Profesor Václav Hořejší: Česko zvládlo epidemii výborně

Vědecké týmy po celém světě pracují na vývoji vakcíny proti koronaviru SARS- C0V-2 a podle posledních informací již probíhají první testování. „Testování vedlejších účinků vyvíjených vakcín bude pravděpodobně nepříjemně dlouho trvat. Dokonce se zdá, že po razantním potlačení pandemie nebude k dispozici dostatečně velká populace pro provedení takových studií,“ říká v rozhovoru prof. RNDr. Václav Hořejší, CSc. z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd České republiky.

 

V Česku skončil nouzový stav, vláda uvolnila většinu koronavirových opatření, život se pomalu vrací do normálu. Jak podle vás zvládlo Česko epidemii koronaviru SARS- C0V-2? Odvedli epidemiologové a vláda podle vás dobrou práci?

Myslím, že musí být každému zřejmé, že Česko zvládlo epidemii ve srovnání s většinou vyspělých zemí výborně. Podle mě je nejobjektivnějším ukazatelem úspěšnosti počet úmrtí na milion obyvatel. U nás je toto smutné číslo 30, v Německu 100, ve Švédsku 410, ve Francii 440, v Itálii a Velké Británii 550, v USA 300 (ve státě New York 1500). Podobně dobře jako my je na tom např. Izrael (31), Řecko (15), Norsko (43) či Slovensko (5). Epidemiologové a vláda odvedli skvělou práci. Měli jsme skutečně štěstí, že vláda poslechla varování epidemiologů, že se blíží katastrofa, a zavedla včas razantní opatření (kdyby je zavedla o týden dříve, mohlo to být ještě lepší).

Úplně jinak než u nás tomu bylo např. ve Velké Británii. Tam premiér dostal od svých dvou vědeckých poradců (Sir Patrick Vallance a Chris Whitty) doporučení, že by měla být přijata strategie „řízeného promořování“ populace s cílem dosáhnout „skupinové imunity“. Na základě toho se britská vláda nejprve rozhodla, že se nebudou přijímat žádná přísná opatření, která by narušila normální život občanů. Teprve když začalo být zřejmé, že se rozbíhá skutečná katastrofa, přistoupila o 10 dní později k opatřením ještě přísnějším, než u nás – úplný zákaz vycházení, a to (až na výjimky) i do zaměstnání. To už ale bylo pozdě. Nechápu, jak to, že lidé zodpovědní za následující nechtěný masakr zřejmě více než 50 tisíc lidí, nejsou v Británii voláni k zodpovědnosti. Je ovšem dobře, že britská vláda za tu „záchrannou brzdu“ přece jen zatáhla – kdyby neohroženě pokračovali v budování „skupinové imunity“, mohlo být obětí ještě desetkrát víc (zdá se mi ovšem, že někteří ekonomičtí pragmatici by i takový výsledek uvítali jako příspěvek k jakési penzijní reformě). Díky bohu, že podobní „odborníci“ neradili naší vládě, resp. že ta je neposlechla.

Není přeci jen panika kolem koronaviru trochu přehnaná? Například přední český onkolog, profesor Žaloudík, říká, že covid-19 má jen obří reklamu a upozorňuje, že zatímco v Česku zemřelo s příznaky této nemoci tři stovky lidí, na rakovinu to bylo za stejné období necelých 7000 lidí. Co si o tom myslíte?
Žádnou paniku nevidím. Lidé přijali ta karanténní opatření velmi klidně a zodpovědně. Někteří kritizují, že tomu politici i média věnovali až příliš pozornosti. Já si ale myslím, že to bylo správné, protože bylo potřeba, aby si lidé uvědomili, že je to vážná věc, která se nesmí nějak „ošvejkovat“. Výroky lidí jako profesor Žaloudík nechápu – ten nízký počet úmrtí byl přece právě proto, že byla uplatněna ta přísná opatření. Kdyby tomu tak nebylo, přesahoval by počet úmrtí na covid-19 počet na všechny diagnózy dohromady (viz situace v New Yorku nebo italském Bergamu). Jak to, že tenhle elementární fakt nechápou ani někteří univerzitní profesoři? Jsem ale rád, že i velká většina opozičních politiků vládu za její kroky pochválila a kritizovala jen některé dílčí chyby provedení.

Máme několik měsíců od vypuknutí pandemie, ale podle epidemiologů a virologů se toho stále o novém typu koronaviru ví málo. Čím koronavirus SARS- C0V-2 překvapil vás?
Já myslím, že se o žádném velkém překvapení nedá mluvit. To, že hrozí nějaká velká epidemie nového koronaviru nebo těžké chřipky, se dávno vědělo – byla jen otázka, kdy se tak stane. Buďme rádi, že to nebylo horší. Klidně se mohl objevit virus s ještě desetkrát vyšší smrtností.

Tento virus má RNA genom. Je to výhoda, anebo výhoda z hlediska jeho šíření? V čem především spočívá jeho nebezpečí?
V principu by asi neměl být z hlediska šíření rozdíl mezi viry s genomem RNA nebo DNA. Většina nebezpečných epidemických virů je ale typu RNA. Asi to tedy nějaký význam má. Tento koronavirus je – na rozdíl od čtyř běžných „hodných“ koronavirů vyvolávajících onemocnění, kterým říkáme „rýma“ nebo „nachlazení“- záludný v několika ohledech: napadá dolní cesty dýchací, což může způsobovat těžké zápaly plic, pacienti jsou infekční i v inkubační době před objevením se příznaků, mnoho případů je zcela bezpříznakových, a přitom takoví jedinci mohou nakazit své okolí.

V tuzemských i zahraničních médiích se stále objevují spekulace o tom, zda nemohl tento nový typ koronaviru uniknout z čínské laboratoře. Jaký je váš názor?

Teoreticky se to samozřejmě vyloučit nedá, ale právě tak se teoreticky nedá vyloučit jiná konspirační teorie, se kterou přišli někteří Číňané, že totiž ten virus pochází z americké laboratoře a do Wu-chanu byl zavlečen americkými armádními sportovci na tamních podzimních mezinárodních závodech. Existuje i spiklenecká teorie, že čínští komunisté virus záměrně vypustili, aby tak poškodili Západ a aby to zakamuflovali, nechali nejprve epidemii proběhnout ve Wu-chanu, jak se domnívá např. jeden můj dávný vědecký známý, Američan českého původu. O tom, že by tento virus pocházel z nějaké laboratoře, neexistují žádné, skutečně žádné důkazy (nenechme se zmýlit opačnými falešnými tvrzeními). Všechny tyto domněnky je proto potřeba považovat za to, čemu se říká „fake news“. Před několika dny zveřejnili představitelé moderního a světovými vědci respektovaného wu-chanského virologického ústavu zprávu, že se tam studovaly tři koronaviry pocházející z netopýrů, ale žádný z nich nebyl blízce příbuzný s tím „naším“ SARS-CoV-2.  Skutečnost je taková, že neznáme žádné detaily o tom, jak, v jaké podobě a kdy tento virus přeskočil z nějakého zvířecího hostitele (pravděpodobně nějakého druhu netopýra) na člověka. Je docela pravděpodobné, že k tomu prvnímu přenosu došlo už před delší dobou (nikoli v listopadu na wu-chanské tržnici) a virus se nejprve mutačními procesy přizpůsoboval novému hostitelskému druhu. V tom Wu-chanu pravděpodobně tenhle „optimalizovaný“ virus jen našel vhodné prostředí k šíření. Ale i toto je jen spekulace.

