Předseda Akademické rady ISF prof. Daniel Zajfman (vlevo) a předseda GA ČR prof. Milan Jirsa (vpravo)
Grantová agentura České republiky (GA ČR) včera v Praze podepsala memorandum o spolupráci s izraelskou agenturou Israel Science Foundation (ISF). Díky této spolupráci budou čeští a izraelští vědci moci od příštího roku podávat společné návrhy projektů v oblasti základního výzkumu.
„Izrael dlouhodobě patří k zemím, které do výzkumu a vývoje ve velkém investují – podíl výdajů k HDP je jeden z nejvyšších na světě. Díky tomu se tamní věda vyznačuje celosvětovou excelencí, ale i mimořádnou schopností přenést výsledky základního výzkumu do praktických aplikací. Věřím, že čeští vědci tuto příležitost ke spolupráci naplno využijí a že z ní budou těžit obě strany,“ podotýká předseda GA ČR prof. Milan Jirsa.
První společná výzva bude vyhlášena v příštím roce. Očekává se podpora až několika desítek nejlépe hodnocených projektů, které budou řešeny po dobu tří let.
Na podpoře společných projektů se budou podílet obě agentury – GA ČR bude financovat českou část projektů a ISF izraelskou. Projekty nejprve projdou přísným vědeckým hodnocením jedné z agentur. Obě instituce přitom využívají srovnatelně robustní hodnoticí systémy, což umožňuje vzájemné sdílení výsledků hodnocení a zajišťuje vysokou kvalitu podpořených projektů.
Podpisu memoranda se včera v prostorách GA ČR zúčastnil předseda GA ČR prof. Milan Jirsa, předseda Akademické rady ISF prof. Daniel Zajfman, generální ředitelka téže agentury dr. Tamar Jaffe-Mittwoch a izraelská velvyslankyně Anna Azari.
Grantová agentura České republiky (GA ČR) a Technologická agentura České republiky (TA ČR) respektují výsledky kontroly NKÚ. Vyplývá z nich, že agentury vybírají projekty transparentně dle předem stanovených kritérií a na základě hodnocení nezávislých expertních posudků, že jejich informační systémy průběžně snižují administrativní náročnost a také že provozní náklady agentur jsou stabilní a nižší než provozní náklady obdobných agentur v zahraničí. Zároveň však považujeme za nezbytné uvést některé skutečnosti, které doplňují kontext celého ekosystému veřejné podpory VaVaI a často jsou mimo reálné kompetence agentur.
Spolupráce agentur je konkrétní, nikoli formální
Obě agentury dlouhodobě diskutují společný program a další možnosti, jak podpořit rozvoj poznatků základního výzkumu do aplikovaného. Diskuze probíhá také o možné bonifikaci projektů s aplikačním potenciálem v rámci soutěží TA ČR a o legislativních možnostech užší spolupráce, přičemž nadějnou možností by mohl být aktuálně schvalovaný návrh nového zákona o VaVaI a transferu výsledků.
Jedním z konkrétních výsledků spolupráce je i aktuálně připravovaná soutěž Proof of Concept GA ČR. Soutěž Proof of Concept pomůže v příštím roce projektům základního výzkumu rozvinout jejich aplikační potenciál. GA ČR při výběru využije mj. struktury pro transfer výsledků podporované TA ČR z programů GAMA, GAMA 2 a SIGMA – DC1. Soutěž významně přispěje k lepšímu využití výsledků základního výzkumu a jejich dalšímu aplikačnímu rozvoji.
Porovnání celostátních dat s EU neodráží efektivitu agentur
NKÚ poukazuje, že Česká republika nedosahuje v jistých oblastech, jako je citovanost publikací nebo počet patentů, světového, případně evropské průměru. I přes význam obou agentur v celém systému, přesahuje toto tvrzení významně rámec kontroly a jejích možností. Netýká se totiž tolik efektivity poskytované podpory jako efektivity výzkumu a vývoje a inovací v České republice jako celku.
Rozpočet obou agentur představuje přibližně čtvrtinu státních výdajů na výzkum a vývoj a jejich vliv na celkové ukazatele inovační výkonnosti je tedy omezený. Tvrzení NKÚ staví na metodice, která srovnává celorepublikové výsledky s evropskými nebo světovými průměry, aniž by zohlednila další faktory, které agentury nemohou svou činností ovlivnit.
NKÚ při posuzování efektivity agentur poukazuje také na Evropské inovační skóre (EIS), kde Česká republika dosahuje úrovně „mírného inovátora“. Evropské inovační skóre zahrnuje 32 kritérií – velká část z nich je však mimo přímou působnost obou agentur. Hodnotí například i přístup k rychlému internetu nebo míru celoživotního vzdělávání.
Dopad podpory GA ČR vykazuje nadstandardní výsledky – v průměrné normalizované citovanosti již překonala světový průměr, a roste také podíl publikací umístěných v top 10 % a top 1 % nejcitovanějších publikacích, u posledního zmiňovaného se nachází těsně pod světovým průměrem (0,96 %). Z analýz GA ČR také vyplývá, že vědci podpoření GA ČR publikují více a v kvalitnější časopisech než ostatní vědci v ČR.
Snižující se podíl patentové ochrany v projektech podpořených TA ČR je nutné dát do souvislosti s probíhajícími strukturálními změnami v celém českém inovačním ekosystému. Ve stejném období dochází k poklesu patentové aktivity v Česku plošně. Za prvé se jednoznačně projevuje pokles významu uměle vytvořeného systému patentové ochrany, který souvisel pouze a především s institucionální podporou, která byla přerozdělována pomocí tzv. „kafemlejnku” (vznikaly patenty bez reálné představy o jejich dalším využití jen jako podmínka splnění dotace). Současně se i v evropském kontextu upouští od důrazu na patentování a například rámcový program Evropské komise Horizont Evropa i z důvodu nejrůznějších cest uplatnění výsledků zavedl pojem „zhodnocování znalostí”. Další významné strukturální důvody můžeme identifikovat například v rámci analýz, které TA ČR provádí. Z analýz, které si nechala TA ČR vypracovat na téma tzv. offshoringu patentů vyplývá, že část know-how od českých původců je následně patentována v zahraničí. Tento odliv know-how je však nutné dát také do souvislosti s vlastnickou strukturou domácí ekonomiky včetně domácího výzkumného prostředí.
Posláním GA ČR je podporovat celou šíři základního výzkumu
NKÚ kritizuje absenci podpory základního výzkumu orientovaného na strategické oblasti. Ve skutečnosti více než 80 % projektů financovaných GA ČR spadá do oblastí definovaných v Národních prioritách orientovaného výzkumu.
