Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Pod radarem a teď na světlo

Rozhovor s Josefem Lazarem

Publikováno: Vesmír 94, 200, 2015/4
Rubrika: Rozhovory

Josef Lazar, autor unikátního mikroskopu a metody pozorování živých buněk, držitel českého a amerického patentu vypráví o svém „kruhovém vědeckém vývoji“. O tom, jak se vědec ze špičkové laboratoře v New Yorku stane přes noc nezaměstnaným, jak bez peněz člověku snadno uteče světové prvenství, a o tom, jak těžké je vědecké podnikání v Česku.

Co dovedlo českého chemika do Ameriky a co k mikroskopům?

Můj vědecký vývoj je docela dlouhý, proměnlivý a tak trochu kruhový. Studoval jsem syntetickou organickou chemii a při magisterské práci v Ústavu organické chemie a biochemie jsem přičichl k hmyzím feromonům. Syntetizoval jsem je a látky jim podobné, ale trochu jsem přitom záviděl biochemikům, že jejich práce – zjišťování, jak tyto látky fungují, behaviorální pokusy – je zajímavější. Abych mohl studovat biochemické mechanismy rozpoznávání feromonů, přesunul jsem se do Ameriky, na doktorské studium medicinální chemie na University of Utah a do laboratoře profesora Glenna Prestwiche, s nímž spolupracovala i pražská laboratoř UOCHB. Abych mohl dělat s bílkovinami, které interagují s feromony, musel jsem se naučit klonovat příslušné geny. Klonování genů je vlastně chemická reakce s DNA, to mě jakožto chemika bavilo a i mi to docela šlo.

A ten obrat k mikroskopům, tedy do značné míry k fyzice?

Po dokončení doktorandského studia jsem nastoupil na Columbia University, do laboratoře Stuarta Firesteina, který zkoumal myší feromony. Ale uvědomili jsme si, že fungování feromonů nikdy opravdu neporozumíme, dokud neuvidíme, jak v mozku běhá elektřina. Protože na úrovni neuronů se odehrávají procesy rozpoznání feromonů, zpracování signálů, spouštění chování samců nebo samiček. Shodli jsme se na tom, že bychom tyhle všechny záhady rádi rozluštili. Tehdy jsem sepsal žádost o velice kompetitivní grant McKnightovy nadace, který dostanou ročně pouze dva uchazeči. My jsme to štěstí měli. Tak jsem se pro změnu začal zabývat problémem, jak to udělat, abychom mikroskopem viděli změny elektrického napětí v buňkách. Pracovali jsme na tom několik let, ale pak Stuart nedostal grant a na konci listopadu mi řekl, že má na mou práci peníze jen do konce ruku. To bylo hodně nečekané a pak hodně krušné.

Jak se to stalo?

V tu dobu se situace ve financování vědy v USA velmi zhoršila, rozpočet vysávala válka v Iráku. Firestein spolupracoval s takovými hvězdami jako profesorka Linda Buck na Harvardu, která rok předtím (2004) dostala Nobelovu cenu za výzkum čichu. Že by tahle skupina výzkumníků nedostala grant, bylo velmi nečekané, ale stalo se. Měl jsem tehdy pohovor s Richardem Axelem, druhým nobelistou za výzkum čichu a jedním z nejvlivnějších lidí na Columbia University, mimo jiné díky jeho patentu na způsob, jak dostávat DNA do savčích buněk, který univerzitě přinesl asi 100 milionů dolarů. Nicméně ani jeho doporučení mi nepomohlo najít dobrou práci. Já jsem nechtěl jen nějaký, chtěl jsem dobrý job, ale nešlo to.

Nezbývalo vám, než se vrátit do Čech.

