ARCHIV oficiálního časopisu AV ČR

 


Z monitoringu tisku

 

Akademický bulletin 2010–2015

Plakat_obalky_web.jpg



Stopy AB v jiných titulech

Stopa AB v dalších médiích a knižních titulech

Abicko  > 2015  > červ-srp  > Ocenění

Ocenění nejlepších výzkumů

I letos dostali dva vynikající čeští vědci mimořádnou příležitost rozvinout v příštích letech do ještě větší šíře své výzkumy a vědecký potenciál díky Akademické prémii – Praemium Academiae. Dne 17. června 2015 ji od předsedy Akademie věd ČR prof. Jiřího Drahoše převzali prof. Michal Hocek a Ing. Michal Pravenec. Jak udělení prestižního ocenění předpokládá, oba patří v mezinárodním měřítku ke špičce svého oboru a jejich bádání může přinést významný pokrok (nejen) v medicíně. Finanční částka spojená s Akademickou prémií jim má pomoci po dobu šesti let pokrývat náklady na výzkum, pořízení přístrojů, laboratorního materiálu a pomůcek i na mzdy pro ně a členy jejich týmů.

Prof. Michal Hocek se věnuje bioorganické a medicinální chemii nukleových kyselin, především syntéze nových typů modifikovaných nukleobází, nukleosidů, nukleotidů a nukleových kyselin a jejich aplikaci ve farmakochemii, biochemii, chemické biologii, bioanalýze atd., a to jak ve svém mateřském Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, kde vede vědecký tým, tak i na Univerzitě Karlově, kde je vedoucím Společné laboratoře bioorganické a biomedicinální chemie nukleových kyselin ÚOCHB a Přírodovědecké fakulty UK:

13_1_resize.JPG
Všechna fota: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin
Michal Hocek (vlevo) z Ústavu organické chemie a biochemie


„Tematiky řešené v naší skupině zahrnují několik projektů na pomezí bioorganické a medicinální chemie nukleových kyselin a jejich složek. Vyvíjíme nové metodiky organické syntézy pro specifické modifikace nukleobází, nukleosidů a nukleotidů zejména založené na moderních reakcích katalyzovaných komplexy přechodných kovů. V oblasti medicinální chemie jsou navrhovány a připravovány modifikované deriváty nukleosidů a nukleotidů, které buď inhibují klíčové enzymy metabolismu nukleových kyselin, nebo jsou jejich substráty a jsou zabudovávány do nukleových kyselin, kde mohou způsobit jejich nestabilitu nebo ukončení řetězce. V nedávné době se podařilo objevit několik nových typů 7-deazapurinových nukleosidů s protinádorovou aktivitou v nanomolárních koncentracích a dvě látky nyní procházejí preklinickými testy na zvířatech. V oblasti bioorganické chemie a chemické biologie se nám poda­řilo vyvinout velmi rychlou a efektivní metodiku přípravy modifikovaných nukleových kyselin pomocí enzymového zabudování modifikovaných nukleosid trifosfátů. Takto získané funkcionalizované nukleové kyseliny připravujeme pro využití v diagnostice jako značených sond nebo v chemické biologii pro studium a regulaci biologických procesů či pro specifické vázání proteinů. Nalezli jsme například jeden nový typ modifikovaných nukleotidů, které jsou lepším substrátem pro polymerázy než přirozené nukleotidy a preferenčně se začleňují do DNA.
V současnosti rozjíždíme několik nových projektů, z nichž bych zmínil vývoj bioorthogonálních chemických reakcí ve velkém žlábku DNA pro regulaci transkripce a vývoj nových reaktivních modifikací nukleových kyselin pro specifické vychytávání proteinů vázajících se na DNA.
Akademická prémie je unikátní velkorysé dlouhodobé financování, které nám umožní pustit se do nových riskantních a dlouhodobějších projektů, které by byly jen obtížně financovatelné z běžných grantů. Pomůže udržet a pokud možno ještě rozšířit multidisciplinární mezinárodní tým (v současné době v naší skupině působí 22 spolupracovníků: studentů, doktorandů a mladých vědců z devíti zemí), aby byl konkurenceschopný s nejlepšími světovými laboratořemi v oboru.“