Základní výzkum však nelze redukovat jen na tyto oblasti. Jeho síla spočívá v šíři záběru – umožňuje reagovat na nepředvídané hrozby, rozvíjí poznání a buduje kapacity nezbytné pro budoucí rozvoj. Často přináší i zásadní objevy, které nelze předem naplánovat, a to i v oblastech, kde nejsou předpokládány. Tento přístup reflektují i pravidelně vypisované soutěže GA ČR, ve kterých jsou podle podmínek schválených vládou financovány projekty ze všech oblastí.
GA ČR naplnila doporučení NKÚ z předchozí kontrolní akce vytvořením skupiny grantových projektů Orientovaného základního výzkumu. NKÚ považuje jeho doporučení za nesplněné, protože tato soutěž nebyla dosud vypsána – ze strany GA ČR však tato skutečnost nemohla být nijak ovlivněna, protože na soutěž nebyly ze státního rozpočtu nikdy přiřazeny prostředky. Toto rozhodnutí mohlo být také ovlivněno faktem, že Národní priority orientovaného výzkumu nejsou primárně určeny pro oblast základního výzkumu.
Aby podpora GA ČR měla i širší společenské a hospodářské uplatnění (které bylo v připravenostní fázi identifikováno u přibližně 30 % projektů) připravila na příští rok GA ČR soutěž Proof of Concept, která pomůže projektům základního výzkumu rozvinou jejich aplikační potenciál.
Dlouhodobé směřování TA ČR a participace soukromého sektoru na financování projektů
Prioritou TA ČR je od počátku transparentnost a kvalitní nastavení hodnoticího procesu a v této oblasti považuje kontrolní závěr NKÚ za potvrzení aktuální vysoké kvality hodnoticího procesu TA ČR, což ostatně podporují i rozsudky soudů.
NKÚ v kontrolním protokolu upozornila na snižující se zapojení soukromého sektoru do financování projektů. Podpora poskytovaná Technologickou agenturou ČR se v posledních letech významně zaměřila na výzkum a vývoj ve veřejném zájmu, směřující do strategických oblastí, které stát definuje ve svých strategiích a koncepcích a vláda ve svých rozhodnutích. Pak není nic překvapivého na tom, že se zvýšil veřejný podíl na financování těchto nákladů. Důraz TA ČR kladla také na to, aby byly výsledky výzkumu a vývoje využity v praxi, což potvrzuje i samotný kontrolní závěr. Považujeme toto zjištění pro zvyšování inovační výkonnosti Česka za důležitější a přínosnější, než například strohé nastavení administrativní podmínky, že v každém projektu musí příjemci dosáhnout alespoň jednoho patentu, zvláště v době, kdy se významně zkracuje tzv. inovační cyklus. V projektech kratších 4 let není ani možné a reálné očekávat, že příjemci patentu dosáhnou, ale spíše vykáží patent založený na předchozích výsledcích, který nemusí zcela souviset s podpořeným projektem.
TA ČR oceňuje pozitivní vyhodnocení stavu know-how a připravenosti agentury pro efektivní administraci programů a projektů i pro další poskytovatele, a to včetně informačního systému.
Při srovnání s ostatním zahraničními agenturami NKÚ potvrzuje efektivitu TA ČR. Nicméně je nutné podotknout, že zahraniční agentury často ovlivňují více ukazatelů EIS, jelikož mají více zaměstnanců a širší škálu nástrojů pro zvýšení dopadu na inovační ekosystém. Dle zkušeností TA ČR, zejména v rámci TAFTIE (evropské sdružení inovačních agentur), je toto klíčovým omezením působení agentury na celý inovační ekosystém.
GA ČR a TA ČR vítají podněty NKÚ, výsledky jeho kontrolní akce je však nutné brát s ohledem na uvedená fakta.
Co o klimatu prozradí letokruhy stromů? Vědecký tým vedený Janem Altmanem z Botanického ústavu AV ČR analyzuje letokruhy stromů ve východní Asii a na jejich základě rekonstruuje historii tropických cyklón. Za tento výzkum byl v loňském roce nominován na Cenu předsedy GA ČR.
Historii nejlépe vyprávějí ti, kdo ji sami zažili. Pokud jde o události staré stovky let, mohou se svědky stát stromy, v jejichž letokruzích se uchovávají stopy dávno minulých časů. Stačí je jen umět správně přečíst.
Dendrochronolog Jan Altman se ve svém výzkumu zaměřuje na analýzu letokruhů stromů z východní Asie a zjišťuje frekvenci historických tropických cyklón (zde jsou nazývány tajfuny). Ekonomické škody, které cyklóny každoročně způsobují, se v této oblasti pohybují v řádu bilionů dolarů a s postupující klimatickou změnou jejich výše dále roste. Příčinou škod není jen silný vítr, který cyklóny přinášejí, ale také přívalové deště vedoucí k rozsáhlým záplavám.
„Překvapuje mě, že se tomuto tématu věnuje jen hrstka místních vědců. Přitom právě jejich lesy jsou tropickými cyklónami výrazně ovlivňovány a nedostatek znalostí v této oblasti je opravdu značný,“ říká výzkumník. Tropické cyklóny rovněž ovlivňují další části světa, především Střední a Severní Ameriku (zde se jim říká hurikány) a vlivem klimatické změny se stále častěji vyskytují také při pobřeží Atlantského oceánu v západní Evropě. V současnosti existují především studie zaměřené na jednorázové dopady těchto jevů, ale dlouhodobé souvislosti, které lze odhalit například prostřednictvím dendrochronologických dat, jsou stále málo prozkoumané.
Jak vědci tyto stopy čtou? Pomáhají jim k tomu letokruhy a izotopy
Čeští výzkumníci podnikají několikatýdenní expedice do východní Asie, kde sbírají vzorky a provádějí měření potřebná pro další analýzy. Vybírají si přitom lesní plochy pokrývající studovaný gradient, od území s častým výskytem tropických cyklón, např. Taiwan, až po místa, kde se vyskytují méně často, např. severní Japonsko.
„Spolu s místními kolegy předem vytipujeme lokality s reprezentativním porostem. Následně založíme výzkumné plochy o rozloze tisíc metrů čtverečních a změříme výšku vybraných stromů, určíme jejich druh a zaznamenáme prostorovou pozici jednotlivých stromů. Pomocí nebozezu pak odebereme vývrty, 5–12 milimetrů široké vzorky dřeva, které přivezeme do Česka k analýze,“ popisuje Altman průběh terénních prací. Pokud jde vše podle plánu, výzkumníci odeberou vzorky z několika lokalit v dané zemi.
V laboratoři se následně vývrty připraví na analýzy, a poté se měří šířka jednotlivých letokruhů nebo hustota dřeva v jarních a letních částech každého letokruhu. Na vybraných vzorcích probíhá také izotopová analýza, při které se měří poměr ve složení izotopů kyslíku v letokruzích, což umožňuje zpětně určit frekvenci historických cyklón.