Ještě půl roku jsem vydržel v New Yorku, nezaměstnaný, zůstal jsem doma s dětmi. A po nocích jsem programoval a programoval, až jsem vytvořil matematický model mikroskopické metody, pomocí níž by bylo mělo být možné pozorovat napětí v neuronech. Nechtěl jsem to publikovat, model jsem si raději nechal pro sebe, abychom nedávali návod konkurenci. Trochu jsem tím zariskoval s kariérou, protože bez publikací je velmi těžké získat peníze na výzkum, ale pořád jsme doufali, že budeme první a že získáme patent. Pak se mi podařilo získat na univerzitě ještě na rok stipendium, které mi dalo čas model dotáhnout a najít pracoviště, kde bych ho mohl otestovat.

Což jste našel v Nových Hradech. Doma tedy na vaši práci peníze byly?

Ano. Tehdy jsem se vracel z prestižní univerzity a Česká republika navíc byla zrovna jednou z nových zemí v EU, takže se mi podařilo získat finanční podporu z evropských fondů i bez publikací. V Nových Hradech, v Ústavu systémové biologie a ekologie navíc měli vhodný laserový mikroskop, který jsem pro svoji práci potřeboval. Je trochu jako stavebnice Merkur, mohl jsem ho rozebrat a přestavět, naprogramovat pro svoje účely – jinak se totiž moc nevyužíval, protože to nebyl mikroskop pro biology. Po určité úpravě jsem mohl začít rozvíjet svůj nápad. Byla to dobrá volba, grant nějakou dobu vydržel a navíc jsem tam byl tak trochu pod radarem, neviditelný, mohl jsem si dělat, co jsem chtěl, a kutat na svém nápadu.

Skryt očím konkurence?

Špičkový výzkum je často velice soutěživý a konkurující si týmy si většinou navzájem nic nedarují. Ale od Čecha v zapadlém ústavu v malé zemi ve východní Evropě nikdo nic neočekával, takže se stalo i to, že jsme jednomu profesorovi napsali o nějakou DNA a on nám jich poslal pět. Možná mu nás bylo trochu líto. Ale pak peníze zase došly.

Ještě dřív, než se vám podařilo tu pozorovací metodu dotáhnout?

Bohužel. Naši práci hodně zdržely technické problémy s laserem. Trvalo přes rok, než jsme sehnali peníze na jeho výměnu. Grant financující běžný provoz laboratoře tak skončil dříve, než jsme mohli metodu dovyvinout. Problém s penězi byl daný pořád tím, že jsem nepublikoval. Ale já jsem se v Americe naučil – dokud není hotovo, nelezu s tím ven, jinak mě někdo předběhne. Chtěl jsem svou metodu patentovat. Byl jsem přesvědčen, že může mít dobré komerční uplatnění. Pro patentování bylo ale třeba metodu demonstrovat, samotný nápad se přihlásit nedá.

Tady v Čechách to ale funguje jinak. Chceš peníze? Publikuj. Jinak zhyň.

Tady se očekává, že člověk bude publikovat alespoň jeden vědecký článek za rok, to je pravda. Byl to takový boj nervů, komu rupnou dřív, jestli mně a opublikuju nějaká předběžná data a žádný patent nebude, nebo jestli ústavu a vyhodí mě. Tohle trvalo asi půl roku a nebylo to nic příjemného. Ale pak jsem podal patentovou přihlášku a publikoval článek v Nature Methods. Přesto jsme ještě další rok byli bez peněz. Tady jsou uzávěrky grantů jen jednou ročně a nám článek vyšel těsně po uzávěrce. Ten rok byl strašný. Bezmocně jsem přihlížel, jak mezitím začaly vycházet publikace na podobné téma z jiných laboratoří. Věděl jsem, že na stejné věci dělá více týmů – na Columbia University, na Yale, na Stanfordu, Harvardu, v Oxfordu, v Japonsku. To oni nevěděli o mně.

Teď tedy už konečně zdroje zase máte.

Máme, ale v některých věcech už mezitím musíme dohánět jiné, například laboratoř Adama Cohena na Harvardu. Co se týče sledování elektrických signálů v mozku, oni jsou teď cíli nejblíže. Velice blízko.

Je asi načase říct, jakou metodu jste vlastně vymyslel.

Uvědomil jsem si, že molekuly fluorescenčních proteinů, které se používají ke sledování procesů v živých buňkách, se chovají trochu jako antény. Zda pohltí světlo, nebo ne i směr, do kterého světlo vyzáří, závisí na tom, jak jsou ty molekuly natočené. Napadlo mě toho využít. Postavili jsme mikroskop, na kterém je vzorek – buňka či tkáň – střídavě osvětlován světlem s různými polarizacemi. Světlo chvilku, dejme tomu deset mikrosekund, osciluje vertikálně, světelná vlna se pohybuje nahoru a dolů, dalších deset mikrosekund osciluje horizontálně, zleva doprava. A na těch fluorescenčních molekulách pak vidíme, jak jsou orientované i kdy se jejich orientace změní. Když chceme v buňkách sledovat nějaký proces, třeba aktivaci G-proteinů, připojíme na bílkovinu fluorescenční značku a sledujeme orientaci této značky vůči buněčné membráně. Když je G-protein aktivován, orientace značky se změní. A vzhledem k tomu, že G-proteiny zprostředkovávají v buňkách signály o hormonech, neurotransmiterech, odorantech i chuťových molekulách, my jsme schopni všechny tyhle signály velmi dobře sledovat.

A váš původní cíl – elektrické napětí v neuronech?

Na jeho detekci také pracujeme. V tomto případě zase musíme fluorescenční značku připojit k bílkovině, jejíž tvar se mění v závislosti na napětí v buněčné membráně. Takže můžeme používat iontové kanály, nebo se snažíme využít molekulu, která se jmenuje prestin, je přítomna v uchu a převádí elektrické signály na zvuk, takže funguje jako elektromotor nebo piezoelektrický krystal. Když se změní napětí na membráně, molekula prestinu nějakým způsobem změní svoji podobu a my doufáme, že po připojení značky budeme schopni vidět, jak se v buňce mění elektrické napětí. Zároveň se snažíme naši techniku zkombinovat s nejlepšími dostupnými superrezolučními technikami, abychom získali při pozorování téměř neomezené rozlišení.

Váš mikroskop by mohl dost zajímat farmaceutický průmysl.

Tím jsem si jist. Léků, které fungují na principu ovlivňování G-proteinů, se ročně prodá asi za 50 miliard dolarů. A náš mikroskop by mohl pomoci při hledání nových. Loni jsme dostali i americký patent, ale přímo s žádnou farmaceutickou firmou zatím nespolupracujeme, jednání teprve probíhají, stejně jako s výrobci mikroskopů. Založil jsem kvůli tomu i spin off firmu. Příští rok už se nám snad podaří něco prodat.

Pomáhá vám v tomto nějak domovský ústav, nebo co si neuděláte…

Pomáhá, ale hodně je toho na mně. Teď dělím svou práci mezi tři instituce, mám úvazek na Jihočeské univerzitě, v Nových Hradech a nově teď po letech opět i v Ústavu organické chemie a biochemie. Všude se mi snaží pomoci. Možná jsem však byl příliš dlouho v Americe, kde jsem byl zvyklý na trochu jiné fungování. Tam jsou pravidla pro podnikání nastavena co nejjednodušeji. Tady se spíš vymyslí detailní, složitá pravidla a zřídí se instituce, které pomáhají je zvládat. Proto i firmu jsem nejdříve založil v USA. Přes internet, trvá to půl hodiny, zaplatíte kreditkou 200 dolarů a je to.

Ústav organické chemie a biochemie je znám jako světlá výjimka, co se týče převodu výsledků výzkumu do praxe či komerčního využití. Proto jste sem nastoupil?

Je to jeden z důvodů. Dalším je, že teď, když je metoda publikovaná, už nepotřebujeme být pod radarem, ale naopak co nejvíc na očích, aby se o nás vědělo co nejvíce, aby co nejvíc lidí naši metodu používalo. Pro obojí je ÚOCHB dobré místo. Příjmy té moji firmy jsou zatím malé a licenční poplatky pro můj ústav a univerzitu zanedbatelné. Ale doufám, že to se jednou změní. Budeme-li na trhu první, což jsme, budeme-li mít reference, zkušenosti, budeme-li umět nainstalovat, co zákazníci potřebují, pak náš náskok bude těžko někdo překonávat.

Myslíte si, že přístup ÚOCHB je daný americkou zkušeností ředitele Zdeňka Hostomského?

Částečně americkou zkušeností, částečně tím, že má velice dobré vědecké i manažerské zkušenosti z farmaceutické firmy. Vyzná se v celém spektru od základního výzkumu po komerční uplatnění. A jeho americký přístup mne potěšil, i když mě přijímal: nekladl důraz na to, abych každý rok publikoval nějaký malý článek, ale spíš abych šel po velkých publikacích. Bádat třeba dva tři roky v tajnosti, a pak vydat článek v prestižním časopise, který bude mít výrazný dopad.

To vás tedy trochu drží stranou našeho českého kafemlejnku.

Ano, nejsem zcela závislý jen na grantech, kde se hodně hledí na velký počet publikací. Ale jinak já nejsem úplně proti současnému systému hodnocení. Přinesl určitě hodně pozitivního, atmosféra se zlepšila, pročistila. Na druhou stranu je česká věda pořád dost zahleděná sama do sebe. Před třemi roky jsem podával grant na GAČR, posudky byly od zahraničních posuzovatelů, kvalitní. Loni jsem podával grant znovu a k posouzení šel pouze českým hodnotitelům. Review ze zahraničí je přitom velmi důležité, navíc eliminuje struktury známostí a přátelství. Tady se lidé hodně znají a já leckoho trochu štvu tím, že jsem dlouho nepublikoval. Navíc jsem byl dlouho v cizině a nevrátil se do Čech do stejného oboru, takže nemám žádného bývalého mentora, který by mě podržel.

Co teď ještě potřebujete k tomu, abyste vyhrál?

Peníze už víceméně mám, spíš teď trpím hrůzou, abych je dobře vynaložil. Když jsem je neměl, byl jsem svobodný, zodpovědný víceméně jen sám za sebe. Nyní do mě ústav investuje, a já mám poněkud nahnáno, aby se jim ta investice vrátila. Ale oni jsou určitě rádi, že mám nahnáno. Co se týče naší metody, nejdřív jsme se snažili zjistit, zda bude fungovat. Teď už nám jde o to, aby naše metoda umožnila získat co nejvíce informací o molekulách v buňce a aby byla zároveň co nejjednodušší, nejpřístupnější a co nejlevnější.

Co mezitím dělá Adam Cohen na Harvardu?

No, pořád ho doháníme. A protože na to jdeme oba jinak, konkurujeme si v cíli, ne v cestě. Ale prvenství de facto už patří jim.

Konstatujete to klidně, ale muselo to být frustrující.

To víte, že jo, pracoval jsem na tom tak dlouho, a v jistém smyslu jsem byl velice blízko. Přes všechny ty potíže a překážky jsem měl pořád svou vizi, že to stihneme, že bude happy ending. Není to však jen věcí peněz, které nám v klíčovou dobu opravdu citelně chyběly, také některé moje nápady se prostě ukázaly jako méně dobré než jiné. Nápad Adama Cohena se naopak ukázal jako velmi dobrý.

Jak na vaše pracovní zvraty a přesuny reaguje vaše americká manželka. Ji i děti jste přesadil z New Yorku do Českých Budějovic, teď možná do Prahy…

Původně jsem měl ultimátum, že to v Čechách zkusíme dva roky. Ale výzkum nebyl hotový, potřeboval jsem ještě rok, pak další… už jsme tu osm let. V průběhu té doby skoro vždycky někdo chtěl zpátky do Ameriky, syn, dcera, manželka i já, ale ta přání se nikdy nesešla dohromady. Pravděpodobnost, že se tam vrátíme, se stále zmenšuje. A s Prahou to teprve musíme vyřešit.

Soubory

Článek ve formátu PDF: V201504_200-203.pdf (295 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky