Românul care a contribuit la descoperirea mileniului

Pe langa contributia sa la studierea genomului, a transat si o problema de fizica ce nu-si gasea rezolvarea din 1923 – modelul Ising in spatiu tridimensional. Inainte de aceasta, prof. dr Sorin Istrail a fost ani la rand profesor invitat si a lucrat in echipa de cercetatori a celei mai bune universitati tehnice din lume, celebra MIT – Massachusetts Institute of Technology. Acolo a lucrat alaturi de adevarate somitati in domeniul informaticii la nivel mondial.

Astazi este profesor la Brown University din SUA si spune ca in Romania i-ar fi fost imposibil sa faca cariera. Aflat pentru scurt timp in tara natala, a avut amabilitatea sa ofere un interviu in exclusivitate Jurna­lului National. Prof. dr Sorin Istrail se numara intre sefii grupelor de cercetatori care au lucrat la intoc­mi­rea hartii genomului uman. A fost direc­torul celei mai importante gru­pari, cea a specialistilor in computere. Genii cunoscute ale informaticii i-au fost in subordine, i-au insuflat idei, i-au stimulat propria creativitate. Oameni deosebit de capabili care au facut parte din echipa condusa de Istrail s-au ocupat de partea cea mai importanta – biological computation, biologia cu ajutorul computerului. Mai pe intelesul tuturor, se in­toc­mea la mo­­dul in­fi­ni­tezimal, pie­sa cu pie­sa, ca intr-un joc de puzzle, harta genomului uman.

Aceasta este atat de sofisticata, de intinsa – cu­prin­de 300 de trilioane de elemente –, incat fara supravegherea prin intermediul programelor de calculator s-ar fi pierdut de sub observatie 'tinuturi', 'continente'. Altfel spus, proiectul ar fi cazut si lucrul ar fi trebuit reinceput. De aceea meritele sale sunt cu atat mai mari, pentru ca intocmirea hartii genomului uman este considerata realizarea mileniului, o descoperire despre care vocile grele din lumea stiintifica sunt de parere ca a inceput deja sa schimbe din temelii viata omului. Impreuna cu echipa care a lucrat la genom, Istrail a aparut de doua ori pe coperta prestigioasei reviste Science, numarul unu in lume in domeniul stiintei. In anul 2000, la Celera Genomics, grupul lui de 14 cercetatori a contribuit esen­tial la cre­area pri­mei constructii pe computer a secventei de ADN a omului – 'the human ge­­no­me'. Lucrarea a fost publicata in 2001, cu titlul 'The Sequence of the Hu­man Genome'.

Insa Istrail a apa­rut in 2004 si cu titlul cvasipersonal: S. Istrail si altii – 'Whole-genome Shotgun Assembly and Comparison of Human Genome Assemblies'. Ca sa va dati seama de importanta reali­za­rilor sale, nu putem spune decat ca in ultimii patru ani in care a lucrat in 'echipa genomului' a primit mai bine de un milion de dolari doar remuneratie, prima sa fiind de nici mai mult, nici mai putin decat 60.000 de dolari. Vom creiona un modest portret valorosului om de stiinta roman plecat peste hotare inainte de 1989. Venind dintr-un liceu obisnuit din Targu Neamt, a fost seful de promotie care a absolvit cu nota 10 in prima generatie a sectiei Informa­tica de la Facultatea de Matematica a Universitatii 'Al.I. Cuza' din Iasi. In 1979 a ob­ti­nut sub conducerea profesorului So­lomon Marcus titlul de Doctor in In­for­matica la Universitatea din Bu­cu­resti, fiind cooptat apoi in echipa de cercetatori de la Institutul de Matematica si Centrul de Calcul Iasi.

In decembrie 1983 obtine viza si ajunge in SUA. Anul urmator va fi promovat ca 'Principal Senior Member of the Technical Staff' la Sandia National Labs, un centru de laboratoare ce reunea cei mai creativi ma­te­maticieni ai lumii in acel moment. Apoi ajunge 'Senior Director and Head of Informatics Research' si 'Science Fellow' la Cele­ra Ge­no­mics, alt institut de stiinta de mare prestigiu la nivel mondial. Romanul ne-a povestit ca in Statele Unite con­di­tiile asigurate pentru cercetari sunt foarte bune. 'Aveam 30 de ani in ’92, cand a inceput lucrul la proiectul genomului uman.' Istrail era atunci la Laboratoarele Sandia. 'Acolo se afla unul dintre cele mai puternice grupuri de matematicieni. Am condus proiectul din ’92 pana in 2000. Atunci Craig Venter mi-a dublat sa­la­riul si m-a pus seful unui grup de cercetare. Am avut la dispozitie cinci milioane de dolari, trebuia sa organizez echipa. Mi-a oferit enorm de multe conditii, intre 2000 si 2005 a fost practic cea mai buna perioada stiintifica din cariera mea. Am facut parte din echipa cea mai buna de cercetatori ai lumii.'

Intre geniile care au lucrat la Human Genome Project
Genomul e ca un plan al organismului. Celulele umane au un nucleu si acolo sunt alte componente. Bu­ca­tele din harta organismului, care se asambleaza ca un puzzle, contin tot felul de complexitati, marimi, erori. 'La inceput parea imposibil de facut acest puzzle. Insa acest Venter care m-a angajat a luat 300 de mili­oa­ne de dolari de la investori si a facut echi­pa cea mai buna din lume. In fie­ca­re saptamana angaja un nou geniu, un nou tip pe care il cunostea. Am dat tot ce e mai bun', povesteste Is­tra­il. Atmosfera in laboratoarele unde isi desfasura activitatea semana putin cu cea de la NASA. 'Erau trei etaje de masini, nu vedeai sfarsitul etajului. Totul era robotizat. Ca si cum ai fi ajuns pe alta planeta. In fiecare zi veneau autobuze cu scolari in vizita, ca la muzeu', completeaza Istrail.

Acum, pe baza muncii sale se va schimba totul: 'Au aparut deja tot felul de medicamente care au la baza realizarile noastre, insa va dura pana vom culege pe deplin rezultatele. Am intrat practic in era genomului. El va schimba practic totul'. Profesorul da si un exemplu de utilitate practica a realizarii mileniului. 'Este foarte important sa intelegem corpul omului. In fiecare din cele 300 de trilioane de celule din trup avem un nucleu si in nucleu exista acest ADN care e format din patru litere – ACGT. Ge­no­mul acesta e ca un text, sunt capitole in textul acesta care are, sa zicem, 50.000 de litere. Fiecare combinatie de gene este folosita, de exemplu, pentru simtul nostru de miros sau de vedere etc. De exemplu, inima e formata din celule in care sunt anumite proteine care au influenta asupra a ce se intampla in inima.

Cercetarile pe care eu le fac sunt in domeniul medi­cal, de exemplu, in privinta afectiunii numite scleroza multipla. Ne uitam la oamenii bolnavi si la cei normali si comparam genele care sunt cu pro­bleme. Sesizand care e diferenta, gasim cheia pentru a impiedica faptul ca pe viitor sa se ajunga la acel proces de degenerare. Ca intr-o carte, noi trebuie sa gasim secretul acelor randuri alterate pentru a putea da un diagnostic mai devreme. Ne putem da seama cand incepe boala ca sa evitam sau sa tratam. Se cauta la nivel de genom ce putea sa fie la originea bolii, pentru ca majoritatea afectiunilor sunt ereditare. Daca avem o familie in care toate femeile au cancer la san si se studiaza evolutia partilor afectate in genom, putem gasi cauza mutatiei care a dus la boala. Pentru ca fiecare bucata pastreaza informatia cu privire la cauza initiala a afectiunii.

Metodele computationale sunt pentru intelegerea acestor structuri. Diferentele sunt foarte mari. De exem­plu, intre doi oameni poate fi vorba despre 10 milioane de «snips». Ii cautam pe cei cu simptome si pe cei fara si vedem diferenta intre vectorii lor. Partile care lipsesc. Pe baza descifrarii de catre noi a genomului se fac noi medicamente pentru cancer, diabet, boli de inima. De asemenea, previi, vezi ce e gresit si poti sa repari. Genomul nu poate fi stapanit decat cu ajutorul computerelor. Altfel nu poti sa faci comparatii intre boala si nonboala. Sunt calcule matematice imense.'