisă.

Pot să încerc să explic puțin mai în detaliu noua abordare a proiectului meu. Deseori, când modelăm o problemă, această problemă poate să aibă un număr mare de soluții. Pentru a face o analogie, Google Maps vă poate arata 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 posibilele 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. Însă 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”, fără a le inspecta una câte una, și deci mai eficient.

În ce mod va contribui grantul la dezvoltarea cercetării? Ce presupune de fapt cercetarea printr-un astfel de grant? Care sunt următorii pași?Ce speri să obții prin rezultatele cercetării?

În primul rând, această nouă abordare prin studierea părților „sigure” ale soluțiilor unei probleme computaționale este cea mai importantă contribuție a proiectului meu. Această abordare 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.

Cercetarea efectivă presupune dezvoltarea de noi algoritmi, publicarea lor la conferințe sau în reviste de specialitate, implementarea lor în pachete software care apoi să fie evaluate experimental pentru a demonstra că funcționează într-adevăr mai bine decât ceea ce există acum, și publicarea acestor implementări în reviste de specialitate. În plus, o componentă foarte importantă este ca acest software să fie făcut disponibil gratuit pentru oricine, și să fie ușor de folosit pentru cercetătorii din biologie și medicină. Acest ultim aspect nu ține neapărat de cercetare, însă este necesar dacă chiar vrem ca programele noastre să fie folosite și să ajute la descoperiri medicale.

Peste cinci 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, astfel 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.

De ce depinde obținerea unui grant?

În Finlanda o mare parte din cercetare este pe bază de proiect, sau grant. 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.

Granturile acordate de Consiliul European al Cercetării (ERC – European Research Council), ca cel pe care l-am obținut acum, au aceeași idee la bază, doar că sunt mai mari și permit și angajarea unei echipe de cercetare pentru a lucra la proiect. În cazul meu, am finanțare pe cinci ani pentru un student la doctorat și pentru doi cercetători postdoctorali. Unul dintre scopurile ERC este să deschidă noi orizonturi în știință, așa că ei finanțează proiecte pe care le numesc „high-risk / high-gain”. Adică proiecte ambițioase, care pot avea un impact semnificativ, pentru cei mai buni cercetători care vor să lucreze în Uniunea Europeană sau în țările asociate. În fiecare an ERC finanțează cam 400 astfel de proiecte pentru cercetători debutanți. În ultimii ani, ERC a acordat 2 miliarde de euro pe an pentru toate schemele lor de finanțare.

Cât de îndelungat e procesul până în momentul în care vezi practic rezultatele unei cercetări în domeniul tău? Ce înseamnă „succesul” în cercetare?

În bioinformatică, aș putea face distincția între două tipuri de rezultate: cele teoretice și cele aplicate. Cele teoretice pot fi obținute în ani de zile, dar și într-o singură săptămână. Cele aplicate pornesc deja de la un rezultat teoretic existent, iar provocarea principala este să implementăm acel rezultat să funcționeze cu date reale și să evaluăm dacă contribuția noastră este într-adevăr mai bună decât metodele existente până acum. Un astfel de rezultat aplicat poate fi obținut în șase luni – un an.

În bioinformatică însă, ideea este ca rezultatele noastre să fie apoi folosite în probleme de biologie sau medicină. Deci cazul ideal este când un rezultat aplicat este apoi folosit pentru a produce o nouă descoperire medicală, sau când un rezultat teoretic deschide o nouă cale în cercetare, care apoi conduce la noi descoperiri medicale.

Cât de importantă este recunoașterea publică pentru un cercetător? Cât de mult contează vizibilitatea în afara comunității științifice?

Pentru mine, care lucrez în domeniul științelor exacte, recunoașterea personală publică nu are nicio importanță. În alte domenii, precum cel al științelor sociale, situația stă altfel. Pentru un cercetător din domeniul meu este importantă în schimb recunoașterea în cadrul comunității științifice în care activează. Avansarea profesională în mediul academic este chiar bazată pe acest aspect.

În afara comunității științifice este importantă în schimb divulgarea problemelor care sunt abordate în cercetare și a rezultatelor cercetării. Oamenii trebuie să știe că cercetătorii lucrează pentru a avansa cunoașterea umană (de exemplu, pentru a încerca să facă viața mai bună, sau pentru a încerca să diminueze efectele unor catastrofe precum încălzirea globală), și pentru a forma prin studii universitare următoarele generații de profesioniști. Și apoi, până la urmă, cercetarea este plătită din bani publici, așa că noi ca cercetători avem o responsabilitate în a explica cum folosim banii proveniți din taxe.

Cum este viața în Finlanda? Te-ai adaptat cu ușurință? Ce îți place cel mai mult la societatea lor? Unde îți petreci timpul liber acolo?

M-am adaptat destul de ușor, Helsinki este un oraș minunat, cu multă natură, care este și aproape de două parcuri naționale pe care încerc să le vizitez când am timp. Este greu să trag concluzii generale despre o anume societate, însă pot să remarc cât de eficientă este interacțiunea cu statul și cu serviciile publice de aici (de la medic până la transportul public), în sensul că nu de aici vine stresul vieții cotidiene.

Distribuie articolul

Lasa un comentariu

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

Edițiile Sinteza
x
Aboneaza-te