Tropické cyklóny vznikají nad teplými oceány, odkud se do atmosféry odpařují lehké izotopy kyslíku. Ty se pak spolu s vydatnými dešti dostávají na pevninu. Přestože tyto srážky trvají obvykle maximálně jen několik dní, díky jejich velkému množství jimi nasákne půda a stromy tuto vodu následně zabudují do své biomasy. Signál ze srážek tropických cyklónů je tak uložen v letokruzích. Jde pak jen o to, použít správné analytické a statistické metody k jeho odhalení.
Na základě izotopového složení letokruhů a dalších parametrů dokázal tým Jana Altmana zmapovat nejen frekvenci, ale i intenzitu historických tropických cyklón. „Porovnali jsme známá klimatická data za posledních sto let s izotopovým složením dřeva a zjistili jsme, že pomocí této metody lze s vysokou přesností určit, zda se v daném roce v okolí přibližně 300 kilometrů vyskytovala tropická cyklóna, a pokud ano, rovněž její sílu.“
Na základě těchto dat pak vědci rekonstruovali výskyt cyklón v minulosti. „To, jak daleko v čase se můžeme vrátit, závisí na stáří stromu. V průměru jsme byli schopni najít stromy staré kolem 300 let, výjimečně i mnohem starší. V hustě osídlených oblastech východní Asie je však počet lokalit s takto starými stromy omezen a jejich nalezení stále obtížnější kvůli stále se zvětšujícímu tlaku na přirozené porosty.“
Tropické cyklóny a sopečné erupce
Tým rovněž přispěl k vědecké diskusi o vlivu sopečné aktivity na výskyt tropických cyklón. „Ukázali jsme, že přibližně dva roky po velkých erupcích byla frekvence výskytu cyklón nižší, jelikož významné vulkanické erupce snižují globální teplotu a právě vysoká teplota oceánů je zásadní podmínkou pro formování tropických cyklón,“ říká řešitel projektu.
V budoucnu chtějí výzkumníci na dosavadní práci navázat. Už nyní mají k dispozici nová data z dalších oblastí jihovýchodní Asie – například z Vietnamu, jižní Číny nebo Tchaj-wanu. Svůj výzkum v rámci dalších projektů zároveň rozšiřují na americký kontinent, kde analyzují vývrty z Mexika, jižní a východní části Spojených států a nejnověji i jihovýchodní části Kanady. Cílem je sledovat proměny historického výskytu tropických cyklón.
„Z našich dat už nyní vidíme, že se výskyt těchto jevů posouvá postupně směrem na sever. Náš výzkum pomůže odhalit dlouhodobou variabilitu ve výskytu tropických cyklón a dopad probíhajících změn na lesní ekosystémy. Naše výsledky jsou využitelné jak pro ochranu přírody, tak pro lesní management, například tím, že pomohou pochopit změny v druhovém složení nebo identifikovat odolnější dřeviny na vzrůstající výskyt tropických cyklón,“ uzavírá Jan Altman.
Grantová agentura ČR (GA ČR) podpoří ve spolupráci s partnerskými agenturami z Polska (Narodowe Centrum Nauki – NCN), Rakouska (Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung – FWF) a Německa (Deutsche Forschungsgemeinschaft – DFG) celkem 22 nových mezinárodních projektů.
Německo- a rakousko-české projekty se začnou řešit od října letošního roku, polsko-české pak od 1. ledna 2026. Hodnocení návrhů projektů probíhalo na bázi Lead Agency, kdy návrhy hodnotí pouze jedna z agentur a druhá, partnerská, od ní hodnocení přebírá. GA ČR vystupovala u všech projektů, které budou nově podpořeny, jako partnerská agentura. Každá z agentur financuje část výzkumu prováděnou vědci z jejího území.
Polsko-české projekty (NCN – GA ČR)
Reg. č.
Navrhovatel
Název projektu
Uchazeč
Doba řešení
26-19910L
prof. Ing. Kamila Kočí, Ph.D.
Investigating the mechanisms and efficiency of green hydrogen formation as a by-product of the photoreduction of CO2 in the aqueous and gas phases
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, Institut environmentálních technologií
3 roky
26-19940L
doc. Ing. Libor Pekař, Ph.D.
Optimizing Robust Delayed Feedback and Predictive Control Problems via Advanced Metaheuristics
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky
3 roky
26-19849L
Krzysztof Tadyszak, D.Sc.
Engineering Biocompatible and Bioactive Stents for Improved Endothelial Integration in Cardiovascular Applications
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i.
3 roky
26-19925L
RNDr. Ivo Starý, CSc.
Helicene-Alkyne/Polyyne Cooperativity for Catalysis and the Synthesis of New Materials
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.
3 roky
26-19991L
Edgar Benjamin Montufar, Ph.D.
NIR-aCtive mUlti-layeR coAtings for Titanium allOys to disinfect supeRbugs (NIR-CURATOR)
Vysoké učení technické v Brně, Středoevropský technologický institut
3 roky
26-19974L
prof. RNDr. Karel Schulmann, CSc.
Pairing extreme metamorphism – A Tale of East Pangea supercontinent assembly
Česká geologická služba
3 roky
26-19970L
Ing. Daniel Kozák, Ph.D.
The relationships between biodiversity and carbon stock across disturbance and management gradient in temperate mountain forests
Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta lesnická a dřevařská
3 roky
26-19874L
Dr. Sudhanshu Shekhar
Role of the sinonasal microbiota in modulating airway immunity and allergic inflammation
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.
3 roky
26-19900L
RNDr. Petr Šimek, CSc.
Galleria mellonella as a model for nutritional immunology. The role of fatty acid in enhancing the host immune response to fungal pathogen
Biologické centrum AV ČR, v.v.i.
3 roky
26-19948L
Mgr. Ing. Jan Cimbálník, Ph.D.
Discharges of low and high frequency neural oscillations for tracking and modulation of human verbal and spatial memory processing
Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně
3 roky
26-19629L
doc. Mgr. Pavel Dvořák, Ph.D.
Unlocking the unused capacity of bacterial metabolism through the rational design of substrate transporters
Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta
3 roky
26-19932L
Dr Marko Svicevic
Polish-Czech Border Crisis in Light of International law
Univerzita Palackého v Olomouci, Právnická fakulta,
2 roky
26-19859L
Mgr. Péter Szabó, Ph.D.
Forest of the Anthropocene: the role of Pinus sylvestris in the formation of modern states, societies and environments in the 18th and 19th centuries
Botanický ústav AV ČR, v. v. i.
3 roky
26-19972L
Joseph Grim Feinberg, Ph.D.
