Jedna ze tří červeno-šedých budov na okraji obce Vestec, v nichž od začátku letošního roku sídlí biotechnologické a biomedicínské centrum BIOCEV, slouží jako domov pro tisíce černých myší. Sídlí zde České centrum pro fenogenomiku, v němž tým Radislava Sedláčka zkoumá geneticky modifikované „myší modely“, jinými slovy, myši, do nichž vědci vpravili informativní mutaci (zmutovaný gen, pozn. red.), například z člověka, aby mohli sledovat její účinky na tělesné funkce.
„Naším největším cílem je poznat funkci všech genů. Ne u myši - ta je pro nás spíše nástrojem - ale u všech savců včetně člověka. Může to být překvapivé, ale přes devadesát procent genů myši je shodných s těmi lidskými. Proto je pro nás myš ideální model. Geneticky upravený myší model tak může poskytovat unikátní možnost studia změněného genotypu,“ vysvětluje Sedláček, zatímco procházíme do podzemních pater určených pro chov hlodavců.
Představa, že si vědci pokusná zvířata jednoduše nakupují ve zverimexu, by byla mylná. Získat standardizovaný myší model je totiž doslova věda. Aby byly výsledky vědců z BIOCEVU srovnatelné s obdobnými pracovišti po celém světě, je nutné sjednotit výchozí podmínky podle domluveného standardu. Myšky musí být identické a jejich prostředí sterilní.
Příchozí proto musí před vstupem do laboratoří projít kompletní očistou v klasické i „vzduchové“ sprše a obléct se podle přesně daných pravidel do sterilního oděvu, jakéhosi „skafandru“.
Celkem v centru může být umístěno asi padesát tisíc laboratorních hlodavců. Při debatě přichází řeč i na etickou otázku pokusů na zvířatech. „To je velké téma. Já si nedovedu představit, že bychom prováděli výzkum bez modelového organismu. Dostali bychom se do doby před několika staletími. Musí se samozřejmě dbát na to, aby zvířata netrpěla a aby měl výzkum smysl. Nemá smysl dělat experimenty na zvířatech kvůli kosmetice. Lidské zdraví je ovšem důležité,“ domnívá se Sedláček. „Když budeme znát funkci všech genů, můžeme mnohem lépe vyvíjet nové terapie lidských chorob,“ dodává.
Vědce nelákáme na peníze, ale na přístroje
Jen výstavba tohoto „myšího“ centra fenogenomiky vyšla na čtvrt miliardy korun. Celkem na velkolepý projekt BIOCEV, tedy společného pracoviště Univerzity Karlovy a Akademie věd, připutovaly v uplynulých dvou letech dvě miliardy z evropských dotací. Zbylých tři sta milionů zaplatila vědecká pracoviště sama.
Vývoj zubu a rakovinaÚspěch nedávno oslavil mladý vědec Jan Procházka, který s dalšími kolegy odhalil, že zárodečné buňky zubu v ústech se pohybují a chovají podobně jako buňky zhoubných nádorů. Výzkum ukázal, že prekurzorové epitelové buňky předurčené k tvorbě stoliček se od počátku nevyvíjí na místě budoucího zubu, jak se doposud vědecká komunita domnívala, neboť do své cílové destinace migrují až během vývoje. Migrace během embryonálního vývoje, při níž dochází k určení budoucího umístění zubů v čelisti, v mnoha ohledech připomíná chování buněk invazivních nádorů. Hlubší porozumění tomuto mechanismu tak může mít zásadní význam i pro studium tvorby nádorů a jejich invazivního šíření. |
Právě nutnost financování dotacemi byla důvodem, proč BIOCEV nevznikl v Praze, nýbrž těsně za jejími jižními hranicemi. Operační program Výzkum a vývoj pro inovace, z něhož prostředky pocházely, se totiž na „bohatou“ metropoli nevztahoval. Centrum, do něhož se vědci začali stěhovat od počátku roku, bylo slavnostně oficiálně otevřeno v polovině června.
Ředitel centra Pavel Martásek spolu s vedoucími pěti výzkumných programů se snaží na pracoviště kromě tuzemských expertů přitáhnout také maximum kvalitních zahraničních vědců. V současnosti tvoří cizinci asi třetinu ze čtyř set zaměstnanců BIOCEVU. Nejčastěji přicházejí z Číny, Austrálie, Kanady, Francie, Ukrajiny, Polska či Německa. „Platově nemůžeme konkurovat některým zahraničním pracovištím. Když ale mladý vědec vidí nejmodernější přístrojové vybavení, které na původním pracovišti neměl, tak to pro něho je mnohdy důležitější než pár tisíc dolarů rozdílu ročně,“ domnívá se ředitel.
Vědci zde mají možnost pracovat na laboratorních přístrojích v hodnotě rodinného domu. Některé přístroje jsou tak vytížené, že na nich běží provoz téměř 24 hodin denně. Příkladem je takzvaný hmotnostní spektrometr, přístroj zabírající celou jednu místnost, který dokáže analyzovat vzorky s vysokým rozlišením. Pracovat s ním přijíždějí akademici i firmy z celého Česka.
BIOCEV je koncipován především jako centrum základního výzkumu, Martásek má ovšem ambice i v oblasti praktického využití výsledků. „Mou inspirací je Izrael, protože tam z rozpočtu jde na vědu stejné množství peněz na obyvatele jako v Česku a výsledky jsou výrazně lepší, zvláště pak v patentech. Tamní vědci myslí jinak, přemýšlejí, jak výsledky bádání využít. Právě o praktičtější pohled na výzkum nyní usilujeme také,“ říká Martásek.
„Já jako lékař mám samozřejmě ambici, abychom byli schopni přijít s něčím, co bude přínosem v praxi. Naše centrum může výrazně přispět k designu nových léčiv,“ dodává.
Nápady se rodí i na chodbě
Výhodou velkého vědeckého centra je podle Martáska koncentrace mnoha „mozků“ pod jednou střechou. Jejich práci posouvá dopředu už samotný fakt, že se dennodenně potkávají na chodbách nebo v jídelně a vytvářejí tak nové spolupráce. „Například profesor Stopka a profesor Král nyní podávají společný grant. Rozjeli zde spolupráci, ze které budou jistě zajímavé výsledky,“ věří.
Právě zmíněný Tomáš Stopka s Vladimírem Králem v současnosti pracují na vývoji léčiva proti leukémii a dalším hematologickým onemocněním. „Zabýváme se patogenezí (mechanismus vzniku nemocí, pozn red.). Pokud se velmi dobře rozumí patogenezi, je možné vyvinout účinné léky,“ vysvětluje vědec, který současně stále působí v praxi jako hematolog Všeobecné fakultní nemocnice v Praze.
„V BIOCEV je široké spektrum biomedicínských laboratoří. Jedna z nich se zabývá například vrozenými dětskými syndromy. Cílem je zjistit, který gen je postižen a jakým způsobem by se to dalo řešit, jak dítě dál léčit,“ vysvětluje Stopka významné propojení laboratoří s nemocniční praxí.
„Stává se, že se zde zabýváme například novorozenětem postiženým určitým syndromem. Zjišťujeme, který gen je postižen a jakým způsobem by se to dalo řešit, jak dítě dál léčit,“ vysvětluje Stopka propojení laboratoří BIOCEV s nemocniční praxí.
Jeho kolegyně, Zora Mělková, studuje virus HIV, další vědkyně Gabriela Pavlínková se zase zabývá vlivem diabetu těhotné ženy na její plod. „Matky diabetičky mají desetinásobně zvýšené riziko mít poškozený plod s vrozenými vadami srdce, s defekty nervové trubice, nebo se syndromem kaudální regrese (vývojová vada postihující dolní konec páteře, pánev a nohy, pozn. red.). Nás zajímá, proč tyto poruchy vznikají a jaká by byla možná preventivní opatření, aby se jim předešlo,“ vysvětluje Pavlínková.
„Popsali jsme jeden transkripční faktor (protein regulující odpovědi organismu na nedostatek kyslíku, pozn. red.), který v diabetu může ovlivnit vývoj plodu. Tím se aktuálně zabýváme,“ přibližuje vědkyně.
Přelomový objev trvá roky
Z laboratoře doktorky Pavlínkové putujeme dál, tentokrát za týmem Vladimíra Hampla, který si v posledních měsících užívá mezinárodní úspěch. Ve střevech činčily objevil organismus bez mitochondrií, ačkoli byla vědecká obec poslední dvě desetiletí přesvědčena, že jsou tyto „buněčné elektrárny“ v jisté formě obsažené v každém organismu. „Dalo to hodně práce, protože ukázat neexistenci něčeho v principu nejde,“ podotýká Hampl
Vladimír Hampl (vlevo) objevil unikátní organismus bez mitochondrií. Dosud se mělo za to, že mitochondrie obsahuje každá buňka (30. června 2016)
A jak vlastně takový přelomový objev probíhá? Není to prý otázka dnů ani měsíců. „Je to dlouhý proces. Prvních pět let jsme mitochondrii hledali. Pak jsme si řekli, že tam možná není. A dalších pět let trvalo se přesvědčit, že tam opravdu není,“ popisuje Hampl (více o objevu čtěte zde).
Nakonec klepeme na dveře laboratoře Zdeňka a Marty Kostrouchových, kteří se zabývají studiem evoluce bezobratlých živočichů, medúz, jim příbuzných organizmů a hlístic. „Věnujeme se mechanismům, které podmiňují vznik nádorů a chování nádorových buněk,“ vysvětluje Kostrouch. Pro medúzy a další bezobratlé organismy, které jsou předmětem jeho výzkumu, jezdí až na pobřeží Portorika. Tyto živočichy pak tým pro účely výzkumu geneticky modifikuje. Na pracovišti proto platí zvýšená pravidla bezpečnosti.
„Jsme schopni poznat nejenom tu přírodu, která existuje, ale i tu, kterou by mohl někdo s kriminálními úmysly vytvořit. Důležité je znát podstatu věci,“ uzavírá Kostrouch.
