Derek Urvin ima poseban udeo u svom radu kao istraživač kontrole raka. Nakon osnovnih studija primenjene matematike na UCLA, postao je vatrogasac. Njegova inspiracija da započne drugu karijeru naučnika bio je gubitak njegovog brata Isaka, koji je umro od leukemije sa samo 33 godine, uprkos tome što u njihovoj porodici nije bilo raka. U saradnji sa Anastasijom Aleksandrovom, profesorkom hemije i biohemije na UCLA koledžu, doktorirao je.
Urvin je sada pomoćni profesor hemije UCLA – i još uvek je vatrogasac sa punim radnim vremenom u vatrogasnoj službi okruga Los Anđeles. U nedavnoj publikaciji, njegova nauka je bacila novo svetlo na hemijsku osnovu izloženosti koja može dovesti do raka.
Kada organske supstance sagorevaju, dim nosi jedinjenja poznata kao policiklični aromatični ugljovodonici ili PAH. PAH mogu ući u telo disanjem, jelom, pićem i kontaktom sa kožom. Pošto su emisije iz industrije i automobila jedan izvor, skoro svako se susreće sa ovim hemikalijama u svakodnevnom životu. Određeni poslovi kao što su gašenje požara i proizvodnja ugljenog katrana izlažu radnike koncentrisanim dozama PAH-ova – istim poslovima koji su obično povezani sa povećanim rizikom od raka.
U stvari, Međunarodna agencija za istraživanje raka navela je mnoge PAH kao verovatne ili moguće karcinogene. Samo jedna od ovih hiljada hemikalija, benzo[a]piren (B[a]P), je klasifikovana kao poznati kancerogen kod ljudi.
Studija Urvina, Aleksandrove i studentkinje UCLA Elise Tran, objavljena u PNAS-u, pokazuje da neki od hemijskih rođaka B[a]P-a mogu predstavljati ozbiljniji rizik od raka. Naučnici su koristili kompjuterske simulacije molekularnih interakcija da profilišu šta se dešava kada se svaki od 15 PAH-a smesti na mesto u spirali DNK koja je obično povezana sa mutacijama koje izazivaju rak. U poređenju sa poznatim kancerogenom, šest PAH-a je pokazalo veći afinitet za vezivanje za žarište mutacije. Tih šest hemikalija je takođe imalo veću verovatnoću da izbegnu otkrivanje ključnim mehanizmom za popravku lezija DNK.
Pored novog uvida u relativnu toksičnost PAH-a, istraživanje može ponuditi brži način za filtriranje potencijalno opasnih hemikalija i identifikovanje koje su najrizičnije po ljudsko zdravlje. Ovakvi nalazi mogli bi da daju informaciju ne samo o laboratorijskim i populacionim studijama, već i o javnoj politici.
„Nadamo se da naša strategija može ubrzati proces proučavanja ovih hemikalija“, rekao je Urvin, prvi autor studije. „Umesto širenja mreže, ovo bi moglo da pokaže gde tačno treba da započnemo proces. Efikasne, efektivne, tačne računarske studije mogu čak da unaprede ili ubrzaju proces razvoja politike koja unapređuje javno zdravlje i zdravlje na radu.“
Urvin takođe služi kao glavni naučni savetnik za Međunarodno udruženje vatrogasaca i nedavno je imenovan u Kalifornijski odbor za standarde bezbednosti i zdravlja na radu.
„Derekov rad kao vatrogasca omogućio je ovo istraživanje“, rekla je dopisna autorka Aleksandrova, koja je članica Kalifornijskog instituta za nanosisteme na UCLA. „On zna šta se dešava na terenu veoma intimno, i to nam omogućava da uspostavimo vezu sa hemijom i alatima koje imamo. Iskustvo iz stvarnog života nas je obrazovalo o tome šta da radimo.“
Zasluga je takođe posledica Urvinove intuicije. Klica istrage je bilo njegovo zapažanje da je na osnovu njihove strukture, nekoliko PAH-ova jednostavno izgledalo kao da bi trebalo da se čvršće uklapaju u dvostruku spiralu DNK od drugih, gde se ubacuju kao ključ u ključaonicu.
Istraživači su se oslanjali na prethodna istraživanja u kojima su primenili naprednu algebarsku tehniku da precizno modeliraju atomske interakcije PAH-a. Oni su uporedili koliko se B[a]P i 14 drugih PAH-ova snažno vezuju za DNK sekvencu koja je mutirana u jednoj trećini svih karcinoma kod ljudi.
Tim planira da primeni svoj računarski metod na druge genetske žarište povezane sa rakom, kao i na više PAH-ova i drugih jedinjenja, uključujući „zauvek hemikalije“ poznate kao PFAS.
Sa vezama sa svetom vatrogastva i nauke, Urvin takođe uživa u prilici za participativno istraživanje u zajednici. U tom modelu, ljudi koji se proučavaju pomažu u oblikovanju pitanja koja se postavljaju, dizajnu i izvođenju istraživanja i širenju rezultirajućih informacija onima na koji se to odnosi na način koji oni razumeju.
„Moje kolege vatrogasci su istorijski bili nedovoljno opsluživani od strane naučne zajednice, ne iz prezira, već zbog toga što je komplikovano sprovesti istraživanje usred operacija hitne službe“, rekao je Urvin. „Imajući noge u obe arene, želim da omogućim pristup naučnicima, tako da njihova istraživanja mogu da stvore pozitivan uticaj na zdravlje u zajednici vatrogasnih službi. Nauka bi trebalo da učini svet boljim za ljude, bilo da su u pitanju vatrogasci ili bilo ko drugi.“
