Laboratoř Martina Hofa nedávno zazářila v médiích se zjištěním, jakou roli hrají glykolipidy v rozvoji Alzheimerovy choroby. To zdaleka není jediný výzkum, kterému se laboratoř věnuje. Jejím dalším tématem jsou vlastnosti biologických membrán. V Hofově týmu na tom pracuje i doktorandka a dobrovolnice Člověka v tísni Šárka Pokorná.
Vystudovala jste na Univerzitě Karlově biochemii a poté jste nastoupila jako doktorandka na Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AVČR do oddělení biofyzikální chemie, kde působíte dnes. Čím konkrétně se v laboratoři zabýváte?
Biochemií, tedy vědou, která studuje procesy probíhající v živých organismech. Na ústavu pracujeme hlavně s fluorescečními metodami, mikroskopy s vysokým rozlišením a tak. Pomocí těchto metod zkoumáme biologické membrány, modelové biologické membrány a někteří z nás se zabývají i funkcí proteinů a DNA. Takže vlastně zkoumáme biologický materiál pomocí fluorescence.
Biofyzikální chemie je spojení asi dvou nejvíc nenáviděných předmětů na školách. Jak se stane, že se člověk začne dobrovolně věnovat zrovna tomuto oboru?
Na biochemie se mi líbí, co studuje. A fyzika, to byla taková výzva. Mě fyzikální chemie vlastně docela bavila. Připadala mi náročná, musela jsem se na zkoušky dost připravovat, abych vše dokázala pochopit. Po těch letech vidím, že to je super. Pochopila jsem hodně věcí, kterým jsem dřív nerozuměla, jako k čemu se používá matematika nebo jak se zpracovávají data. Líbí se mi, že můžu chápat.
Před nějakou dobou vyšel v listu The Guardian článek s názvem „Not for money, not for love – so why do a PhD?“, ve kterém se autorka zamýšlela nad tím, k čemu je vlastně dobré mít doktorát a jestli vůbec k něčemu. Proč jste nastoupila na PhD vy?
Když chce člověk dělat vědu, musí začít doktorátem. Takže proto. Samozřejmě to jde i bez titulu, ale obvyklejší je udělat si PhD a pak jít dál. To znamená mít svoje projekty, školit studenty a někdy v budoucnu si třeba i založit svojí výzkumnou skupinu. Pro mě je tahle cesta zajímavější.
Většina z nás si při slovu „mikroskop“ vybaví stoletý přístroj ze školní laborky, pod kterým se dá pozorovat tak kus lístku nebo muší nožička. Kam se posunula moderní mikroskopie?
Mikroskopie se snaží jít jednoduše co nejníž, tedy získat obrázky v co nejvyšším rozlišení. Máme třeba v buňkách fluoroesenčně označenou molekulu a bude nás zajímat, kde ta molekula v buňce přesně je. Velmi zjednodušeně: když se podíváme klasickým mikroskopem, tak pět svítících označených molekul vedle sebe uvidíme jenom jako jednu tečku. A my se dnes chceme dostat za tohle, vidět těch pět molekul jasně oddělených od sebe. Možností, jak toho dosáhnout, je víc, hodně pomáhá například matematická analýza. Jeden z přístupů, který se o tohle snaží, nedávno získal Nobelovu cenu (viz video níže, pozn. red.).
Jsou vůbec výsledky z různých laboratorních modelů přenositelné do praxe, nebo se jedná pouze o teoretickou, v praxi neexistující „sféricky symetrickou slepici ve vakuu“?
Popravdě, zatím jsme spíš u té slepice (smích). Je strašně těžké nasimulovat třeba reálné membrány, skládají se ze stovek různých molekul. Navíc na membránách neustále probíhají nějaké děje, to znamená, že se situace v reálné buňce neustále mění. Proto když potřebujeme studovat jeden konkrétní proces, popřípadě vliv jedné molekuly na tento děj, musíme situaci dost zjednodušit, tedy použít modelovou membránu. Je to momentálně to nejlepší, co máme, ale samozřejmě se snažíme zlepšovat, posunout se ke komplexnějším modelům, které budou vice odpovídat situaci v živé buňce. A i přes značné zjednodušení se z našeho výzkumu daří vyvodit praktické závěry, jako třeba teď u Alzheimerovy choroby.
Věnujete se základnímu výzkumu, jehož cílem je odhalovat a vysvětlovat různé děje v přírodě. Máte i nějaké napojení na aplikovaný výzkum, ve kterém by se třeba hledalo už konkrétní využití objevů v praxi?
Tím nejvíc aplikovatelným, čím se v laboratoři zabývám, jsou nejspíš lipopeptidy, což jsou molekuly schopné vyvolat fúzi neboli spojení membrán. Zajímá nás mechanismus, kterým membrány fúzují. To totiž může napomoci k vytvoření efektivního systému, který by mohl najít využití v cíleném doručování léčiv do buněk. Ale jsme teprve na začátku. Nicméně na základním výzkumu mě baví to, že se zabývám něčím, co funguje i bez vidiny konkrétního využití. Poznatky jsou využitelné i tak, nemusí z toho hned být nový lék.
