'Kad sam tek preselila labos u Ruđer i dosta toga nam je nedostajalo, nije bilo teško naći kolegice i kolege koji su bili spremni pomoći. Mnogi su nam ustupili svoju opremu i prostor', prisjeća se Tolić. 'Imam sreću što su mi se odmah poslije povratka u Zagreb javili jako talentirani i motivirani studenti i mladi znanstvenici bez kojih ne bi bilo rezultata kakve sada imamo. Od moga povratka intenzivno se radilo i uz puno rada, truda i ljubavi prema onomu što radimo došli smo do zanimljivih otkrića i dobili velike projekte, a to vrijedi jednako u bilo kojem institutu.'

Ona je, kaže, sretna zato što radi s vrhunskim kolegama i suradnicima, poput profesora Nenada Pavina s Fizičkog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu, s kojim više od deset godina surađuje na projektima iz biofizike stanice.

'Naši rezultati ne bi bili mogući bez interdisciplinarne suradnje, u kojoj kombiniramo znanja iz molekularne i stanične biologije, genetike, suvremene mikroskopije, računarstva i teorijske fizike', otkriva Tolić. 'To je sve moguće i u Hrvatskoj, a ključne su dobre ideje i intelektualno okruženje u kojem se radi.'

Iva je nositeljica dvaju projekata koje financira Europsko istraživačko vijeće (ERC), Consolidator i Synergy, a poznati su i kao znanstveni Oscari. Dvije su stvari bitne pri evaluaciji ERC-ovih projekata: znanstvena izvrsnost predlagača projekta i izvrsnost samog projekta. Projekti ERC Consolidator namijenjeni su izvrsnim istraživačima u srednjem razdoblju karijere, kada već neko vrijeme vode vlastiti nezavisni istraživački tim, da bi ojačali svoj tim i program.

'Nakon završetka toga projekta odobren mi je projekt ERC Synergy u suradnji s prof. Pavinom te dvije istraživačke grupe u Nizozemskoj i SAD-u. Projektima Synergy ERC podupire sinergiju vrhunskih istraživanja koje vode najbolji istraživači u rješavanju problema, a previše su složeni da bi ih uspješno mogao riješiti samo jedan znanstvenik ili istraživački tim, ma koliko oni izvrsni bili. To su ujedno najveći projekti ERC-a.

'Konkurencija je izrazito jaka, ali nadala sam se da će recenzenti prepoznati vrijednost naših prijedloga', kaže Tolić. 'Oba sam projektna prijedloga pripremala po dvije godine, a to što sam ih dobila posebno mi je važno jer mi omogućuje da radim znanost u Hrvatskoj na istoj razini kao u zapadnoj Europi.'

Greške u podjeli kromosoma

Tema projekata je dioba stanice, a to je jedan od najvažnijih procesa u živom svijetu.

'Naša su tijela izgrađena od oko 100 bilijuna pojedinačnih stanica, a sve su nastale diobama od jedne jedine stanice. Da nema dioba stanica, ne bi bilo nas ni života uopće. Svaka naša stanica sadrži 46 kromosoma koji nose naš genetski materijal. Prije nego što se stanica majka podijeli na dvije stanice kćeri, kromosomi se udvostruče, a za vrijeme diobe podijele se na dva jednaka dijela, tako da svaka stanica kći dobije 46 kromosoma', objašnjava Iva. Ali ne ide sve uvijek onako kako bi trebalo, ponekad može doći do pogreške u podjeli kromosoma, pa jedna stanica kći dobije previše kromosoma, a druga premalo. Takve su pogreške bitne jer su povezane s ozbiljnim bolestima.

'Pogrešan broj kromosoma nalazi se u gotovo svim tipovima karcinoma i smatra se da pokreće njihov razvoj. Uz to, pogrešan broj kromosoma u stanicama često uzrokuje pobačaj i sindrome poput Downovog sindroma', kaže Tolić. 'Još se uvijek ne zna kako nastaju pogreške na molekularnoj razini. Upravo je to cilj našeg projekta - otkriti kako i zašto nastaju pogreške u podjeli kromosoma i kako bismo ih u budućnosti mogli spriječiti ili popraviti.'

Zahvaljujući najviše projektu ERC-a, a i projektu Hrvatske zaklade za znanost (HRZZ) te projektu u sklopu poziva Ulaganje u znanost i inovacije (UZI) iz Europskog fonda za regionalni razvoj, u Ivinoj je grupi u Institutu Ruđer Bošković trenutno zaposleno jedanaest doktoranada, dva poslijedoktoranda i dvije administratorice.

'U sklopu projekata kupit ćemo dva najmodernija mikroskopa', otkriva Tolić. 'Jedan će omogućiti snimanje velikog broja stanica u tkivima tijekom nekoliko dana, što nam je važno da bismo mogli proučavati višestruke diobe stanica i otkriti u kojoj su mjeri pogreške u diobi nasljedne. Drugi će nam mikroskop omogućiti brzo snimanje diobe stanice i promatranje jako malih dijelova stanice, a to nam je potrebno da bismo otkrili kako nastaju pogreške, što je pošlo po krivu i kako bismo to mogli spriječiti ili popraviti.'

Laboratorij je imao dosta štete zbog potresa, a zbog epidemioloških mjera istraživanja i nabava mikroskopa teku nešto sporije nego što je planirano, ali tako je svugdje u svijetu i svi će se zaostaci nadoknaditi.

Ta su istraživanja bazična i dovest će do otkrića kako funkcioniraju određeni stanični procesi. Općenito su takva bazična otkrića neophodna za razumijevanje toga kako nastaju razni poremećaji i bolesti te potiču buduća primijenjena istraživanja tako što mogu usmjeriti razvoj novih metoda dijagnoze i liječenja.

'Koncepti koji će proizaći iz našeg projekta bit će važni za razumijevanje toga kako se genomske aberacije pojavljuju kod različitih vrsta karcinoma, tijekom stvaranja spolnih stanica i embrionalnog razvoja te kako tkiva reagiraju na terapije', otkriva Iva.

Diobeno vreteno, struktura sastavljena od nekoliko stotina vrsta proteina koja razdvaja kromosome u dvije stanice kćeri, za Ivu je najzanimljiviji dio žive stanice.

'To je fascinantan i složen mikrostroj napravljen od proteinskih cjevčica zvanih mikrotubuli i raznih drugih proteina koji se vežu na njih', objašnjava Tolić. Mikrotubuli pomiču kromosome po stanici dok ih ne poravnaju po sredini vretena. Kada su svi kromosomi spremni, mikrotubuli razdvajaju sestrinske kromatide pomičući ih prema suprotnim polovima vretena.

'Najuzbudljivija je tema to kako diobeno vreteno hvata i razdvaja kromosome u ljudskim stanicama, kako nastaju pogreške u razdvajanju te kako se one mogu spriječiti. To je jedno od najvrućih pitanja u staničnoj biologiji', kaže Tolić.

Uz profesionalnu biografiju Ive Tolić vežu se pojmovi kao što su interdisciplinarna istraživanja, biofizika, stanična dioba, stanična biologija, optička manipulacija, laserske škare...

'Moderna biologija ovisi o tehnologijama. Tehnologija je općenito važna u prirodnim znanostima jer nova tehnologija omogućuje nove vrste eksperimenata koji dovode do velikih otkrića. U našem je području najvažnija tehnologija ona koja je vezana uz svjetlosnu mikroskopiju uz pomoć koje se mogu promatrati žive stanice', objašnjava Iva.

Upravo je za takvu vrstu mikroskopije dodijeljena Nobelova nagrada 2014. godine, a dobili su je Eric Betzig, Stefan Hell i William Moerner za pomicanje granica mikroskopije, tako da je mikroskopija postala nanoskopija jer se novim metodama koje su oni razvili mogu razlučiti puno manje strukture nego prije, veličine samo nekoliko nanometara. Uz to, Arthur Ashkin 2018. dobio je Nobelovu nagradu za svoj revolucionarni izum 'optičkih pinceta' napravljenih od lasera, uz pomoć kojih možemo zarobiti i pomicati sitne dijelove žive stanice ili cijele male organizme.

'Moja grupa koristiti upravo takve najmodernije vrste mikroskopije', kaže Tolić. 'Promatramo sitne dijelove stanice koji su do sada bili nedostupni da bismo vidjeli što se događa s kromosomima za vrijeme diobe stanice, izvodimo lasersko mikrokirurško rezanje kromosoma i diobenog vretena te kontroliramo aktivnosti pojedinih proteina uz pomoć svjetlosti.'

Što je život i kako funkcionira?

U obitelji je već od najranije dobi upila ljubav prema znanju i knjigama. Iako su njeni roditelji u društvenim i humanističkim vodama, u školi se zaljubila u matematiku, ali se prije upisa na fakultet počela više zanimati za prirodne znanosti.

'Najviše me fasciniralo, a fascinira me i danas, pitanje što je život i kako funkcionira', kaže Iva te je zbog toga i odlučila studirati molekularnu biologiju. 'Moja se stara ljubav prema matematici vraća u istraživanja tako što biološka otkrića opisujemo uz pomoć matematičkih i fizikalnih modela.'

Za vrijeme studija imala je, kaže, intenzivan društveni život, čiji je dio bio i punk rock bend Crvi ne postoje, a koji je zapravo nemoguće klasificirati. Snimili su i nekoliko albuma za vlastiti label Carrot Productions.

'Snimanja su se odvijala u parkovima, uglavnom na Tuškancu', prisjeća se Iva. 'Uopće nemam talent za glazbu pa ozbiljno bavljenje njome za mene nikad nije bilo u igri, ali beskrajno sam uživala u druženju s prijateljima i stvaranju potpuno neobičnih pjesama koje su nastajale spontano kroz zabavu, smijeh i neograničeno isprobavanje ludih ideja.'

Nije baš lako kombinirati znanstveni rad i obiteljski život, ali sve se može uz dobru organizaciju.

'Imam super muža, s kojim radim sve obiteljske stvari, a sudjeluju i bake i draga nam teta. Uz cijelu tu logistiku radno vrijeme mogu kvalitetno posvetiti znanosti, a ostalo vrijeme djeci', otkriva Iva, odnedavno i član suradnik HAZU-a.

'To predstavlja priznanje mom cjelokupnom znanstvenom radu i mom timu, što me čini ponosnom i sretnom', kaže Tolić. 'Prva će mi 'obveza' biti svečana sjednica HAZU-a, na kojoj će biti predstavljeni novi članovi, sada odgođena zbog Covida-19. Nadam se da nećemo morati još dugo čekati na nju.'