Epidemiologové už nyní upozorňují, že vlna pandemie, kterou jsme nyní prošli, je jen takové „první cvičení“, že přijdou další vlny a pravděpodobně už letos na podzim. Očekáváte také, že se pandemie na podzim vrátí?
Pokud se dosavadní úspěšný boj s virem dovede do konce, takže třeba v létě nebudou dlouhodobě žádné nové případy onemocnění a populace bude „čistá“, tak nevidím důvod k nějaké „druhé vlně“. K té ale jistě dojde, pokud přestaneme respektovat ta zbývající opatření v situaci, kdy virus v populaci ještě koluje, a povolíme masové akce a přeplněné hospody.

Máme si zvyknout na to, že čas od času zachvátí svět nové koronaviry? A budou podle vás ještě nebezpečnější?
To je docela pravděpodobné. Možná ještě pravděpodobnější je pandemie nějaké nové „španělské“ chřipky. Doufám ale, že pokud k tomu dojde, budeme už na to lépe připraveni a zvládneme to mnohem efektivněji a rychleji. Věřím také, že už budou k dispozici i účinná virostatika.

Vývoj nové vakcíny stojí stamiliony. Přitom SARS-CoV-2 se už nyní objevuje ve více mutacích. Je vůbec možné vyvinout vakcínu, která si poradí i s mutacemi koronaviru a „vyplatí“ se dávat do vývoje takové peníze?
Myslím, že naprostá většina těch mutací nemá vliv na strukturu těch kritických molekul na povrchu viru, na která se mají vázat protilátky vzniklé po vakcinaci. Takže s velkou pravděpodobností by se taková investice měla vyplatit. Spíše není jisté, zda některá z těch vakcín bude celkově dostatečně účinná a bez nepříznivých vedlejších účinků. Otestovat tyhle aspekty bude pravděpodobně nepříjemně dlouho trvat. Dokonce se zdá, že po razantním potlačení pandemie nebude k dispozici dostatečně velká populace pro provedení takových studií – něco podobného se stalo před 16 lety v případě menší pandemie jiné koronavirové choroby SARS.

 

prof. RNDr. Václav Hořejší, CSc.
Molekulární biolog a imunolog, přední vědec a popularizátor vědy. V roce 1995 se habilitoval, profesuru imunologie získal roku 2000 na Univerzitě Karlově. V letech 2005 až 2017 byl ředitelem Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR. Autor více než 220 vědeckých studií, které doposud měly více než jedenáct tisíc citací.

 

 

NOVÁ OPATŘENÍ PRO PROJEKTY REALIZOVANÉ V ROCE 2020

V souvislosti s celosvětovými omezeními proti šíření COVID-19, a ve snaze o zlepšení situace pro řešitele projektů podpořených Grantovou agenturou České republiky  (GA ČR), schválilo předsednictvo GA ČR další soubor přechodných opatření pro řešení grantových projektů.

Opatření, která jsme oznámili již dříve, naleznete na tomto odkazu.

Způsobilé náklady v roce 2020

  • Cestovní náklady

Při cestě do zahraničí z důvodu řešení grantového projektu lze zahrnout mezi způsobilé náklady povinné testy na COVID-19.  Výše způsobilých nákladů se bude příslušně krátit při cestě do zahraničí, která není zcela realizována za účelem řešení grantového projektu.

  • Odložené konference

Mezi způsobilé náklady na řešení projektu lze zahrnout výdaje uskutečněné v průběhu řešení projektu (tj. uhrazené např. zálohově v době řešení projektu) související s aktivní účastí na konferenci, která byla v souvislosti s COVID-19 odložena a realizována po skončení řešení projektu, a to maximálně do jednoho roku.

Úvazky

  • Navýšení limitu pro změnu souhrnné pracovní kapacity týmu bez žádosti

Změny v týmu odborných spolupracovníků zahrnující změnu souhrnné pracovní kapacity (úvazku) týmu nejvýše do 35 % ve smlouvě schválené souhrnné pracovní kapacity (úvazku) týmu, včetně změny úvazku řešitele, resp. spoluřešitele, se zachováním odborné kvality týmu, vyjma změny řešitele, resp. spoluřešitele jsou v roce 2020 možné bez žádosti a není k nim zapotřebí dodatku ke smlouvě či nového rozhodnutí o poskytnutí podpory, pokud není možné na projektu pracovat podle schváleného plánu v souvislosti s COVID-19.

  •  Snížení limitu minimálních úvazků členů řešitelského kolektivu projektu EXPRO v roce 2020

Pokud není možné na projektu pracovat podle schváleného plánu v souvislosti s COVID-19, může příjemce požádat o snížení úvazku jednotlivých členů týmu na řešení projektu podle článku 5.1 přílohy č. 4 ZD.

Odložení hodnocení/prodloužení řešení projektu

  • Odložení hodnocení závěrečné zprávy

Požádal-li příjemce o prodloužení lhůty hodnocení závěrečné zprávy s termínem odevzdání závěrečné zprávy k 31. červenci 2020, prodlužuje se lhůta odevzdání závěrečné zprávy do 31. srpna 2020.

  • Prodloužení doby řešení projektu

Pokud není možné na projektu pracovat podle schváleného plánu v souvislosti s COVID-19, může příjemce požádat o prodloužení doby řešení projektu o šest měsíců. Na financování nákladů vzniklých v době prodloužení přitom příjemce použije finanční prostředky nespotřebované v roce 2020, které GA ČR v souladu s příslušnou zadávací dokumentací umožňuje čerpat v následujícím období.

GA ČR již nyní umožňuje v souladu se zněním vyhlášky č. 367/2015 Sb., o zásadách a lhůtách finančního vypořádání vztahů se státním rozpočtem, státními finančními aktivy a Národním fondem (vyhláška o finančním vypořádání) převádět a čerpat nespotřebovanou účelovou podporu do dalších let řešení, a to v neomezené výši. GA ČR tak již nyní umožňuje prostředky poskytnuté podle návrhu projektu v některém z předcházejících let řešení využít v následujících letech řešení.

 

Potvrzení o ukončení doktorského studia v projektech JUNIOR STAR

  • Posunutí lhůty pro dodání potvrzení o ukončení doktorského studia u grantových projektů JUNIOR STAR

Lhůta pro zaslání dokladu o získání akademického titulu Ph.D. (nebo ekvivalentu) navrhovatele dle článku 3.1. odst. 5 Zadávací dokumentace grantových projektů JUNIOR STAR – 2021 se prodlužuje do 15. prosince 2020. To platí pro případy, kdy kvůli komplikacím vzniklým z důvodu přijetí opatření k zamezení šíření COVID-19 nebude možné uzavřít studium v plánovaném termínu a dodat potvrzení o získání titulu Ph.D. do 10. října 2020.