Jeden z vašich posledních článků se věnoval apoptóze, tedy buněčné smrti. Co vás motivovalo k tomu, že jste část svého života věnovala výzkumu smrti? Byl to váš nápad, nebo se jako doktoranda spíše připojujete do již existujících týmů?
Patřím do skupiny, která umí používat potřebné metody, ale s nápadem přichází někdo jiný. Takhle je to u většiny projektů, na kterých se podílím, že někdo přijde s myšlenkou, jestli bychom mu nemohli něco změřit. Tenhle konkrétní nápad třeba přišel ze Švédska od skupiny, se kterou dlouhodobě spolupracujeme.
Je věda hodně kreativní? Protože spousta lidí si představuje vědce jako osamoceného asociála, který zavřen mezi čtyřmi stěnami se strohými výpočty pořád dokola opakuje jedno měření za druhým…
Já si myslím, že dobrá věda musí být kreativní. Samozřejmě že dost naší práce je stereotypní, člověk měří to samý do kolečka. Ale to už je spíš praktická stránka věci. Co se týká plánování práce a experimentů nebo vůbec otázky, čím se zabývat, je potřeba mít dobré nápady a umět si spojit věci dohromady. Dost důležité je třeba i odhadnout, jaké téma je zrovna zajímavé.
V rozhovoru pro TST si fyzička Kateřinou Falk postěžovala, že věda ztratí většinu ženských mozků ještě před nástupem do první třídy. A i později čelí studentky a vědkyně různým sexistickým narážkám a poznámkám, často dokonce více od jiných žen než od mužů. Setkala jste se s něčím takovým osobně?
Naštěstí moc ne, ale myslím si, že věda je prostě takový pánský klub. Když se člověk podívá do nejvyšších pater, tak tam převažují muži. A nemyslím si, že by to bylo kvůli tomu, že jsou všeobecně chytřejší nebo že by byli pro vědeckou práci od přírody lépe vybaveni. Nevím, jestli je problém už před nástupem do první třídy, ale stereotypy určitě fungují, jako že holkám nejde matika a podobně… Faktem je, že zatímco na doktorátu je poměr žen a mužů tak 1:1, i když záleží samozřejmě na oboru, tak na vedoucích pozicích výrazně převažují muži. Jestli za to může starost o děti, menší ambice, stereotypy nebo nechuť pánů nás pustit mezi sebe, by ale bylo na delší debatu.
Co plánujete po dokončení doktorátu?
Čeká mě shánění práce, nejlépe někde v zahraničí. To je taky podle zaběhnutých kolejí, že když se člověk nepodívá do zahraničí v rámci PhD, tak by měl vyjet na tzv. ostdoca, což je stáž po doktorátu. Nevím, jestli je to všude stejné, ale u nás to funguje tak, že postdoci mají na starost dva, tři projekty a na každém dělají i studenti. Všichni pracujeme dohromady, ale oni jsou ten zastřešující element. Člověk si už vede svůj vlastní výzkum.
Fluorescenční mikroskopie:
Mikroskop využívající fluorescenci („světélkování“) k tvorbě obrazu. Podstatou je dodání světelné energie elektronům obíhajících okolo atomových jader pozorované látky. Ozářené elektrony vyskočí do vyšší vrstvy atomového obalu a při svém návratu vyzáří energii v podobě fluorescence. Ta je zachycena optickým mikroskopem. V roce 2014 byla udělena Nobelova cena za chemii objevitelům mikroskopu se superjemným rozlišením, které nám umožní zobrazit i částice tak malé, jako jsou jednotlivé proteiny.
Biomembrány:
Přirozené biologické bariéry propouštějící pouze některé látky. Tvoří stěnu buněk i oddělují jednotlivé části uvnitř buňky a podílejí se tak na regulaci mnoha buněčných pochodů. Skládají se z dvojvrstvy fosfolipidů prostoupené mnoha proteiny, které fungují jako enzymy nebo např. kanálky propouštějící větší molekuly a zajišťujícími mezibuněčnou komunikaci.
Apoptóza:
Programovaná buněčná smrt. Apoptóza v těle slouží k odstraňování nadbytečných buněk (např. během vývoje) nebo buněk zasažených mutacemi v DNA. Apoptózou jsou buňky odstraněny z těla bez poškození okolních buněk. Dalším druhem buněčné smrti je např. nekróza – tou umírají buňky poškozené nebo zasažené infekcí. Nekróza narozdíl do apoptózy vede k vylití buněčného obsahu do okolí, vyvolání zánětlivé reakce a poškození okolní tkáně.
Šárka doporučuje:
Stefan Hell (Nobel Prize in Chemistry 2014): STED – Insights into the nanoworld
Membranes & Transport: Diffusion, Osmosis and Active Transport - LESSON CREATED BY LAURA MCGREGOR