Between Nationalism and Internationalism: Changing Concepts of Emancipation in Polish and Czech Post-Stalinist Philosophy and Social Theory
Filosofický ústav AV ČR, v.v.i.
3 roky
26-19867L
prof. Mgr. Kateřina Králová, Ph.D., M.A.
Displacement and (Post)secular Memory: Contemporary Crises and Historical Legacies in Southeastern and East-Central Europe (MEMCRIS)
Univerzita Karlova, Fakulta sociálních věd
3 roky
26-19828L
Mgr. Robert Novotný, Ph.D.
Prague as export center ca. 1400. The artistic transfer to the cities Of Hanseatic Ligue
Filosofický ústav AV ČR, v.v.i.
3 roky
26-19927L
Mgr. Miloš Gregor, Ph.D.
INFLUPOL Influencers and Politics in the Digital Age: Exploring Dynamics between Social Media Influencers, Political Organizations, and Citizens
Podpora mezinárodních vědeckých projektů je možná díky spolupráci mezi agenturami v rámci iniciativy WEAVE. Jejím cílem je odstranit bariéry mezinárodní vědecké spolupráce a propojit 12 evropských agentur podporujících základní výzkum.
Další projekty hodnocené formou Lead Agency budou postupně oznamovány v průběhu roku, včetně trilaterálních projektů financovaných společně s polskou agenturou od ledna 2026.
Mezinárodní tým vedený experty a expertkami z Ústavu molekulární genetiky AV ČR ve spolupráci s Univerzitou Ludvíka Maxmiliána v Mnichově za podpory Grantové agentury České republiky (GA ČR) identifikoval dva klíčové regulační geny ptačí imunity – IRF3 a IRF9, které byly až dosud považovány za chybějící v ptačích genomech. Tyto poznatky mění pohled na evoluci ptačí imunity a otevírají nové možnosti ve studiu ochrany proti virovým infekcím nejen hospodářských zvířat, ale i lidí. Ptáci jsou totiž přirozeným rezervoárem řady patogenů, které se přenášejí na člověka.
Interferony hrají zásadní roli v protivirové imunitě. Slouží jako poplachové signály upozorňující na virovou infekci. Buňky je začnou produkovat ihned po začátku infekce a dávají tím svému okolí najevo, že je potřeba zastavit šíření viru. Interferon se na povrchu buňky naváže na specifický receptor a uvnitř buňky spustí tzv. signální kaskádu. Na jejím konci je vytvoření molekulárního komplexu, který obsahuje klíčový gen IRF9 (interferonový regulační faktor 9). Ten pak řídí produkci mnoha buněčných protivirových genů. IRF3 je zodpovědný za produkci samotných interferonů.
„Zatímco role savčích IRF3 a IRF9 v imunitní reakci je dobře popsána, jejich ptačí ekvivalenty zůstávaly po desetiletí záhadou. Nám se teď podařilo ptačí IRF9 identifikovat a potvrdit jeho zapojení v protivirové obraně,“ říká Lenka Ungrová z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, první autorka článku o regulačních genech, který nyní zveřejnil prestižní odborný časopis BMC Biology. Genetické sekvence ptačích IRF genů vykazovaly podle Lenky Ungrové zajímavé anomální vlastnosti, které velmi ztěžují jejich identifikaci a zároveň mohou souviset s pravou evoluční ztrátou genu.
Ztraceno v evoluci
Pomocí pokusů na kachních buňkách se ukázalo, že bez genu IRF9 mají po přidání interferonu velmi omezenou produkci protivirových genů. „Když jsme jim IRF9 znovu dodali, protivirová obrana se obnovila. To potvrzuje, že gen IRF9 je u ptáků funkčně velmi důležitý – podobně jako u savců,“ uvádí vědkyně.
Pomocí moderních bioinformatických metod a analýzy genetických databází vědecké týmy zjistily, že gen IRF3 se nachází pouze u ptáků ze skupiny běžců, jako jsou pštrosi, kivi nebo emu, gen IRF9 je přítomen u většiny ptáků, ale chybí třeba slepicím nebo bažantům.
„Záhadou zůstává, že u kuřete a dalších hrabavých ptáků se nám IRF9 identifikovat nepodařilo a téměř jistě se v jejich evoluci ztratil. Nyní se snažíme zjistit, jakým způsobem byl tak důležitý protivirový gen nahrazen,“ zdůrazňuje Lenka Ungrová.
Mnoho virů, včetně například viru ptačí chřipky, různými mechanismy obranné interferonové dráhy blokuje. Důkladnější poznání a porovnání obranných siganalizací mezi savci a ptačími druhy je nezbytným krokem ve vývoji účinných antivirotik a vakcín.
S rostoucími teplotami a stále častějšími klimatickými extrémy se mnoho živočišných druhů ocitá v podmínkách na hranici jejich fyziologických možností. Vzhledem k rychlosti klimatické změny hraje klíčovou roli v přežití genetická proměnlivost – soubor existujících genetických variant umožňující rychle reagovat prostřednictvím evoluční adaptace. Avšak jak bohatý je tento genetický „bonus“ u různých druhů? Jaké jsou jejich šance přizpůsobit se budoucímu klimatu?
Díky podpoře Grantové agentury ČR (GA ČR) se tým Petra Kotlíka, vedoucího Laboratoře molekulární ekologie Ústavu živočišné fyziologie a genetiky Akademie věd ČR, mohl pustit do výzkumu zaměřeného právě na tyto důležité otázky. Hlavním aktérem se při něm se stal norník rudý (Clethrionomys glareolus), nenápadný lesní hraboš, který však v rukou vědců odhaluje klíčové mechanismy umožňující přizpůsobit se proměnlivému klimatu v Evropě.
Tento výzkum nejenže přispívá k porozumění adaptaci druhů na klimatické změny, ale zároveň poskytuje cenné poznatky pro ochranu biodiverzity v rychle se měnícím prostředí.
Británie: přírodní laboratoř evoluce a adaptace
Norník rudý je široce rozšířený od jižní Evropy až za polární kruh. Jeho populace jsou tak přizpůsobené rozličným klimatickým podmínkám, což z něj dělá jedinečný modelový druh pro studium adaptace. Podpořená studie se zaměřila na norníky ve Velké Británii, která představuje ideální „přírodní laboratoř“. Po skončení poslední doby ledové kolonizovali norníci Británii ve dvou migračních vlnách, z nichž každá pocházela z jiného klimatického prostředí, takže si přinesli rozmanitou genetickou výbavu. Výsledný pestrý mix genů vytvořil vynikající základ pro přírodní výběr umožňující rychlou adaptaci na nové podmínky, které norníky v Británii čekaly.
Tým Petra Kotlíka využil moderní technologie sekvenování celého genomu ve spolupráci s vědkyněmi a vědci z Oklahomské a Cornellovy univerzity v USA. Analýza genomu stovky norníků odhalila klíčové geny, které těmto malým savcům pomáhají zvládat proměnlivost klimatu. Patří mezi ně i geny, které chrání před oxidačním stresem a napomáhají tak přežití v teplotních extrémech – například hemoglobin nebo Epas1. Tyto geny jsou známé i u člověka a kromě ochrany před oxidačním stresem hrají klíčovou roli také při přizpůsobení se nízké hladině kyslíku, například ve vysokohorských oblastech.
Tato zjištění ukazují, že evoluční adaptace na extrémní podmínky se často opírá o specifické genetické mechanismy, které mohou být sdílené napříč různými druhy.
Mezinárodní spolupráce hrála klíčovou roli při úspěšné realizaci projektu. Evoluční ekoložka Hayley Lanier z Oklahomské univerzity (vpravo) na fotografii s členkou projektového týmu Silvií Markovou, která byla zodpovědná za genomické analýzy.
Mísení genů jako klíč k přizpůsobení
Výzkum Kotlíkova týmu ukázal, že genetická výbava britských norníků se výrazně liší v závislosti na jejich geografickém původu. Severní populace ve Skotsku zdědily klíčové geny převážně od prvních kolonistů, díky kterým jsou lépe přizpůsobeny chladnějším a vlhčím podmínkám. Oproti tomu jižní populace v Anglii ve větší míře těží z genetických variant přinesených druhou migrační vlnou, které jsou vhodné pro teplejší a sušší prostředí. Tento adaptivní gradient dokonale ilustruje, jak mísení genů mezi různými populacemi v kombinaci s přírodním výběrem umožňuje formování adaptací odpovídajících specifickým místním podmínkám.
Britské populace norníků jsou proto jedinečným příkladem evolučního procesu, kdy smísení genů z různých populací nejen zvyšuje genetickou rozmanitost, ale také umožňuje vznik klíčových adaptací během relativně krátké doby. Tento mechanismus ukazuje, že genetické mísení není jen vedlejším produktem migrace, ale zásadní strategií přežití v proměnlivém prostředí.
Genetická výbava pro budoucí klima
Klíčovým přínosem podpořeného výzkumu je jeho význam pro budoucnost. Klimatické modely naznačují, že oteplování v Británii bude pokračovat rychlým tempem, což může představovat vážné problémy pro skotské populace norníků a dalších druhů. Jejich „chladnomilná“ genetická výbava, například varianta hemoglobinu optimalizovaná pro nízké teploty, se může stát nedostatečnou pro zvládání teplejšího prostředí. Přežití těchto populací tak může záviset na jejich schopnosti „vypůjčit si“ adaptivní teplomilné geny od jižních sousedů v Anglii. Pokud k takovému mísení genů dojde, může se znovu ukázat jako klíčový mechanismus adaptace na proměnlivé klima.
Tento proces přirozené výměny genetického materiálu mezi populacemi není zásadní pouze pro britské norníky, ale má významný dopad na mnoho dalších druhů po celém světě. Výsledky výzkumu zdůrazňují důležitost konceptu tzv. asistované adaptace – strategie, která zahrnuje například přemístění jedinců s „teplomilnými“ geny do oblastí, kde klíčové genetické varianty chybí. Tento přístup by mohl výrazně podpořit populace nacházející se na hranici svých adaptačních možností a pomoci jim čelit hrozbám spojeným se změnami klimatu.
Ochrana přírody dlouho kladla důraz na zachování genetické čistoty populací, v budoucnu by se však mohla rozšířit o podporu genetického mísení. Tento přístup může nejen zvýšit šance na přežití jednotlivých populací, ale i posílit celkovou odolnost druhů vůči budoucím změnám klimatu.
Mediální ohlas výsledků projektu potvrzuje společenský význam výzkumu podpořeného GA ČR.
Lekce z evoluce: ochrana druhů v měnícím se světě
Projekt podpořený GA ČR významně rozšířil naše chápání evolučních procesů a zdůraznil klíčovou roli genetické různorodosti při adaptaci druhů na klimatické změny. Studie norníků rudých ukázala, že přirozené genetické mísení mezi populacemi není jen vedlejším produktem migrace, ale klíčovým evolučním nástrojem, který druhům umožňuje obstát i v dynamicky se měnících podmínkách.
Petr Kotlík a jeho tým se v dalším výzkumu zaměří na identifikaci oblastí Evropy, které představují klíčové zdroje genetické rozmanitosti potřebné pro budoucí adaptaci druhů. Tyto poznatky mohou významně přispět k hlubšímu pochopení evolučních adaptací evropských druhů a zároveň poskytnout pevný vědecký základ pro návrh účinných strategií jejich ochrany. Ačkoli výzkum pracuje s norníkem rudým jako modelovým druhem, jeho závěry mají zásadní potenciál i pro další druhy, zejména pro ty, kterým bude hrozit vyhynutí a které hrají klíčovou roli v udržování ekosystémů nebo mají hospodářský význam.
Tento výzkum tak přináší nejen nové poznatky o mechanismech evoluční adaptace, ale zároveň poskytuje důležitý vědecký základ pro vývoj inovativních přístupů k ochraně biodiverzity. Ve světě, který čelí stále větším výzvám v důsledku klimatických změn, mohou být takové poznatky klíčové pro zajištění účinné ochrany přírodního dědictví.
Postdoktorand Marco Escalante, specialista na geneticko-klimatické modelování, jehož zapojení do projektového týmu bylo možné díky podpoře GA ČR.
Úvodní obrázek: Norník rudý – nenápadný lesní hraboš, který je jedním z hlavních modelových druhů pro studium adaptací na klimatické změny v Evropě.
Daniel Bím z Ústavu fyzikální chemie VŠCHT v Praze plánuje v rámci projektu JUNIOR STAR přijít na způsob, jak využít světlo a elektrické napětí jako efektivní nástroje pro řízení chemických reakcí. Cílem je nalézt šetrnější a efektivnější způsoby syntézy důležitých látek – od materiálů po léčiva. Jeho práce se zaměřuje na tzv. niklové komplexy, sloučeniny, které by v budoucnu mohly sloužit jako vhodnější alternativy ke vzácným a toxickým kovům, které se dnes v průmyslu běžně používají jako katalyzátory chemických reakcí.
Niklové komplexy
Niklové komplexy jsou sloučeniny, ve kterých je atom niklu vázán na organické molekuly zvané ligandy. Tyto komplexy fungují jako katalyzátory – umožňují nebo urychlují chemické reakce, které by jinak probíhaly velmi pomalu nebo by neprobíhaly vůbec. Jednou z výhod niklu je, že může existovat v různých oxidačních stavech, což mu dává široké spektrum katalytických možností. Zajímavé dále je, že tyto oxidační stavy lze řídit pomocí světla nebo elektrického potenciálu, což umožňuje přesné řízení jeho reaktivity.
Výzkum Daniela Bíma kombinuje chemii s fyzikálními principy, díky čemuž může katalytické procesy zkoumat z různých perspektiv. Tento přístup dává výsledkům jeho práce příslib širokého aplikačního potenciálu, a to nejen v oblasti chemie, ale i v energetických a environmentálních technologiích. „Cílem je pochopit, jak přesně tyto katalyzátory fungují a jak úpravy ligandů mohou ovlivnit reaktivitu niklu. Tento přístup nám umožní navrhnout efektivnější a cílenější katalyzátory chemických reakcí,“ představuje cíle svého projektu Daniel Bím. Tyto poznatky mohou přispět k vývoji nových metod syntézy organických látek, které by díky využití světla a elektrického napětí byly šetrnější k životnímu prostředí a mohly by nahradit často velmi drahé a v mnoha případech i toxické kovy používané dnes.
Uplatnění výsledků
Lepší pochopení mechanismů fungování niklových katalyzátorů by mohlo vést k jejich optimalizaci pro konkrétní reakce. „Rádi bychom objevili nové směry, kde tradiční katalyzátory nejsou účinné,“ dodává Daniel Bím. Díky možnosti řídit katalytické procesy pomocí světla nebo elektrického potenciálu se otevírají nové možnosti pro udržitelné metody syntézy organických látek. Výzkum tak může mít zásadní význam například pro farmaceutický průmysl, ale i pro další oblasti výroby materiálů a chemikálií, kde existuje poptávka po nových metodách syntézy.
Neexistují špatné nápady
Důležitá je pro řešitele práce s mladými vědci – aktivně se věnuje mentoringu a zapojuje studenty do výzkumu. „Snažím se vytvořit prostředí, kde se studenti nebojí experimentovat a učit se z chyb. Ve vědě totiž neexistují špatné nápady – jen ty, které je třeba otestovat. Chci studenty povzbudit, aby se nebáli přicházet se svými vlastními nápady a diskutovat o nich,“ vysvětluje. Tento přístup je nejen součástí jeho vědecké praxe, ale také jeho přesvědčení o důležitosti interdisciplinarity ve výzkumu.
Ing. Daniel Bím, Ph.D.
Daniel Bím působí na Ústavu fyzikální chemie VŠCHT v Praze, kde díky grantu JUNIOR STAR založil vlastní výzkumnou skupinu. Na svém projektu aktivně spolupracuje s odborníky z dalších předních českých výzkumných institucí, například z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR. Jeho odborné vazby však sahají i za hranice České republiky – cenné kontakty navázal během své postdoktorské stáže v Kalifornii. Tyto kontakty mu umožňují přístup ke špičkovým technologiím a metodám, které rozšiřují možnosti jeho výzkumu.
Historici Jiří Suk, Kristina Andělová a Tomáš Zahradníček z Ústavu pro soudobé dějiny AV ČR se ve svém nedávném výzkumu zaměřili na český levicový exil v letech 1968–1989. Výsledky tříletého projektu, podpořeného Grantovou agenturou ČR (GA ČR), který byl nominován na Cenu předsedy GA ČR, představili v knize Pro nás dějiny nekončí. Politická práce a myšlení českého levicového exilu (1968–1989).
Badatelský tým usiloval nejen o objasnění dílčích otázek spojených s občansko-politickou opozicí v disentu a exilu po srpnu 1968, ale také o obecnější pohled na roli a význam české nezávislé politické levice v druhé polovině 20. století, na její různá ideologická východiska, opoziční strategie, informační okruhy a transnacionální vazby. V delším časovém horizontu se zabýval jejím zrodem, formováním v evropských kontextech, možnostmi i limity vzájemné spolupráce a jejím vlivem a významem v době hroucení komunistických diktatur na sklonku 80. let 20. století.
„Klíčovou motivací práce byla snaha objasnit spletitý myšlenkový a institucionální vývoj české demokratické levice v éře komunistické totalitní diktatury a vytvořit tak předpoklady pro zkoumání levicové politiky a myšlení po roce 1989,“ dodává vedoucí týmu Jiří Suk.
Historici se soustředili na tři synchronně pojednávané klíčové iniciativy demokratického levicového exilu – Československou sociální demokracii vydávající v západním Německu čtvrtletník Právo lidu, reformně komunistickou skupinu vydávající v Římě dvouměsíčník Listy a západoberlínskou radikálně socialistickou skupinu kolem čtvrtletníku Informační materiály. Zkoumali je s ohledem na základní vývojové mezníky – pražské jaro 1968, Chartu 77 a politiku lidských práv, pravicový obrat na počátku 80. let 20. století v USA a Evropě, sovětskou perestrojku a pád komunistických diktatur v roce 1989.
Kniha Pro nás dějiny nekončí. Politická práce a myšlení českého levicového exilu (1968–1989)
Sociální demokracie – ve jménu antikomunismu
Sociální demokracie byla tradiční politickou stranou působící od poslední čtvrtiny devatenáctého století. Podílela se na vládách v první (1918–1938) a třetí republice (1945–1948). Její násilné sloučení s KSČ v červnu 1948, poúnorová exilová vlna, neúspěšný pokus o obnovu v době pražského jara 1968 a další odchody do exilu – to vše vytvářelo zvláštní podmínky pro udržení sociálnědemokratického směru v povědomí a v navigaci směrem k obnovení plnohodnotné politické plurality na levici.
Zatímco doma existovala „spící strana“, již tvořili bývalí a v podmínkách samovlády KSČ neaktivní členové strany se silnou sociálnědemokratickou identitou a pamětí, v exilové organizaci probíhalo názorové štěpení a generační výměna. S tím se pojila otázka, koho vlastně strana reprezentuje po únoru 1948, po srpnu 1968, po Chartě 77 a na sklonku osmdesátých let – zda domácí spící stranu, nezávislé socialisty před Chartou a po ní, případně zda je otevřeným prostorem pro každého včetně reformních komunistů, u nichž čas otupil ambici udržet si vůdčí pozici v předpokládané reformě socialismu.
Antikomunistická hodnotová orientace jako základní skupinová identita nadřazená politickému pragmatismu vyústila v to, že exilová sociálnědemokratická strana nakonec nesehrála klíčovou roli v bleskovém obnovení činnosti Československé strany sociálně demokratické v listopadu 1989 a následujících měsících. Ukázalo se, že sociálnědemokratický prostor lákal více politických proudů a osobností, než se zdálo v podmínkách nesvobody.
Skupina Listy – ve jménu eurokomunismu
Skupina Listy, složená z prominentních osobností reformního komunismu a pražského jara 1968, nejprve usilovala být mluvčím „strany vyloučených“, tedy těch členů KSČ, kteří na přelomu šedesátých a sedmdesátých let odmítli pookupační konsolidaci. Pokusila se udržet reformní komunismus v kurzu dvojím úsilím směřovaným domů i k potenciálním spojencům v Evropě. V diplomatické, politologické a publicistické aktivitě se v exilu stala skupina kolem Jiřího Pelikána a Zdeňka Mlynáře více než zdatnou konkurencí etablovaným antikomunisticky orientovaným sociálním demokratům. Určitou naději vkládala do eurokomunismu a Číny jako možných protiváh sovětského imperialismu.
Poměrně výrazná změna nastala s Chartou 77 a generálním obratem k lidským právům bez ohledu na politický a ideologický profil domácích opozičních proudů. Po roce 1985 skupina přirozeně znovu kladla větší důraz na reformně-komunistickou politiku. Od generálního tajemníka Ústředního výboru Komunistické strany Sovětského svazu (ÚV KSSS) Michaila Gorbačova se však nedočkala uznání pražského jara 1968 jako legitimního předchůdce moskevské perestrojky. Podobně jako v případě sociální demokracie bylo vyústění dvacetileté politické práce skupiny Listy dosti překvapivé a málokým očekávané. Nenaplnil se totiž předpoklad, s nímž počítali i pravicově orientovaní disidenti, že přechod od totalitarismu k demokracii bude řízený a postupný a že v něm sehrají zásadní roli dějinami poučené reformně-komunistické elity podporované spřízněným exilem. V radikálně proměněné atmosféře na konci osmdesátých let, kdy KSSS a středoevropské komunistické strany doslova utekly od praporů, sehrála politika pražského jara a na ni navazující socialistická opozice v exilu pouze symbolickou roli.
Skupina Informační materiály – ve jménu socialistické samosprávy
Skupinu Informační materiály vytvořili studenti spjatí s Hnutím revoluční mládeže, jež se v letech 1968–1969 nejrozhodněji postavilo proti obnovování pořádku v Československu. Skupina navazovala na západní novou levici, především na proud spjatý se 4. internacionálou, k níž se historicky vázala první systematická kritika stalinismu z pera sovětského revolucionáře v exilu Lva Trockého. Tato kritika spočívala v podrobné analýze byrokratické degenerace revolučního přetváření světa a uznávala říjnovou revoluci 1917 jako zásadní historický mezník na cestě lidstva k osvobození v socialismu a komunismu v pojetí dělnické samosprávy. Pod vlivem liberálně levicového eurokomunismu, nepolitické politiky lidských práv a pravicového obratu počátkem 80. let 20. století tento směr slábl a stával se intelektuální exkluzivitou v názorovém tříbení radikálně levicové kritiky v přechodu k postmoderní a postindustriální konzumní společnosti.
Časopis Informační materiály zanikl na počátku osmdesátých let. S určitou přestávkou na něj navázalo české vydání Inprekoru (orgánu 4. internacionály), který už ovšem nebyl personálně spjat s původní skupinou Infomat, jež se rozpadla. Myšlenkově však na Informační materiály navazoval. Co tedy zbývalo v druhé polovině osmdesátých let z radikálně socialistického programu? Zásadní kritika východního socialismu i západního kapitalismu jako slepých cest pozdní modernizace a hledání alternativy v přímé demokracii a výrobní a politické samosprávě, které se měly stát (ale nestaly) pilíři demokratické revoluce 1989.
Studie o levicovém exilu se dočká anglického vydání
Kniha o levicové opozici vyvolala v českém prostředí zájem a diskusi a byla oceněna v několika recenzích. V současné době je připravováno její vydání v anglickém jazyce. České vydání je možné objednat na stránkách Ústavu pro soudobé dějiny AV ČR nebo v nakladatelství Argo.
Badatelský a autorský tým. Zleva PhDr. Jiří Suk, Ph.D., DSc., Mgr. Kristina Andělová, Ph.D. a Mgr. Tomáš Zahradníček, Ph.D.
Vědci z CEITECu Masarykovy univerzity pod vedením Dalibora Blažka popsali novou roli enzymu CDK11 při zpracování RNA. Zjistili, že jeho blokace narušuje úpravu RNA v buňkách. Objev přináší potenciál pro vývoj nových protinádorových léčiv. Výsledky publikoval časopis Nature.
Přehlížený enzym v hlavní roli
Cyklin-dependentní kinázy (CDK) jsou důležité pro regulaci buněčného cyklu, což je proces kontrolující růst a dělení buněk. Byly objeveny již před 35 lety a jejich význam při regulaci buněčného cyklu v roce 2001 potvrdilo udělení Nobelovy ceny. Hrají také klíčovou roli při přepisu genetické informace do RNA, tedy v mezikroku pro tvorbu proteinů v buňkách. Inhibitory blokující CDK byly v posledních letech schváleny pro léčbu rakoviny a u dalších nyní probíhají klinické testy.
Projekt vedený Daliborem Blažkem se zaměřil na studium jednoho z přehlížených členů této skupiny, konkrétně kinázy CDK11, a jejího inhibitoru OTS964. Ten jako úplně první inhibitor CDK11 identifikovali v roce 2019 američtí vědci. Původně se předpokládalo, že tento inhibitor, který na myším modelu vykázal protinádorovou aktivitu, blokuje úplně jiný enzym, ale nakonec se ukázalo, že se zaměřuje právě na CDK11. Objev umožnil detailně studovat funkci CDK11 v buňce a zjistit, jak přesně OTS964 funguje.
Od sestřihu RNA k výzkumu nových terapeutických možností
Molekulárně-biologická laboratoř, v jejímž čele Blažek stojí, studuje CDK11 už více než 12 let. Již při prvních experimentech bylo zřejmé, že tento enzym má v buňkách důležitou roli, ale chyběly nástroje a metody k jeho podrobnému studiu. Po letech práce a získávání předběžných dat se v roce 2016 Blažkovi podařilo získat první grant od GA ČR.
Díky tomu vědci zjistili, že CDK11 hraje klíčovou roli při přepisu specifických genů, které produkují takzvané histony – proteiny obalující DNA. Výzkum Blažkova týmu tak ukazuje novou důležitou funkci enzymu CDK11. Nová znalost může vědcům pomoci nejen lépe pochopit, jak buňky regulují svou genetickou informaci, ale zároveň poskytnout i nové nástroje a efektivní přístupy pro boj s rakovinou a dalšími nemocemi.
Další výzkum, na kterém se vedle Blažkovy skupiny podílely i týmy dalších vědců, ukázal, že CDK11 hraje hlavní roli v sestřihu RNA. V rámci tohoto procesu se z nově vytvořené RNA odstraní nepotřebné části, aby mohla být použita pro výrobu funkčních proteinů. CDK11 je součástí komplexu proteinů, který tento sestřih reguluje.
Když je CDK11 blokována inhibitorem OTS964, proces sestřihu se zastaví. To může mít významný dopad na rakovinné buňky, jejichž množení silně závisí právě na sestřihu RNA. U OTS964 byla již dříve zdokumentována protinádorová aktivita v modelovém organismu, proto má tento objev značný aplikační potenciál. Objev navíc definuje další funkci v buňce, která je regulovaná skupinou lidských CDK.
Finance od GA ČR pomohly výsledkům výzkumu do Nature
Identifikace buněčné funkce CDK11 a charakterizace OTS964 Blažkovým týmem byly publikovány v prestižním časopise Nature (2022). Cesta k tomuto úspěchu však nebyla jednoduchá a velkou roli sehrálo několikaleté financování výzkumu ze strany GA ČR. Na počáteční financování v roce 2016 navázal v roce 2020 další grant a výsledky výzkumu vzbudily velký zájem nejen v akademických kruzích, ale i v biotechnologickém sektoru.
Tento úspěch byl výsledkem spolupráce mnoha odborníků z různých oborů – chemiků Kamila Parucha (Přírodovědecká fakulta MU) a Stefana Knappa (Univerzita Johanna Wolfganga Goetheho, Frankfurt), bioinformatiků Caroline Friedel (LMU, Mnichov) a Igora Ruize de los Mozos (Navarrská univerzita, Pamplona) a molekulárních biologů Jerneje Uleho (Crickův ústav, Londýn) a Zbyňka Zdráhala (CEITEC MU). Právě multidisciplinární přístup byl pro úspěch tohoto komplexního projektu klíčový.
Výzkum byl v minulém roce oceněn Cenou předsedy GA ČR.
Vstřebatelné stehy, které se v těle samy rozpustí, jsou již ve zdravotnictví standardem. Pacientům i zdravotnickému personálu šetří čas a zároveň snižují náklady na léčbu. Řešitel projektu JUNIOR STAR Karel Tesař z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT se snaží, aby v budoucnu byly běžné i vstřebatelné implantáty pro operativní léčbu zlomenin, vyrobené například z hořčíku.
„Většina lidí ví, že se hořčík používá jako doplněk stravy, například při náchylnosti na křeče. To značí, že se jedná o pro tělo přirozený prvek, který mu nijak nevadí. Pokud tedy pro vstřebatelné stehy a dráty stahující a stabilizující zlomeniny kostí využijeme právě dráty z kovového hořčíku, dostáváme nové inovativní řešení,“ představuje myšlenku svého výzkumu řešitel projektu.
Proč nezůstat u polymerů?
Polymery, z nichž se vyrábí vstřebatelné stehy, lze přirovnat k papírovému brčku. To po pár hodinách v tekutině změkne a ztratí tvar. Kosti však potřebují pevnou oporu, která vydrží plnit svou funkci týdny až měsíce. Právě hořčíkové implantáty jsou schopné přenášet vysoké síly, i když se postupně rozkládají.
Jde tak o kompromis mezi pevností oceli využívané v tradičních implantátech a materiálem, který je pro tělo přirozený. Vstřebatelné implantáty navíc omezují riziko vzniku přecitlivělosti, tedy „alergie“ na kovy.
I pouhá koroze hořčíku v demineralizované vodě může vytvářet vrstvy korozních produktů, které lze následně využít pro změnu interakce implantátu s okolní tkání.
Hlavní výzvy projektu
Rozkladem hořčíku v těle mohou vznikat vodíkové bubliny. Vodík jako takový sice přispívá k procesu hojení, tyto bubliny se však někdy uzavírají a vytvářejí kapsy. „V okolí takovéto vodíkové bubliny dochází k intenzivnější korozi. Zároveň je znemožněn přístup buněk, což hojení zpomaluje,“ uvádí jednu z výzev projektu Karel Tesař. „Lokalizovaná koroze navíc může způsobit selhání celého implantátu,“ dodává.
Další výzvou je rozdílná rychlost rozpouštění v laboratorním prostředí (in vitro) a v prostředí živého těla (in vivo). „Buňky a mezibuněčná hmota v živém prostředí mohou zpomalovat transport částic způsobujících korozi. Náš projekt se snaží co nejvíce přiblížit laboratorní podmínky těm v živém těle, aby bylo možné pro vývoj nových slitin méně používat pokusná zvířata,“ konstatuje Karel Tesař.
V neposlední řadě budou vědci zkoumat, jestli by jako prevence koroze mohlo sloužit pokrytí implantátu polymerní vrstvou, která by navíc obsahovala antibiotika.
Budoucí použití
„Doufáme, že v budoucnu naše tenké dráty z hořčíku najdou uplatnění při rekonstrukční chirurgii ruky nebo při svazování hrudní kosti po operacích srdce. Minidlahy a šrouby lze využít například pro vstřebatelnou fixaci kostí. Zásadní výhodou by bylo použití těchto vstřebatelných implantátů u dětských pacientů, kde je každá další anestezie rizikem a rychlý růst kostí nahrává vstřebatelným řešením oproti těm permanentním,“ uvádí možné využití výsledků svého projektu JUNIOR STAR Karel Tesař.
Ing. Karel Tesař, Ph.D.
Karel Tesař působí na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze, kterou sám absolvoval. Na této fakultě díky projektu JUNIOR STAR založil výzkumnou skupinu s názvem InGrid – Interdisciplinary Group for Resorbable Implant Development. Spolupracuje také s Fyzikálním ústavem AV ČR, kde dochází například k výrobě a testování tenkých hořčíkových drátů.
Abychom poskytli co nejlepší služby, používáme k ukládání a/nebo přístupu k informacím o zařízení, technologie jako jsou soubory cookies. Souhlas s těmito technologiemi nám umožní zpracovávat údaje, jako je chování při procházení nebo jedinečná ID na tomto webu. Nesouhlas nebo odvolání souhlasu může nepříznivě ovlivnit určité vlastnosti a funkce.
Funkční
Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel umožnění použití konkrétní služby, kterou si odběratel nebo uživatel výslovně vyžádal, nebo pouze za účelem provedení přenosu sdělení prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Předvolby
Technické uložení nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány odběratelem nebo uživatelem.
Statistiky
Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely.Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely. Bez předvolání, dobrovolného plnění ze strany vašeho Poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany nelze informace, uložené nebo získané pouze pro tento účel, obvykle použít k vaší identifikaci.
Marketing
Technické uložení nebo přístup je nutný k vytvoření uživatelských profilů za účelem zasílání reklamy nebo sledování uživatele na webových stránkách nebo několika webových stránkách pro podobné marketingové účely.
Mgr. et Mgr. Dalibor Blažek, Ph.D.