13_1_resize.JPG
Michal Pravenec z Fyziologického ústavu

Dr. Michalu Pravencovi, vedoucímu oddělení Genetiky modelových onemocnění Fyziologického ústavu AV ČR, pomůže Praemium Academiae pokračovat v odhalování a analýze genů podmiňujících komplexní znaky, mezi něž patří běžné metabolické a kardiovaskulární choroby. Používají se k tomu zvířecí modely, nejčastěji spontánně hypertenzní potkani kmene SHR, jelikož je velice obtížné uvedené choroby analyzovat geneticky u lidí a celogenomové asociační studie zatím odhalily pouze malé procento dědivosti (heritability). Navíc celá řada genetických variant spojovaných s danými chorobami je podle dr. Pravence mimo genové oblasti nebo jsou klinicky nevýznamné: „Předpokládá se, že u zvířecích modelů se sice neobjeví identické geny jako u lidí, ale očekáváme, že budou objeveny metabolické dráhy, které budou shodné jak u lidí, tak u zvířat – a ty potom povedou k odhalení genetických determinant, popřípadě cílů pro nějaké buď nutriční, nebo farmaceutické intervence.“
Michalu Pravencovi a jeho spolupracovníkům se už podařilo na molekulární úrovni odhalit první genetické determinanty, několik genů, které ovlivňují inzulinovou rezistenci, vysoký krevní tlak, poruchy lipidového metabolismu atd. Akademická prémie jim umožní dál se zabývat mimo jiné vysokým krevním tlakem neboli hypertenzí:
„Jednou z nejčastějších forem esenciální hypertenze je hypertenze závislá na soli. Ve většině případů není známa příčina, proto se jí také říká esenciální. Ovšem významné procento této na soli dependentní hypertenze je spojeno s vyššími hladinami mineralokortikoidů – jedná se vlastně o nejrozšířenější formu tzv. sekundární hypertenze – a my bychom chtěli objasnit molekulární mechanismy, jejichž prostřednictvím zvýšený přívod soli vede k iniciaci, tedy navození vysokého krevního tlaku. Zmíněná sekundární forma hypertenze se léčí léky, jež patří do skupiny antagonistů mineralokortikoidního receptoru anebo jsou to blokátory endoteliálního sodíkového kanálu. Tyto léky způsobují samozřejmě snížení reabsorbce sodíku, a tím pádem snížení krevního tlaku. Na druhou stranu ovšem utlumení tohoto kanálu současně vede k zadržování draslíku v těle – a jeho vysoké koncentrace potom mohou způsobovat arytmie, až dokonce náhlou smrt.“
Kdyby tedy další výzkumy potvrdily dosavadní hypotézu Michala Pravence a jeho kolegů z Fyziologického ústavu, totiž že hlavní potíž spočívá v neschopnosti rozšíření cév (vazodilatace) po požití soli u citlivých jedinců, byla by objasněna molekulární podstata hemodynamických mechanismů na soli dependentní hypertenze a bylo by možné vyvinout nové léky, které by tento problém cíleně řešily: „Díky Akademické prémii bude možné zakoupit unikátní zařízení, které měří srdeční výdej, systemickou a renální vaskulární rezistenci. Bez ní by to nešlo.“


A protože cesta k Akademické prémii je dlouhá a trnitá, dala si Akademie věd ČR za cíl podporovat na pouti k ní mimořádně nadané mladé vědce, kteří už teď dosahují špičkových vědeckých výsledků. I letos proto 21 nejlepším udělila Prémii Otto Wichterleho. Několik z nich jsme požádali o přiblížení jejich práce.


Doménou dr. Jaroslava Dudíka z Astronomického ústavu AV ČR se stala fyzika procesů odehrávajících se na Slunci. Věnuje se hlavně studiu vlivu nerovnováž­ných procesů na spektra záření sluneční koróny a erupcí:

13_1_resize.JPG
Jaroslav Dudík z Astronomického ústavu (uprostřed)

„Podařilo se nám najít znaky obecného mechanismu uvolňování energie v erupcích, což je důležité, protože od poznání způsobu, jakým se energie uvolňuje, se odvíjejí možnosti předpovídání erupcí. Co se týče fyziky sluneční koróny, uplatňujeme trochu nový přístup. Už 70 let se ví, že koróna je asi 100násobně horká než viditelný povrch Slunce – nikdo ale neví proč. Ví se pouze, že to souvisí s magnetickým polem. A jelikož jde o prostředí velmi horké, nedá se přímo do něho vložit žádný měřicí přístroj. Proto analyzujeme spektrum záření koróny a snažíme se ho interpretovat za nerovnovážných podmínek, na rozdíl od dřívějška, kdy ho lidé interpretovali jako rovnovážné prostředí popsané nějakou teplotou. My se však snažíme ukázat, že k teplotě je potřeba přidat ještě jiné parametry: kromě magnetického pole i tzv. parametr kappa, jenž určuje relativní množství vysokoenergetických částic, které by měly vznikat urychlováním právě při tomto procesu ohřevu.“
Jaroslav Dudík také jako první objevil jednoznačné znaky klouzavé magnetické rekonexe v horkém plazmatu slunečních erupcí, což je teoreticky předpokládaný obecný proces uvolňování magnetické energie. Prokázání sledovaných nerovnovážných procesů ve sluneční koróně může významně přispět i k určení požadavků, co přesně by měly sledovat a měřit budoucí nové přístroje pro pozorování Slunce z kosmu.


Obtížné téma si pro svou vědeckou práci zvolila i dr. Evgeniya Tereshina z Fyzikálního ústavu AV ČR, která je mezinárodně uznávanou odbornicí na fyziku pevné fáze v extrémních magnetických polích. Studuje základní aspekty fyzikálních jevů v nanoobjektech se zaměřením na magnetickou anizotropii tenkých vrstev a její výzkum je využitelný v technologii magnetického záznamu a k navrhování nanoelektronických zařízení:

13_1_resize.JPG
Evgeniya Tereshina z Fyzikálního ústavu

„Zabývám se převážně magnetismem nanosystémů na bázi uranu, což je exotická zajímavá látka se zvláštními vlastnostmi. Odvíjejí se od magnetismu uranu, který se pohybuje mezi lokalizovaným a itinerantním stavem. Pracuji s vrstvami oxidů uranu, které můžete najít v přírodě, a s magnetitem – což je oxid železa. Společně vytvářejí jev nazývaný exchange bias [tento jev je přítomen v systémech tvořených antiferomagnetickými a feromagnetickými materiály – pozn. red.] a je nyní zajímavý například pro elektroniku. Uran jsem si nevybrala sama: můj šéf s ním pracuje už asi 40 let. (Když jsem přijela do Česka – jsem z Ruska – začala jsem s uranem také pracovat.) Uran je velmi zajímavý a jeho magnetické vlastnosti celou oblast magnetismu rozšiřují, což je pro tento obor fyziky dobře.“


Velké vědecké úsilí stále směřuje do oborů sou-visejících s medicínou a léčením lidských chorob. Dr. Evžen Bouřa z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR se věnuje strukturní biologii membrán a virům.

13_1_resize.JPG
Evžen Bouřa z Ústavu organické chemie a biochemie

Studuje proteiny ovlivňující membrány lidských buněk, protože každý virus, který chce proniknout do buňky, musí překonat buněčnou membránu, jež buňku izoluje od okolí a chrání. Když se pak virus rozmnoží, musí jeho nově vzniklé částice – viriony – membránu překonat znovu – tentokrát směrem ven z buňky. Evžen Bouřa sezaměřuje se svou skupinou na enzymy, které hrají důležitou roli v biogenezi buněčných membrán, ve vnitrobuněčném transportu a v dalších procesech a jež ovlivňují replikaci řady virů (včetně některých důležitých lidských patogenů, jako je poliovirus, virus hepatitidy C, rhinovirus, virus západonilské horečky a virus akutního respiračního selhání) na membránových strukturách uvnitř buňky. Potřebné membránové struktury se přitom vytvářejí právě pomocí zmíněných lidských enzymů:
„My se teď snažíme vyvinout látky, které by inhibovaly enzymy využívané viry – a tyto inhibitory použít jako virostatika, jež by zabránila virům v replikaci. Výhodou těchto látek by bylo, že cílí na lidský enzym využívaný mnoha viry. Mohla by to tedy být virostatika, jež by nefungovala pouze proti jednomu patogenu, ale mohla by působit proti řadě různých virů využívajících daný enzym.“
Cílem vědců není zabránit vzniku daného enzymu, ale dodat malinkou molekulu, která se na něj naváže, a tím ho inaktivuje, takže už nebude pro metabolismus virů – a tudíž pro jejich rozmnožení – použitelný.


Inovace kostních implantátů, jako jsou například části protéz kyčelního, kolenního nebo ramenního kloubu, a pečlivý výzkum jejich různých vlastností je cílem výzkumů dr. Marty Vandrovcové z Fyziologického ústavu AV ČR. Aby se implantáty dobře integrovaly do okolní kostní tkáně, musí být jejich materiály biokompatibilní, nesmí vyvolávat alergie, tělo je musí dobře snášet, nesmí se z nich uvolňovat nežádoucí látky, musí být atraktivní pro adhezi, růst a diferenciaci kostních buněk – osteoblastů. Toho se dosahuje povrchovými úpravami buněk, především nanášením biokompatibilních vrstev, oxidací, elektroerozí, broušením a leštěním. Implantáty navíc musí mít podobné vlastnosti jako kost – například stejný modul pružnosti:

13_1_resize.JPG
Marta Vandrovcová z Fyziologického ústavu

„Takže například standardní implantáty, které mají docela dobré vlastnosti, ale nemají dobrou onu povrchovou kontaktní vrstvu, která komunikuje s tělem, se snažíme nějak modifikovat.“
Zkoumané sterilizované části implantátu se vkládají do sterilních Petriho misek, osadí se lidskými buňkami a v podmínkách buněčných kultur se hodnotí široké spektrum parametrů reakce kostních buněk na implantáty:
„Necháme je růst v podmínkách in vitro – to znamená v nějakém médiu s přesně definovaným složením – a studujeme, jak rychle rostou, jaká je kvalita těch buněk, nakolik se mění jejich fenotyp, tedy jak moc se například diferencují: používají se totiž předkostní buňky, z nichž se teprve časem stávají pravé kostní buňky – osteoblasty – a my testujeme, za jak dlouho a jak rychle na ten materiál reagují.“


Pozoruhodné výzkumy probíhají i v oblasti humanitních a společenských věd. Jeden z letošních nositelů Prémie Otto Wichterleho pro mladé vědecké pracovníky dr. Rudolf Kučera z Masarykova ústavu a Archivu AV ČR se zaměřuje na dějiny první světové války, dějiny historiografie a zejména na komparativní sociální a kulturní dějiny střední Evropy 19. a 20. století. Porovnávání vývoje různých států a oblastí se podle jeho slov obvykle činí na příkladu určitého vybraného problému. On sám si jako jedno z témat své disertační práce zvolil vztah státu a společnosti v době, kdy v Evropě vznikala občanská společnost, a dokumentoval přitom rozdíly mezi tehdejší habsburskou monarchií a Pruským královstvím. V komparativních studiích pokračuje i nyní: „Ještě mám zhruba dva roky na uzavření projektu, který se věnuje srovnání toho, jak se měnilo fyzické násilí za 1. světové války a v poválečné době ve střední Evropě, primárně v Československu a v Rakousku, v mladých republikách, které vznikly na troskách habsburské monarchie, a to ve dvou základních sférách: jak se měnilo násilí tzv. kolektivní, tedy různé demonstrace, rabování, hladové bouře, ale i jak se měnilo násilí tzv. individuální. Například je zajímavé, že se jinak vraždilo, jinak se vraždy vyšetřovaly a byly jim připisovány různé významy na základě toho, zda byl daný stát poražený nebo vítězný v 1. světové válce.“
Podle Rudolfa Kučery je totiž obecně známá historická a sociologická pravda, že války nepřinášejí příliš velké násilí v zázemí:

13_1_resize.JPG
Rudolf Kučera z Masarykova ústavu a Archivu (uprostřed)

„Zázemí jako takové zaznamenává skutečně velký pokles násilných trestných činů, protože lidé mají jiné starosti a jsou mobilizováni pro válečné úsilí. Velký nárůst například vražd a sebevražd však zaznamenáváme těsně po válce, kdy se objevilo světlo na konci tunelu: konec války – ale lidé vidí, že se často nic moc nemění, materiální strádání stále přetrvává. V ten moment ztratí poslední naději a začnou sahat k násilí vůči sobě samému nebo vůči jiným. A pak je velký rozdíl, jestli se daný stát – jako Československo po roce 1918 – chápe jako vítězný, jako něco nového, co je třeba vybudovat: tam jsou vraždy viděny jinak než ve státě poraženém, kde jsou stále vnímány jako důsledek války. Oproti tomu třeba v Československu – na rozdíl od Rakouska – je násilí viděno spíš jako určitá kaňka na budování nového řádu, jako něco, co je možné vymýtit a co do budoucna nebude. Ovšem v poražených státech tomu tak nebylo, tam panovala jaksi všeobecná skepse vzhledem k válečnému rozvratu.“


Psychologie meziskupinových vztahů, možnosti zmírňovat předsudky prostřednictvím meziskupinového kontaktu a jazyka použitého pro popis skupinové příslušnosti, stereotypy související s národností, etnicitou, genderem a věkem – to jsou témata výzkumů dr. Sylvie Graf z Psychologického ústavu AV ČR:

13_1_resize.JPG
Sylvie Graf z Psychologického ústavu

„Řešili jsme rozsáhlejší grantový projekt, který se týkal České republiky a vztahu Čechů k jejich čtyřem sousedním zemím a národům – Polsku, Slovensku, Německu a Rakousku. Zabývali jsme se stereotypy, které panují v České republice jak o sousedních národech, tak o Češích samotných, jaký kontakt mají Češi s příslušníky sousedních národů. A ptali jsme se naopak i příslušníků sousedních národů, jak vidí Čechy, jak často s nimi přicházejí do styku, jak kontakty probíhají. A v současné době řešíme další rozsáhlejší grantový projekt týkající se menšin v České republice, konkrétně Vietnamců a Romů. V případě Vietnamců se díváme na akulturační strategie a na to, co člověka činí úspěšným v tomto akulturačním procesu. V případě české majority se zaměřujeme na to, zda kontakt s lépe vnímanou menšinou může přispět ke zlepšení postojů k menšině druhé… Zjišťujeme, že Češi opravdu vnímají různé menšiny různým způsobem – v České republice je trochu problém, že menšiny jsou hodně segregované. To znamená, že většinová společnost nemá mnoho zkušeností s příslušníky menšinových skupin, což nedává příliš prostoru pro zlepšování předsudků, které Češi často k menšinovým skupinám mají.“
Předmětem výzkumů je podle Sylvie Graf samozřejmě i sám vznik předsudků a vytváření stereotypů, i když zkoumané společenské jevy s tím spojené jsou natolik komplexní, že je velmi složité odlišit jednotlivé vlivy. Studovala mj. kombinaci vlivu jazykových prostředků na zmírňování předsudků. Ukázalo se při něm kupříkladu, že použití podstatných jmen pro označení etnické či národnostní příslušnosti (například Rom, Vietnamec) zhoršuje vnímání této skupiny ve srovnání s tím, když k vyjádření skupinové příslušnosti použijeme přídavné jméno (romský muž, vietnamská žena).

JANA OLIVOVÁ