 

Ve studiu stárnutí pomáhal vědcům halančík, malá ryba žijící v tůních africké savany

Výzkum stárnutí prochází převratným obdobím – ukazuje se, že současné teoretické základy našeho chápání evoluce a mechanismů stárnutí nemohou dobře vysvětlit pozorované aspekty stárnutí v přirozených podmínkách. Jedním z faktorů je nedostatek informací o vzájemných vztazích mezi demografickými, evolučními a funkčními aspekty stárnutí u přirozeně žijících populací. I lidé prošli v posledních staletích významnými demografickými změnami.

 Přínosem studia stárnutí u divoce žijících populací zvířat je především pochopení vlivu ekologických faktorů pro jeho evoluční dynamiku,“ říká v rozhovoru doc. RNDr. Martin Reichard, Ph.D. z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR. Jako řešitel projektu GA ČR „Stárnutí v přirozených populacích: od demografie po genovou expresi“ problematiku stárnutí zkoumal.

 Hlavním předmětem zájmu projektu byl halančík, malá ryba obývající dočasné tůně v africké savaně. Halančíci jsou modelovou skupinou pro výzkum stárnutí a umožňují rychle, vzhledem k jejich rychlému životu, otestovat otázky, na jejichž odpověď bychom jinak čekali mnoho let. Je to jakýsi most mezi výzkumem rychle žijících bezobratlých a nám blízkých, ale dlouho žijících obratlovců. Halančík spojuje výhody obou typů modelů – přirozeně krátký život bezobratlých a tělní plán obratlovců.

Můžete laikovi přiblížit, co bylo cílem projektu?

Halančíci jsou hojně využívaným modelovým druhem pro výzkum různých aspektů stárnutí. Našim cílem bylo zjistit, jak probíhá život těchto ryb, od narození do smrti, v přírodních podmínkách. K tomu jsme potřebovali pravidelně navštěvovat několik vzdálených populací halančíků, sledovat jejich počty v konkrétním čase, odebírat vzorky tkání na pozdější analýzy a zaznamenávat, jak se mění parametry jejich prostředí. To vše jsme potom vyhodnotili s ohledem na stárnutí a přežívání ryb v daných populacích.

Jak probíhala samotná práce na projektu?

Na samém začátku byla půlroční terénní expedice do jižního Mosambiku naplánovaná tak, aby pokryla období dešťů, kdy se halančíci líhnou, a několik následujících měsíců, během nichž tůně s halančíky postupně vysychají. Mosambik se nevyznačuje zrovna vyspělou infrastrukturou. Dva členové týmu, Milan Vrtílek jako postdoktorand a Jakub Žák, dobrovolník a současný doktorský student, proto pobývali půl roku v Mosambiku v zapůjčeném terénním autě. Tři další členové týmu do Mosambiku střídavě jezdili, pomáhali v terénu a odváželi cenné vzorky do laboratoře. V Evropě byly potom vzorky analyzovány z pohledu genové exprese, metabolomiky, či histologie – za účasti mnoha kolegů v rámci týmu i ve spolupráci s laboratořemi v Česku a jinde v Evropě.

Halančík Nothobranchius furzeri – můžete tuto rybu více přiblížit? Proč jste právě tento druh v projektu využili, čím je ryba zajímavá?

Tento halančík je malá ryba obývající dočasné tůně v africké savaně, které se plní sezónními dešti. Jedním z vedlejších výsledků našeho projektu bylo zjištění, že tento druh halančíka může dospět již za 2 týdny po vylíhnutí z jiker a stihne se rozmnožit i v tůních, které existují méně než 3 týdny. Jikry přežívají naprostou většinu roku ve vyschlém bahně, ve stádiu takzvané diapauzy. V té době je jejich metabolismus minimalizován a embrya přežijí nejen vyschnutí, ale třeba i úplnou absenci kyslíku.

Tato ryba má tedy dvě vývojové fáze. Jako embryo se její vývin může na mnoho měsíců úplně zastavit. Po vylíhnutí naopak vše probíhá ve zrychleném módu a během pár týdnů stihne halančík projít všemi fázemi života až po senescenci, kdy začínají selhávat jednotlivé funkce organismu a dochází k stárnutí typickému pro ostatních obratlovce, včetně člověka.

V základním popisu projektu jsem narazil na výrazy jako „histopatologie….markery oxidačního stresu tkání…regulace genové exprese“. Můžete tyto pojmy více vysvětlit?

V rámci projektu jsme zkoumali, zda halančíci během života prochází podobnými změnami jako ostatní obratlovci, včetně člověka. Určité projevy stárnutí jsou podobné pro většinu živočichů. Histopatologickými vyšetřeními jsme například zaznamenávali změny v jaterní tkáni, především s ohledem na výskyt nádorů, které pozorujeme u halančíků v zajetí.

Oxidativní stres vzniká jako vedlejší produkt základních buněčných procesů a způsobuje širokou škálu problémů. Zjednodušeně se jedná o poškození volnými radikály, které se uvolňují během buněčného metabolismu. S věkem se dopady oxidativního stresu hromadí a nás zajímalo, jak tento nárůst souvisí s ostatními parametry stárnutí.

K regulaci genové exprese lze stručně říct, že popisuje, které geny jsou nejvíce aktivovány a přepisovány. Z toho vyvozujeme, jak jsou určité metabolické dráhy využívány a jak dobře fungují. Obecně víme, že ve starším věku bývá regulace genové exprese narušena – s nepříznivým vlivem na činnost tkání a orgánů.

Potvrdily se předpoklady a cíle, se kterými jste do projektu šli?

Částečně ano, základní předpoklady se ukázaly platné. Ale zdaleka ne všechny. Například jsme předpokládali, že v přírodě budou halančíci vystaveni většímu stresu a náročnějším podmínkám prostředí. A že to uvidíme na rychlejším zhoršování jejich zdravotního stavu než v zajetí. Což se nepotvrdilo. Naším hlavním cílem bylo zjistit, zda a jak halančíci v přírodě stárnou, a to se nám zjistit podařilo.

Jsou zjištěné informace nějak využitelné v praxi?

V tomto projektu jsme se zabývali obecnými otázkami stárnutí, ale výstupy vytváří základ pro konkrétnější otázky. Halančíci jsou modelovou skupinou pro výzkum stárnutí a umožňují rychle, v řádu měsíců, vzhledem k jeho rychlému životu, otestovat otázky, na jejichž odpověď bychom jinak čekali mnoho let. Je to jakýsi most mezi výzkumem rychle žijících bezobratlých (octomilka, háďátko C. elegans) a obratlovců (např. myší). Halančík spojuje výhody obou typů modelů – přirozeně krátký život bezobratlých a tělní plán obratlovců.

Jedním za navazujících témat je například současná spolupráce s týmem profesora Slabého z brněnského CEITECu, kde nás zajímá variabilita mutací zodpovědných za spontánní vznik nádorů. Mnoho informací o nádorových onemocněních pochází z laboratorních kmenů, které jsou nejprve cíleně upraveny tak, aby byly náchylné ke konkrétním problémům, a ty jsou potom léčeny. Stejná nádorová onemocnění však mohou vznikat rozdílnými mutacemi, což velmi zásadně ovlivňuje úspěšnost léčby. Věříme, že halančíci zde mohou pomoci.

Jak si projekt vedl, co se týká citovanosti v odborných časopisech?

Některé články jsou citovány hojně. Třeba experimentální analýza vlivu mikrobiomu na přežívání z roku 2018, která vznikla ve spolupráci s kolegy z Max Planck Institutu v Kolíně nad Rýnem. Těm se podařilo významně prodloužit život halančíků tím, že jim transplantovali mikrobiom mladších jedinců. Tato práce je k dnešnímu dni podle Google Scholar citována 109x. Náš příspěvek spočíval v pochopení toho, jak vypadá a mění se mikrobiom ryb v přírodě a do jaké míry je mikrobiom halančíků v laboratoři možné považovat za přirozený. Ale i studie, které vznikly zcela z dat a vzorků nasbíraných během půlroční terénní práce, jsou na poměry našeho oboru, myslím, citovány docela obstojně – dva článku z roku 2018 mají přes 20 citací. V řadě ohledů jsme přinesli první poznatky o životě těchto modelových ryb v jejich přirozeném prostředí, takže doufáme, že o naše výsledky bude zájem dlouhodobě.

Budete zjištěné informace dále rozvíjet?

Během projektu jsme získali velké množství vzorků a dat, a nebylo v našich silách ani finančních možnostech je všechny zpracovat během tří let. Jak už to bývá, narazili jsme také na mnoho nových otázek, na které bychom se rádi podívali podrobněji.

Na čem zajímavém aktuálně pracujete a co plánujete?

V současné době se náš výzkum stárnutí halančíků zaměřil na otázky týkající se rozdílů ve stárnutí uvnitř populací. Proč stárnou samci rychleji než samice? Jak souvisí délka života (a rychlost chřadnutí organismu) s investicí do potomstva? Jak se doba strávená v embryonální diapauze projeví na životě halančíků po vylíhnutí? A jaké jsou mechanismy těchto rozdílů?

Jak jste spokojen se systémem GRIS a s ním spojenou administrativou?

Určitě existují uživatelsky intuitivnější systémy, ale zvykl jsem si. Nejhorší by asi bylo ten systém neustále měnit.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Výpočetní metody mohou nahradit drahé experimenty, uspíšit testování léků a omezit pokusy na zvířatech

Vibrační optická aktivita (VOA) zahrnuje rychle se rozvíjející flexibilní spektroskopické metody, které odkrývají strukturu biomolekulárních systémů. Ovšem k určení vztahu mezi spektrem a strukturou je třeba provádět počítačové simulace, které jsou náročné a současné postupy jsou pro mnohé experimenty nedostatečné.

 Cílem projektu GA ČR „Kombinace klasických a kvantově-mechanických výpočetních technik pro vibrační optickou aktivitu“ bylo zlepšit přesnost a použitelnost tzv. multi-scale metod založených na kombinaci molekulové mechaniky a kvantové mechaniky, a to spojením molekulové dynamiky a přenosu vibračních tenzorů, zahrnutím anharmonických efektů, a vývojem modelů pro zesílenou a indukovanou VOA.

 „Výpočetní postupy byly testovány na experimentálních datech. Projektu se účastnili dva vědečtí pracovníci a čtyři studenti magisterského a doktorského studia, projektový tým spolupracoval také s dalšími domácími i zahraničními pracovišti,“ říká vedoucí projektu profesor RNDr. Petr Bouř, CSc. z Ústavu organické chemie a biochemie AVČR.

 

Spektrometr pro měření Ramanovy optické aktivity

Proč jste zvolil právě toto téma? V čem je významné/zajímavé?

Asi bychom měli nejdříve říct, že vibrační optická aktivita (VOA) je jedna z metod, kterou můžeme zkoumat molekuly. V tom jak molekula např. pohlcuje nebo polarizuje světlo, se odráží to, jak vypadá, jaké jiné molekuly jsou v blízkosti. VOA má různé výhody i nevýhody oproti ostatním metodám. Pro mě je zajímavé, že je to metoda historicky relativně nová, stále se rozvíjí, a je vhodná pro celou řadu biologicky zajímavých molekul, včetně např. léčiv a proteinů doprovázející neurodegenerativní choroby. Byly pokusy ji aplikovat i na viry. Výzkum optické aktivity také představuje velice zajímavou kombinaci fyziky, chemie a biologie. VOA spektrometry začínají být komerčně dostupné, ale zdaleka ještě nejsou běžnou součástí laboratoří. Možná bude čtenáře také zajímat, že Česká republika je v tomto ohledu velmoc, špičkové VOA laboratoře najdeme v Akademii věd, na Vysoké škole chemicko-technologické, Karlově univerzitě, nebo Palackého univerzitě v Olomouci. Je to zásluha české tradice fyzikální chemie i profesora Timothy Keiderlinga z University of Illinois at Chicago, který mnoho českých vědců a studentů do Chicaga pozval a zájem o metodu v nás probudil.

Profesor Timothy A. Keiderling, iniciátor VOA spektroskopie v Čechách.

Můžete laikovi přiblížit, co bylo cílem projektu?

Už víme, že interakce molekul a světla záleží na jejich struktuře.  Rajčatová šťáva bude určitě obsahovat jiné molekuly než zelený špenát. Ale poznat jaké, není tak jednoduché. Můžeme si hrát s ozařováním různými druhy světla, včetně měření VOA, ale schází nám pojítko mezi spektrální odezvou a strukturou. Naštěstí vznik VOA v 70. letech minulého století by provázen rozvojem teoretických a výpočetních metod. Ty v zásadě umožňují spektra molekul simulovat, a tak ověřit, že naše představy o zkoumaném systému jsou správné. Ovšem přesně „spočítat“ i poměrně malou molekulu může trvat mnoho týdnů výpočetního času, a realistické modely pro biologicky relevantní systémy jsou dostupné teprve v posledních letech. Cílem projektu tedy bylo tyto výpočty urychlit a „napasovat“ na vibrační optickou aktivitu. V některých směrech se nám to povedlo velmi dobře, např. jsme ukázali, že čas pro přesný výpočet vibračních vlastností proteinu, který by konvenčními metodami dosahoval tisíce let, můžeme zkrátit na několik dní.

Jak probíhala samotná práce na projektu?

Samozřejmě kvalita týmu je vždy rozhodující, a určitě bych měl poděkovat kolegům a spolupracovníkům Ústavu organické chemie a biochemie, kteří se nechali „zbláznit“ do problematiky opticky aktivní spektroskopie. Spolupracovali jsme i s podobně „postiženými“ vědci z Polska, Norska, Kanady, USA a Japonska. Projekt se dotknul i zhruba deseti studentů, ať už přímo financovaných z grantu nebo ne, např. v rámci jejich doktorských nebo bakalářských prací, měli jsme praktikanty ze zahraničí (program IAESTE) a gymnaziální studenty z „Otevřené vědy“. Na podmínky si tedy nemohu stěžovat. Někdy se dělaly experimenty, někdy bylo ovšem nutné zalézt domů „pod peřinu“ a strávit několik dní soustředěným programováním.

Skupina Biomolekulární spektroskopie před Ústavem organické chemie a biochemie

Potvrdily se předpoklady a cíle se kterými jste do projektu šli?

Naše představy, výpočty, závěry se vždy snažíme konfrontovat s experimentem. A ten je zpravidla nikdy zcela nepotvrdí. Nakonec už antičtí učenci věděli, že s počtem známého roste i počet neznámého. Ale když se nad tím zamyslíte, jinak by žádný výzkum ani neměl cenu. Jako jedno překvapení, které jsme zažili, mohu uvést objev magnetické Ramanovy optické aktivity u plynů jako je chlor nebo brom. Žádná teorie to nepředvídala, my jsme ten signál ale jasně viděli, a museli jsme ho teprve vysvětlit.

Jsou zjištěné informace nějak využitelné v praxi?

To je v případě základního výzkumu samozřejmě citlivá otázka. Ne, že bychom se rádi rýpali v neužitečných věcech, ale pokud bych měl odpovědět upřímně, často to prostě nevíme. Každý objev nakonec našel uplatnění, a musíme přesvědčit mecenáše, v našem případě zejména veřejnost, že to tak bude i nadále. Ale abych nebyl takový pesimista, v případě VOA samozřejmě doufáme, že se uplatní v levnějších a rychlejších analýzách biomolekul, že polarizační metody se najdou použití v kvantových počítačích, budou pomáhat i v lékařské diagnostice, např. v rozpoznávání zdravých a nemocných tkáních. Výpočetní metody mohou nahradit drahé experimenty, uspíšit testování léků a přinejmenším omezit pokusy na zvířatech.

Simulovaná a experimentální VOA spektra alpha-helikálního proteinu.

Jak si projekt vedl, co se týká citovanosti v odborných časopisech?

Komunikace přes časopisy je zásadní pro kontakt s odborníky v oboru, ale v citovanosti nečekám rekordy. Na to je to téma přece jen dost úzké. Určitě jsme publikovali v prestižních časopisech a citovanost stále stoupá. Rozhodně máme radost, když vidíme, že naše programy, metody používají kolegové z Itálie, Německa, Japonska…

Budete zjištěné informace dále rozvíjet/zkoumat?

Tak to rozhodně budeme, částečně to už děláme v návazném grantu GA ČR. Během projektu jsme například i navázali zajímavou spolupráci s profesorkou Y. Xu z Univerzity of Edmonton ohledně rezonančního Ramanova rozptylu, tj. další jevu z kategorie „VOA“, nebo s univerzitou v Krakově v oblasti tzv. chemického zobrazování.

Na čem zajímavém aktuálně pracujete a co plánujete?

Kdybych to chtěl zlehčit, řekl bych, že na nezajímavých věcech prostě nepracujeme. To je jedna z výhod vědy. Nápadů máme celou řadu, jak jsem už prozradil, v průběhu řešení projektu se objely některé nové experimentální jevy, které vypadají jako velmi zajímavý problém na rozhraní optiky, spektroskopie, chemie a výpočetního modelování. S kolegy z Univerzity Palackého v Olomouci chceme zdokonalit zejména jednu oblast VOA, tzv. Ramanovu optickou aktivitu.

Petr Bouř

Jak jste spokojen se systémem GRIS a s ním spojenou administrativou?

Kdybych řekl, že mi administrativa, vyplňování všelijakých maličkých chlívečků, rostoucí stohy a stálé změny zadávací dokumentace nevadí, nikdo by mi nevěřil. Objektivně ale musím uznat, že grantový systém u nás funguje, a lidé v grantové agentuře jsou velice vstřícní. Ale spíše, než nad vyplňováním chlívečků bych rozpoutal diskuzi nad financováním vědy jako takovým. Kdysi jsme si na toto téma vyměnili dopisy s předsedou GA ČR, a shodli jsme se, že grantový systém je v zásadě špatný, ale nic lepšího není. Něco jako kapitalismus. V zásadě jde o to, že se nevěří lidem, vědcům, že jsou schopni produkovat něco užitečného bez biče. Ptám se ale, je to vždy pravda? Jak pracovali Heyrovský, Wichterle, Holý? Podchytí náš vědecký systém všechny talenty, které u nás máme? Jakou část svého času má produktivní vědec věnovat vyplňováním grantových přihlášek? Často nejde o vědu, ale o holé živobytí jeho a jeho studentů. Taková diskuze mi u nás – i ve světě – chybí.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Virolog Pavel Plevka: SARS-CoV-2 je v České republice pod kontrolou, je ale třeba pracovat na tom, aby to tak zůstalo i nadále

Přední český virolog Pavel Plevka oceňuje přístup švédské vlády, která se rozhodla nezavést přísná restriktivní opatření k zamezení šíření SARS-CoV-2. „Švédská vláda demonstrovala odvahu spolehnout se na doporučení expertů, kteří na základě neúplných informací dokázali navrhnout adekvátní odpověď na epidemii COVID-19. Nyní, při zpětném pohledu, se toto rozhodnutí ukazuje jako správné,“ říká v rozhovoru Mgr. Pavel Plevka, Ph.D., vedoucí výzkumné skupiny Strukturní virologie v CEITECu na Masarykově univerzitě v Brně.

 

V České republice je k 5. květnu evidováno celkem 7 878 lidí nakažených nemocí covid-19. Nemoci podlehlo 254 a vyléčilo se 4 000 lidí. Jak tato čísla hodnotíte, podařilo se vládními opatřeními šíření koronaviru v ČR podle vás eliminovat?

Tato čísla znamenají, že SARS-CoV-2 je v České republice málo rozšířený. Výsledky jsou v souladu s plošným testováním populace, které ukázalo, že v České republice bylo novým koronavirem infikováno pouze několik desetin procenta populace. Karanténní opatření nastavená vládou byla účinná a šíření viru se podařilo zpomalit. Rozhodně však nemůžeme mluvit o tom, že by se koronavirus podařilo eliminovat. Virus se pomalu, ale stále šíří v populaci. Je možné, že s rozvolněním karanténních opatření dojde k nárůstu počtu nových onemocnění. Pak se ukáže, jak hygienici s pomocí systému chytré karantény dokáží šíření viru omezit.

V současné době se koronavirová opatření postupně uvolňují, zejména z ekonomických důvodů. Podle epidemiologů je na rychlejší uvolňování restrikcí ještě brzy. Jaký je váš názor?

Počet nových infekcí SARS-CoV-2 je nízký, není tedy důvod s rozvolňováním karantény otálet. Karanténní opatření už způsobila pokles hospodářství České republiky v rozmezí 5-10 procent. Dlouhodobé prodlužování omezení je tedy neudržitelné. Příkladem nám může být Švédsko, kde nebyl omezen volný pohyb osob, ani uzavřeny restaurace a nižší stupně škol. Přesto švédský zdravotní systém dokáže poskytnout kvalitní péči všem nemocným. Díky omezeným restrikcím se SARS-CoV-2 ve Švédsku šíří rychleji než u nás a dojde tam k dřívějšímu dosažení skupinové imunity. Pak bude možné restrikce zcela zrušit. Nicméně, protože infekcí novým koronavirem prošlo jen několik desetin procenta obyvatel České republiky, jsme daleko od skupinové imunity a epidemie má potenciál k návratu do exponenciální fáze šíření viru. Chápu tedy, že prof. Maďar a další epidemiologové z týmu Karanténa, by upřednostnili pomalejší uvolňování restrikcí tak, aby mohli po každém kroku vyhodnotit, jestli se šíření viru nevymyká kontrole. Protože v České republice neprovádíme pravidelné testování reprezentativního vzorku populace na aktivní infekci SARS-CoV-2 (PCR testy), tak se v hodnocení rychlosti šíření viru musíme spolehnout na změny v počtech pacientů hospitalizovaných kvůli COVID-19. Vážné příznaky se však u infikovaných obvykle rozvinou až po dvou týdnech nemoci. Proto počet nemocných charakterizuje stav epidemie s dvoutýdenním zpožděním, což odpovídá původnímu plánu rozvolňování s postupnými kroky po dvou týdnech.

Stále častěji se hovoří o tom, že na podzim se epidemie vrátí a možná ještě s větší silou. Proč jsou podzimní měsíce pro koronaviry tak příhodné a opravdu se máme připravovat na další vlnu epidemie?

Jarní a podzimní měsíce jsou v mírném podnebném pásmu příhodné pro šíření virů díky chladnému a vlhkému vzduchu, který napomáhá uchování infekčnosti virů mimo tělo hostitele. Jinými slovy, je větší pravděpodobnost, že se nakazíme. Naděje, že se šíření SARS-CoV-2 přes léto zpomalí, je založena na sezónním výskytu ostatních koronavirů. Současné poznatky o SARS-CoV-2 však ukazují, že tento virus je vysoce infekční. Je tedy možné, že i když suchý letní vzduch šíření nového koronaviru zpomalí, nebude toto zpomalení dostatečné, aby reprodukční číslo viru kleslo pod 1 a epidemie začala spontánně vyhasínat. SARS-CoV-2 se rychle rozšířil po celém světě, i v zemích se sušším klimatem, než je v České republice v létě. Je proto možné, že další vlna epidemie SARS-CoV-2 přijde už v letních měsících.

Na konci ledna, kdy se o šíření pandemie z Číny začala více zajímat světová média, se mnozí čeští lékaři vyjadřovali v tom smyslu, že jde o běžný koronavir, tedy něco jako chřipka, se kterou se srovnával. Co můžete říct o koronaviru SARS-CoV 2 dnes? Čím vás osobně překvapil?

Vlastnosti SARS-CoV-2, díky kterým přerušil normální život ve většině zemí světa, jsou: (1) několikadenní bezpříznaková fáze infekce, během které však infikovaný může virus šířit, (2) vysoká infekčnost a (3) potřeba hospitalizace pro 5-10 % nemocných. Průběh epidemie v nejvíce zasažených oblastech, jako třeba Madrid ve Španělsku, Bergamo v Itálii, a New York v USA, kde již infekcí prošly desítky procent populace, naznačují, že pravděpodobnost úmrtí na COVID-19 je 0,1-0,3 %. Nicméně, kvůli velkému procentu pacientů, kteří vyžadují hospitalizaci, je třeba regulovat rychlost šíření viru v populaci, aby nedošlo k zahlcení zdravotního systému.

Překvapilo mě rozhodnutí švédské vlády nezavést přísná restriktivní opatření k zamezení šíření SARS-CoV-2. Nyní, při zpětném pohledu, se toto rozhodnutí ukazuje jako správné. Švédská vláda demonstrovala odvahu spolehnout se na doporučení expertů, kteří na základě neúplných informací dokázali navrhnout adekvátní odpověď na epidemii COVID-19.

Tento virus má RNA genom. Je to výhoda, anebo výhoda z hlediska jeho šíření? V čem spočívá především jeho nebezpečí?

Pokud vím, neexistuje korelace mezi typem genomu viru a efektivitou jeho šíření. Viry s RNA genomem mutují rychleji než DNA viry. Vyšší četnost mutací umožňuje virům snáze získat rezistenci k léčivům a zvyšuje také pravděpodobnost vzniku nových sérotypů viru.

Laboratoře po celém světě se nyní rychle snaží nalézt vhodnou vakcínu. Některé z nich jsou již ve fázi prvních testů, ovšem k jejich možnému využití je stále ještě dlouhá cesta, možná v řádu desítek měsíců. Pro laiky je to docela nepochopitelné – proč vývoj vakcíny tak dlouho trvá, můžete jednoduše popsat, jak takový vývoj probíhá?

Vývoj vakcíny zahrnuje přípravu očkovací látky, která funguje pro imunitní systém člověka jako cvičný cíl, na kterém se naučí rozpoznat škodlivý mikroorganismus, proti jemuž je očkování cíleno. Příprava očkovací látky je rychlá a většina týmů, které pracují na vakcíně proti SARS-CoV-2, tento krok již dokončila. Delší dobu trvá testování bezpečnosti a účinnosti očkovacích látek. Nejprve je třeba určit, jestli vakcíny vyvolávají imunitní odpověď u myší a opic. V případě úspěchu je možné začít tři kola testování na lidech. V prvním kole se na několika desítkách dobrovolníků ověří, že očkovací látka není toxická. Ve druhém kole se na desítkách až stovkách dobrovolníků vyzkouší, jaká dávka vakcíny je potřeba, aby došlo k vyvolání vhodně silné imunitní odpovědi. Nejdéle trvá třetí kolo testování, ve kterém je naočkováno několik tisíc dobrovolníků a kontrolní skupině podána neúčinná látka. Potom lékaři sledují, jak se vyvíjí počet nakažených v očkované a kontrolní skupině. Tento krok obvykle trvá mnoho měsíců, než dojde v obou skupinách k dostatečnému množství infekcí, aby bylo možné statisticky prokázat ochranný efekt očkování. V případě, že se ukáže, že vakcína chrání očkované před infekcí, je možné požádat kontrolní úřad o schválení vakcíny.

Také české laboratoře se pokusí vakcínu nalézt. Přípravu vakcíny dostaly za úkol Státní zdravotní ústav, Ústav hematologie a krevní transfuze a Institut klinické a experimentální medicíny. Proč zrovna tyto instituce a neměla by být podle vás spolupráce českých laboratoří širší?

Návrh na vývoj české vakcíny byl záhy po jeho oznámení řadou lékařů i vědců kritizován. Vzhledem k celosvětové konkurenci a omezeným zkušenostem s přípravou vakcín v České republice se domnívám, že tento projekt má malou naději na úspěch. Myslím si, že efektivnější využití finančních prostředků i lidského úsilí by byla spolupráce se zkušenějšími zahraničními týmy. Pokud je snahou pana ministra zdravotnictví zajistit včasnou dostupnost vakcíny v České republice, pak by bylo efektivnější soustředit se na přípravu výrobních kapacit než na vývoj vlastní vakcíny. Nemyslím si, že rozšíření týmu českých spolupracujících laboratoří by zvýšilo naděje projektu na úspěch.

Vývoj nové vakcíny stojí stamiliony. Přitom SARS-CoV-2 se už nyní objevuje ve více mutacích. Je vůbec možné vyvinout vakcínu, která si poradí i s mutacemi koronaviru a „vyplatí“ se dávat do vývoje takové peníze?

SARS-CoV-2 je rychle mutující virus s RNA genomem. Doposud identifikované mutace, kterých už je několik set, nevedly ke vzniku nového kmene viru, který by dokázal znovu infikovat ty, kteří infekcí už prošli a vytvořili si imunitní ochranu. Vývoj očkování má tedy smysl. Ve srovnání s ekonomickými škodami plošných karantén v mnoha státech je cena vývoje vakcín zanedbatelná.

Spekuluje se o tom, že koronavirus SARS-CoV 2 vznikl v čínské laboratoři. Je to možné, anebo je to podle vás nesmysl?

Zatím nikdo nepředložil důkazy o tom, že by SARS-CoV-2 pocházel z laboratoře. Proto si myslím, že není důvod odmítat nejjednodušší vysvětlení, že virus vznikl přirozeně.

Každopádně informace o šíření koronaviru Čína určitě zpočátku před světem tajila. Mohlo se pandemii a jejím následkům zabránit, kdyby se svět dozvěděl o tomto typu koronaviru dříve?

Čína je totalitní stát a neexistuje v ní svobodné sdílení informací. Při zpětném pohledu je zřejmé, že lokální vlády v provincii Chu-pej a městě Wu-chan nereagovaly adekvátně na počáteční zprávy lékařů o šíření nové choroby a místo toho se snažily dalšímu šíření těchto informací bránit. Je také pravděpodobné, že v Číně zemřelo na COVID-19 větší množství lidí, než uvádějí oficiální statistiky. Na druhou stranu, reakce Číny v podobě drastické karantény v mnoha částech země zpomalila šíření nového koronaviru do zbytku světa. Čínští vědci také rychle zveřejnili genomovou sekvenci SARS-CoV-2. Vzhledem k vysoké infekčnosti SARS-CoV-2 se domnívám, že rozšíření viru nebylo možné zabránit. Nepodařilo se to ani v ekonomicky vyspělých zemích, které o existenci nového typu koronaviru byly dopředu informovány.

Číně bych vytkl, že nedokázala zajistit základní hygienické normy na tržištích prodávajících divoká zvířata. Při dodržení rozumné míry čistoty a tepelného zpracování zvířecích produktů by byla pravděpodobnost, že SARS-CoV-2 vznikne, mnohem nižší.

Podle epidemiologů i virologů již tento koronavirus s námi zůstane. Je to tedy tak, že dříve nebo později se opravdu musí většina obyvatel „promořit“?

Ano, SARS-CoV-2, nebo z něj odvozené viry už budou v populaci kolovat navždy. Je tedy pravděpodobné, že většina z nás bude muset infekcí projít. Pro většinu populace není SARS-CoV-2 nebezpečný a pravděpodobnost úmrtí po infekci je nízká. Dosažení skupinové imunity je možný způsob ukončení epidemie, pro který se rozhodlo například Švédsko. V jiných zemích bude většina obyvatel pravděpodobně také infikována, byť to třeba nebude deklarovaný cíl jejich vlád.

Co tato čerstvá zkušenost pro dnešní svět znamená? Jak se můžeme poučit, jak bychom se měli chovat a co můžeme udělat pro to, abychom podobným pandemiím uměli předcházet?

Zřejmý je konec centrální role Spojených států v mezinárodní politice. Je třeba se připravit na to, že v příštích krizích, tak jako v té současné, nebudou reakce jednotlivých zemí koordinovány. Na úrovni našeho státu je třeba zajistit, aby zdravotní systém, zejména hygienické stanice, byly kvalitně personálně i technicky připraveny na všechny, byť nepravděpodobné krizové situace.

 

Pavel Plevka
Vystudoval molekulární biologii a virologii ve skupině doc. Jitky Forstové na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Doktorské studium strukturní biologie absolvoval na Uppsala University ve Švédsku pod vedením prof. Larse Liljase. Další čtyři roky působil post-dok u prof. Michaela Rossmanna na Purdue University v USA. V roce 2013 založil výzkumnou skupinu Strukturní virologie v CEITECu na Masarykově univerzitě. Je řešitelem prestižních grantů EXPRO Grantové agentury České republiky, ERC a EMBO. Je laureátem Ceny Neuron pro mladé vědce a ceny Wernera von Siemense za nejvýznamnější výsledek základního výzkumu.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Masožravá rostlina z filmu Adéla ještě nevečeřela sice neexistuje, ale určité podobnosti s reálným světem u ní jsou

Masožravé rostliny si vyvinuly specializované modifikované listy nazývané pasti, které vábí, zabíjejí a tráví živočišnou kořist, čímž získávají kompetiční výhodu nad nemasožravými rostlinami v prostředí chudém na živiny. Schopnost masožravých rostlin trávit těla kořisti enzymy podobnými těm, jež se nacházejí v tělech živočichů, je ta nejzajímavější.

Hlavním cílem juniorského projektu GA ČR „Regulace enzymatických aktivit v masožravých rostlinách“ bylo rozšířit znalosti o trávicích enzymech v masožravých rostlinách, o způsobu jejich regulace podněty získanými z polapené kořisti, najít význam a důležitost chitinas v rostlinném trávicím systému a také identifikovat zcela nové enzymy. Zabýval se také rolí fytohormonů v indukci enzymatických aktivit. Výsledky tohoto projektu poskytly nový náhled do trávícího systému masožravých rostlin, jejich životní strategie a molekulární evoluce. O projektu a světu masožravých rostlin jsme si povídali s jeho řešitelem doc. Mgr. Andrejem Pavlovičem, Ph.D., z Univerzity Palackého v Olomouci.

Projekt dosáhl skvělých výsledků. Aktuálně je na články z projektu asi 70 citací. Jeden z nich se dlouhou dobu držel mezi Highly Cited Paper na Web of Science. O zfilmování výsledků projevil zájem produkční štáb BBC Earth v rámci připravovaného dokumentu Green Planet pod vedením Davida Attenborougha. Výsledky se objevili na obrazovkách České televize a psala o nich i celosvětová média.

Předmětem zájmu vědců byla masožravka, která kořist chytá pomocí lepkavých žláznatých výčnělků na listech – tentakul. Vědci rostliny vystavili různým vnějším podnětům a zkoumali následné reakce, na jejichž počátku vždy stojí elektrický signál vysílaný tentakulami. Výzkum elektrické signalizace u rostlin mnozí odborníci poměrně dlouho opomíjeli, olomoučtí biofyzici s ním ale mají letité zkušenosti. Potvrdili, že elektrický signál stojí na počátku vjemů rostliny. V projektu popsali celý proces od vyslání elektrického signálu až po výslednou reakci rostliny.

Proč jste zvolil právě toto téma spojené s masožravými rostlinami? V čem je významné/zajímavé?

Mäsožravé rastliny sú nesmierne zaujímavou skupinou rastlín. Už na základnej škole nás učia, že rastliny sú producenti a živočíchy sú konzumenti, ktoré sa nimi živia. Mäsožravé rastliny túto trofickú pyramídu otočili naopak vo svoj prospech a živia sa živočíšnymi organizmami. A navyše to robia veľmi rafinovaným spôsobom. Málo ľudí vie, že mäsožravé rastliny fascinovali aj hádam najznámejšieho prírodovedca všetkých čias: Charlesa Darwina. Ako prvý na svete uskutočnil množstvo experimentálnych pokusov a je autorom vôbec prvej monografie o mäsožravých rastlinách z roku 1875. Mňa táto skupina rastlín fascinovala od malička, keď som mal asi 10 rokov začínal som ako zberateľ a pestovateľ, na univerzite potom záujem prerástol do práce. Je to moja celoživotná vášeň.

Andrej Pavlovič s mäsožravou rastlinou Nepenthes pervillei

 

Jak probíhala samotná práce na projektu (jak jste zjišťovali informace, v jakých podmínkách jste pracovali, jak velký byl tým, který na projektu pracoval atd….)?

Hlavná časť riešenia projektu prebiehala na Oddělení biofyziky, Centra Regionu Haná (CRH) pro biotechnologický a zemědelský výskum (CRH), Prírodovedeckej fakulty Univerzity Palackého v Olomouci. Využívali sme však aj prístrojovú techniku a spoluprácu s Oddělením biochemie proteinů a proteomiky CRH, Oddělením buněčné biologie CRH a Laboratoř růstových regulátorů ÚEB AV ČR. Poskytlo nám to veľmi dobré metodické a technické zázemie. Intenzívne sme ďalej spolupracovali s Katedrou fyziológie rastlín, Univerzity Komenského v Bratislave, ktorá ma de facto vychovala. Na projekte priamo pracovalo spolu asi 10 ľudí, tým, že sme však mali pomerne veľa ďalších spoluprác, ak zrátam všetky mená na článkoch, tak ich je aj 20.

Potvrdily se předpoklady a cíle se kterými jste do projektu šli?

Myslím, že áno. Na konci riešenia projektu som bol veľmi spokojný s výstupmi, ktoré sme dosiahli. Za niektorými výsledkami sme nešli cielene, skôr sme ich objavili náhodou. Ukázalo sa, že mäsožravé rastliny využívajú elektrickú a jasmonátovú dráhu signalizácie, ktorú skopírovali z obranných mechanizmov bežných rastlín. Preto ak rastlinu vystavíte útoku herbivora, správa sa rovnako ako keby chytila hmyz. Začne sekretovať tráviace enzýmy, schopné tráviť chitín, proteíny, DNA a RNA, teda molekuly bohaté najmä na dusík. Zaťažená touto evolučnou minulosťou sa nevie rozhodnúť správne. Až keď zacíti prítomnosť proteínov, spustí svoj tráviaci proces plnou silou. Tieto vnemy rastlina stráca ak je vystavená účinku niektorých anestetík. Nie je to prekvapujúce, nakoľko sa ukazuje, že elektrická signalizácia v rastlinách využíva podobné proteíny ako sú v našom mozgu. A práve na elektrické signály rastlín anestetiká cielia.

Jsou zjištěné informace nějak využitelné v praxi?

To ukáže až čas. Jedna časť projektu, ktorá sa zaoberala vplyvom anestetík na rastliny a ich schopnosti inhibovať elektrickú signalizáciu by mohla mať takýto potenciál. Tá sa ocitla dokonca na stránkach The New York Times, Scientific American a stovky ďalších. To čo sme sa naučili na mäsožravých rastlinách, sa teraz snažíme aplikovať na bežných rastlinách. Elektrické signály sú totiž veľmi dôležité aj v živote bežných rastlín pri reakcii na rôzne biotické a abiotické faktory. Na tomto poli už pracujeme.

Jak si projekt vedl, co se týká citovanosti v odborných časopisech?

Momentálne je na články z projektu asi 70 citácii. Jeden z nich sa pomerne dlho držal medzi Highly Cited Paper vo WOS. Dobré ohlasy sme dostali aj v rubrikách Commentary v Nature Plants a New Phytologist. Je to celkom dobré skóre, ak vezmem do úvahy fakt, že mäsožravé rastliny nie sú mainstream v rastlinnej biológii.

Titulná stránka k článku: Pavlovič A., Jakšová J., Novák O. (2017) Triggering a false alarm: wounding mimics prey capture in the carnivorous Venus flytrap (Dionaea muscipula). New Phytologist 216(3), 927-938

Budete zjištěné informace dále rozvíjet/zkoumat?

Určite áno. Dá sa povedať, že stále nadväzujeme a rozširujeme na to, čo nám poskytol projekt GA ČR.

Na čem zajímavém aktuálně pracujete a co plánujete?

Stále nás problematika regulácie enzymatickej aktivity v mäsožravých rastlinách zaujíma. Od ukončenia projektu sme na toto téma publikovali ďalšie 4 články. Zaujíma nás napríklad, či sa jasmonátova signalizácia uplatňuje aj pri iných vývojových líniách mäsožravých rastlín. To je zaujímavé hlavne z evolučného hľadiska. Pracujeme a chceme pracovať aj na problematike anestézie rastlín.

V ČR máme masožravé rostliny spojené s filmem Adéla ještě nevečeřela. Existuje na světě nějaký druh masožravé rostliny, který alespoň vzdáleně připomíná tu ve filmu?  

Tento kultový film československej kinematografie mám veľmi rád. Treba povedať, že žiadna taká rastlina ako je Adéla z filmu neexistuje. Vo svete mäsožravých rastlín však existujú s filmom určité paralely. Napríklad existuje rosnatka adélina (Drosera adelae). Existujú mäsožravé rastliny s bleskurýchlymi pohybmi alebo napríklad také, ktoré dokážu uloviť drobných stavovcov.

Jak jste spokojen se systémem GRIS a s ním spojenou administrativou?

Prvýkrát to bolo náročnejšie, človek si ale rýchlo zvykne. Čo ma trápi viac je skôr nízka úspešnosť získavania ďalších projektov GA ČR. Narúša sa tým veľmi dôležitá kontinuita práce. To je ale na dlhšie rozprávanie …

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY