Nitka k nitce, buňka k buňce a z Dánska zpět do české laboratoře

Podařilo se jí rozseknout vědecký spor táhnoucí se od 90. let a tím vyřešit jednu z hádanek kopírování genetické informace. Za svou bakalářku dostala „Nobelovku pro juniory“. Teď, po doktorském a postdoktorském studiu v Dánsku, se vrátila do Česka a zakládá vlastní laboratoř a skupinu. Molekulární bioložka Hana Polášek-Sedláčková.

Read the story in the English version here.

Přehrajte si víc článků v našem podcastu v iOSu, Androidu, Spotify a dalších.

Každou sekundu vytvoří naše tělo kolem 3,8 milionu nových buněk – většina z nich jsou krvinky, následují buňky trávicího traktu a jen 2 procenta připadají na zbytek těla. Pravidelná údržba těla, ale ani vznik člověka by se neobešel bez zásadního děje, který se odehrává v samotném jádru buněk: replikace DNA. Díky ní se kopíruje genetický materiál z jedné buňky do druhé. Molekulární bioložku Hanu Polášek-Sedláčkovou tento proces fascinuje víc a víc.

„Je to tak úžasně precizní! Nebýt přenosu genetické informace z buňky do buňky a z generace na generaci, tak tady nejsme,“ říká jednatřicetiletá vědkyně, která má za sebou dlouhou řádku úspěchů: od vítězství v soutěži mladých talentů České hlavičky přes zlatou medaili ve světovém klání bakalářských prací až po publikace v Nature či Science.

Její cesta ukazuje, že podpora nadšení a talentu už od základní školy může ve vědě přinášet světové výsledky. V případě Hany Polášek-Sedláčkové se snoubí ještě s trpělivostí a perfekcionismem, který se jí prý propsal do DNA od babiček – jedna byla v rodině známá tím, že vše musí dělat na sto dvacet procent, u druhé vnučka pozorovala nebývalou vytrvalost, s níž každý večer skládala nitku k nitce při vyšívání folklorních motivů na kroje.

Nevyhoď nám prosím tě barák do vzduchu

Hana Polášek-Sedláčková totiž pochází z jižní Moravy, z vesnice Svatobořice-Mistřín na Hodonínsku. Pro biologii ji nadchla už učitelka na základní škole, která vedla přírodovědný kroužek. A tak se účastnila různých olympiád nebo korespondenčních úkolů, třeba o životním prostředí – zprvu si myslela, že se stane ekoložkou. Zapojila se do celostátní aktivity Sněm dětí ČR pro životní prostředí, kdy žáci a žákyně po čtyři roky plnili úkoly, každý ročník na jiné téma: voda, ovzduší, oheň, půda…

„V té době jsem měla u rodičů ve sklepě vlastní laboratoř, která se vždy měnila podle toho, co mě zrovna zajímalo. Jednou tam byly zkameněliny, jindy kytky nasbírané u rybníka, jeden rok jsem se zabývala energií a na modýlcích lednic, mrazáků a plotýnek měřila spotřebu,“ vzpomíná. „Rodiče měli výhrady jen k umístění laboratoře. Říkali, že kdyby nastal při pokusu výbuch, celý dům vyletí do povětří,“ směje se vědkyně.

Rodiče ji i její dva starší sourozence vždy podporovali ve vzdělávání, přesto – nebo možná právě proto – že sami vysokou školu nemají. „Maminka v nemocnici organizuje výjezdy sanitek, tatínek pracuje ve šroubárně v Kyjově. Vždycky chtěli, abychom vystudovali vysokou školu a posunuli se dál, než měli oni sami příležitost,“ vysvětluje.

Sama se nechává celý život vést jednoduše tím, co ji baví. To na střední škole paradoxně nebyly hodiny biologie, kde prý studenti a studentky každou hodinu slyšeli, že jsou pozadu a musí hlavně splnit osnovy. Zato chemie ji zajímala. A stále toužila dělat „něco víc“.

Biologické olympiády a výjezdní pobyty měla v oblibě, ale postupem času jí začaly připadat vzdálené tomu, čemu by se chtěla věnovat. Rozeznávání různých druhů trav ostřic pod lupou, podle přítomnosti a postavení chlupů na jedné, nebo druhé straně, zkrátka nebylo to pravé.

Asi v prvním ročníku na střední škole se ale na dvoutýdenním výjezdním soustředění s biology ocitla na přednášce, kde se poprvé setkala s takzvaným centrálním dogmatem molekulární biologie: cestou genetické informace od známé dvoušroubovice DNA přes kopírování do RNA po to, kdy se původní informace pomocí RNA propíše do konkrétních proteinů a jejich chování.

„Úplně mě nadchlo, že můžeme jít až do takového detailu. Až do buněčného jádra! A sledovat procesy, jak se genetická informace uchovává,“ vzpomíná.

Pak nenápadně zasáhl její třídní učitel na gymnáziu Stanislav Chuchro – ve správný čas umístil na nástěnku letáček lákající středoškoláky a středoškolačky na vědeckovýzkumné stáže přímo na vysokých školách, v rámci takzvané Středoškolské odborné činnosti (SOČ). „Vždycky říkal, že ho moc nezajímá, kam se posuneme. Ale myslím si, že věděl, kdy něco zmínit tak, aby to vypadalo, že jsme si na to přišli sami. Vždycky se v nás snažil budovat samostatnost. Ale ta podpora tam byla,“ vzpomíná Hana Polášek-Sedláčková.

Krátce před osmnáctinami se tak přihlásila ke stáži a vydala se do laboratoří tehdy ještě nedostavěného kampusu Masarykovy univerzity v brněnských Bohunicích. „Vůbec jsem netušila, kam jedu. Zamířila jsem na fakultu sportovních studií. Tam vůbec nevěděli, co hledám, tak jsem se ptala různě kolemjdoucích, volala jsem rodině…“ popisuje krušné momenty. Po hodinovém bloudění nakonec dorazila do laboratoří biochemika Lumíra Krejčího. Tím začala dlouholetá a podnětná spolupráce.

„Často se mi stávají takové příhody, kde rozhodují maličkosti. Kdyby to nedopadlo a Lumír Krejčí na mě tu hodinu nepočkal, moje kariéra by se třeba ubírala úplně jiným směrem,“ přemítá.

Dám tomu maximum a uvidí se…

Už na střední škole tak vstoupila do světa skutečné laboratoře, která se od té její sklepní značně lišila. „Byla jsem jako Alenka v říši divů,“ vzpomíná. V laboratoři Lumíra Krejčího se zaměřovali hlavně na téma oprav DNA – v jediné buňce mohou vlivem záření, chemikálií nebo během buněčného metabolismu vzniknout i desítky tisíc poškození denně, buňky ale mají schopnost poškozenou DNA opravit. Klíčovou roli v tom hrají právě proteiny.

„Pamatuju si, jak jsme se s Lumírem poprvé bavili o tom, jak věda funguje. Říkal mi, že je hodně o výsledcích, publikacích. A pokud se do toho člověk dá a téma ho zajímá, tak si může nakonec vybrat, do které laboratoře zamíří,“ vybavuje si Hana Polášek-Sedláčková.

Tehdy se rozhodla, že do toho zkusí dát maximum. „A pokud to nepůjde, tak vědu nebudu dělat,“ říkala si tehdy, stejně jako pak ještě několikrát během své kariéry. Ono to ale šlo.

Střední škola poskytla Haně Polášek-Sedláčkové individuální plán, jeden ročník například střídala týden v laboratoři s týdnem ve škole a pak doháněla písemky. Také prázdniny v podstatě trávila v brněnské laboratoři.

A pokračovala i po nástupu na Masarykovu univerzitu. Vysokoškolský systém jí dal konečně volnost věnovat maximum času tomu, co ji opravdu baví. „Sedět na přednášce se mi moc nechtělo, takže jsem byla radši v laboratoři a pak jsem se jen naučila na zkoušky,“ líčí.

Ponořila se do zkoumání tehdy málo známého proteinu RECQ4 a postupnými biochemickými experimenty ho pomáhala popsat a pochopit.

Spadá do skupiny proteinů, kterou sama označuje jako „andílci“ – hlídají DNA a v případě poškození přivolají proteiny „dělníky“, které defekt opraví. Pokud protein RECQ4 nefunguje správně, jeho mutace způsobuje vzácné dědičné onemocnění Rothmundův-Thomsonův syndrom projevující se například červenou vyrážkou nebo šedým zákalem.

Proč zrovna tento protein? Lumír Krejčí jí dal hned na začátku na výběr několik témat, která by mohla být zajímavá. „Mě tento protein zaujal kvůli spojení mutací s onemocněním a také proto, že byl projekt na začátku. Šla jsem do toho s vidinou, že se můžu naučit víc metod, hlavně molekulární klonování. To mě v té době zajímalo asi úplně nejvíc,“ vysvětluje.

Ve zkumavkách tak pozorovala vlastnosti „svého“ proteinu pomocí přístupů biochemie. „Pracovali jsme s takzvanými purifikovanými proteiny: to se dělá tak, že vytáhnete protein z buněk, máte ho ‚čistý‘ ve zkumavce a pak do ní můžete přidávat, co se vám zachce,“ vysvětluje.

Třeba jiné proteiny nebo DNA různých struktur – to je sice známé jako tvar dvoušroubovice, ale během různých procesů v buňce vznikají i jiné tvary. Vidlice nebo třeba bubliny. Hana Polášek-Sedláčková tak zkoumala, na jaké tvary DNA se tento protein nejčastěji váže.

S kolegy a kolegyněmi díky experimentům nakonec zjistila, že se protein RECQ4 napojuje na složité křížové struktury DNA zvané Holliday junction. Do místa pak přivede jiný protein – opraváře, který DNA strukturu „rozštípne“, a vznikne tak znova známá dvoušroubovice. Tím buňce pomáhá, aby se v ní podobné struktury nehromadily, což by mohlo způsobit dokonce vznik rakoviny.

Nobelovka pro juniory

Všechny své poznatky z pěti let experimentů a zkoumání shrnula mimo jiné do své bakalářské práce. A jednoho večera, když před odchodem z laboratoře zkontrolovala svůj e-mail, se nestačila divit. Zjistila, že je za svou práci nominovaná do užšího výběru prestižní celosvětové soutěže The Undergraduate Awards označované také jako Nobelova cena pro mladé. O zlatou medaili bojovala v oboru věd o živé přírodě s 27 nejlepšími studenty a studentkami světa. Z univerzit, jako je Harvard nebo Yale. Celkově zaslalo do soutěže svou bakalářskou práci přes pět tisíc studentů a studentek ze 39 zemí světa.

Vyhrála. K vlastnímu úžasu. Na slavnostním předávání cen v Dublinu jí coby absolutní vítězce ve své kategorii předal irský prezident zlatou medaili. Porota ocenila, že její bakalářská práce byla ucelenou studií, nikoliv pouze malým projektem. Za pět let v laboratoři totiž provedla stovky měření a světu přinesla zcela nové poznatky o málo známém proteinu.

„Byl to parádní zážitek. Plně jsem si tak uvědomila, že věda běží na celém světě a že spolu všichni soutěžíme. Myslela jsem si, že konkurovat velkým světovým univerzitám je pro někoho z Brna nedosažitelné. To ocenění pro mě byl vlastně velký šok,“ vrací se ve vzpomínkách o sedm let zpátky.

Už na magisterském stupni vydala „o svém“ proteinu článek v časopise DNA Repair a díky její pečlivé práci dnes tak svět ví, co RECQ4 vlastně dělá.

Láska z mikroskopu

Postupně však začaly mladou vědkyni lákat jiné přístupy. „Ty biochemické mi přišly zajímavé, ale docela abstraktní: vytáhneme si z buněk, co potřebujeme, a ve zkumavce se díváme, co ten protein dělá. Jenže v buňce to může fungovat jinak, protože je komplexnější,“ vysvětluje.

O tom se na vlastní oči přesvědčila na konci svého bakalářského studia, když se jí podařilo vycestovat na krátkou stáž do Dánska, do laboratoře Iana Hicksona, s nímž se krátce předtím seznámila v Brně, kam jej pozval její školitel Lumír Krejčí – pracovali totiž na podobných tématech.

Právě u Hicksona viděla poprvé buňky v mikroskopu. A byla to láska na první pohled. Sama říká, že se tehdy do studia základních procesů v buňce a do buněčné biologie bezmezně zamilovala. „Ten den si pamatuju a myslím, že to byl opravdu ten největší zážitek. Nedokázala jsem od toho mikroskopu odejít.“

Buňky to byly konkrétně kuřecí a z dnešního pohledu už Hana Polášek-Sedláčková hodnotí, že neseděly na sklíčku tak dobře jako jiné, takže se s nimi nesnadno manipulovalo. „Ale podívat se do mikroskopu, kde jsou pomocí fluorescenčních barev označené některé části, třeba v jádře, bylo něco naprosto úžasného,“ vypráví nadšeně.

Modrá, zelená, červená a fuchsiová. Pomocí těchto barviček – svítivých (fluorescenčních) proteinů získaných z medúzy – si vědci „rozsvěcují“ to, co potřebují zkoumat. Třeba i v jádru buňky. Za tento účinný, ale jednoduchý trik dostala trojice vědců v roce 2008 Nobelovu cenu.

Pozorování dějů v „rozsvícené“ buňce v přímém přenosu, na vlastní oči, znamenalo pro vědkyni zlom, který ji odklonil směrem k buněčné biologii.

Jenže kam dál? Po návratu z dánské stáže do Brna během svého magisterského studia pracovala na zmíněném vědeckém článku a pomáhala kolegům a kolegyním s jejich výzkumem. Přitom začala pronikat hlouběji do buněčné biologie a hledala, kam se dál posunout. Cestu si prorážela sama. „Občas jsem si třeba nebyla jistá, jestli barvení fluorescenčními barvičkami dělám dobře. A přišlo mi, že nejlepší by bylo naučit se práci s buňkami od lídrů v oboru, co mají mikroskopii v ruce,“ popisuje.

V posunu ji podporoval i její školitel. „Dokázal podpořit. Každý vedoucí neumí říct, že by byl rád, kdyby u něj student zůstal, ale vědecky ho to neposune. Uměl pomoct studentovi v kariéře a nebrat si to osobně,“ oceňuje vědkyně a má za to, že si tento přístup Lumír Krejčí osvojil mimo jiné v USA, kde působil.

Vyhlídnutých měla Hana Polášek-Sedláčková několik míst. Třeba Oxford nebo Kodaň. Nakonec dala přednost druhé variantě. I proto, že je v Dánsku vědecká komunita o něco otevřenější a komunikativnější. „Na Oxfordu si víc střežili svá témata, zatímco v Dánsku se nezdráhají vzájemně sdílet své poznatky a objevy. Dnes můžu říct, že pokud člověk diskutuje s jiným vědcem, může se dostat do zvláštních vod, neotočených kamenů. Může ho to přivést na novou, zajímavou myšlenku,“ je přesvědčená.

Když jí pak Lumír Krejčí doporučil v Kodani jméno, kam se hlásit, překvapilo ji: Jiří Lukáš. „Řekla jsem si: Aha! To zní česky. To mi uniklo. Začala jsem hledat a zjistila jsem, že je číslo jedna, co se týče buněčného cyklu, genomové stability, buněčné biologie a mikroskopie samotné,“ vysvětluje.

Jiří Lukáš patří mezi nejcitovanější české vědce a má za sebou řadu významných vědeckých „zářezů“, například spolu s další hvězdou, vůbec nejcitovanějším českým odborníkem Jiřím Bártkem. Začínali spolu v Danish Cancer Society a zkoumali například buněčný cyklus a to, a jak se reguluje.

Objevili, že jak buňka prochází svým životním cyklem, má své fáze a milníky – „checkpointy“, kde se rozhoduje, zda bude pokračovat, nebo ne. „Objev těchto checkpointů je víceméně jejich práce. Popsali molekulární mechanismus, jak to funguje. To jsou prostě oni,“ líčí Hana Polášek-Sedláčková.

MCM paradox

Napsala proto Jiřímu Lukášovi, zda by o ni jako doktorandku nestál. Musela projít standardním přijímacím řízením, ale zájem byl už předem patrný: vědec se několikrát ujišťoval, že se do soutěže přihlásí. Sám si přitom drží laboratoř v komorní sestavě a velmi si vybírá, koho do týmu přijme. A Haně Polášek-Sedláčkové to vyšlo. „Takže se potvrdilo, co říkal na začátku Lumír Krejčí. Když se budete snažit a zajímat, tak se dostanete, kam budete chtít,“ podotýká.

Práce v Kodani toho s tím, co dělala v Brně, příliš společného neměla. Začala se věnovat vysněné buněčné biologii, práci s buňkami, mikroskopy a DNA replikaci, která ji zaujala už u Lumíra Krejčího, kde se ale s kolegy a kolegyněmi zaměřovali spíš na zmíněnou opravu DNA.

U tématu replikace zůstala dodnes. Už od počátku ji přitahovalo nejen tím, že jde o natolik esenciální proces, že by bez něj život nebyl možný, ale i určitou tajemností. „V buněčné biologii málokdo řeší fundamentální otázky replikace DNA. Což bylo dané tím, že nebylo možné některé proteiny, které jsou pro tento děj vyloženě základní, zobrazit v buňkách,“ popisuje.

To se jí ale s kolegy v laboratoři Jiřího Lukáše podařilo prolomit.

Hned první věc, kterou po příjezdu sledovala v mikroskopu, byly takzvané MCM proteiny. Její tehdejší mentor Kumar Somyajit poznamenal: „Podívej se, co víme z článků. A teď se podívej do mikroskopu. Vypadá to jinak.“ „Jak je to možné?“ ptala se Hana Polášek-Sedláčková. „To se neví už od 90. let, kdy byly objeveny tyto proteiny. Je to dokonce pojmenované MCM paradox,“ upozornil.

Na světových konferencích se okolo těchto proteinů vedly vášnivé diskuse. Biochemici se domnívali, že plní klíčovou roli při kopírování genetické informace z buňky do buňky – replikaci DNA. Že jsou takzvanou helikázou, která rozplétá dvoušroubovici DNA, aby se mohla zkopírovat. Buněční biologové jim namítali, že to přece není možné, že to zkrátka nesedí.

„Na tom spor uvízl. Buněčná biologie pak pár let spala a tomuto tématu se nevěnovala, protože to nešlo v buňce zobrazit. Když mi kolega ukázal tento paradox v mikroskopu, přišlo mi to opravdu divné, ale neříkala jsem si, že tu hádanku musím vyřešit. Jen že se asi časem dozvíme víc,“ říká.

Začala tak zkoumat protein MCMBP – z podobného důvodu, jako když se zabývala RECQ4 proteinem v Brně: jejímu kolegovi vyšel v experimentu jako zajímavý a moc toho o něm nebylo známo.

„Nebylo to jednoduché, protože jsme neměli nástroje, jak protein zkoumat. Museli jsme od začátku vyvíjet zobrazovací přístupy,“ podotýká Hana Polášek-Sedláčková.

V tom jí pomohla zase kolegyně Claudia Lukáš, manželka vedoucího laboratoře a přední expertka na mikroskopii. „Měla skvělý čich na metody. Stačilo, aby se zmínila, a hned bylo jasné, že stojí za to strávit na tématu čas a zkusit to. Poradila mi, že pokud se chci podívat na dynamiku proteinu, nejlepší bude zkoumat to v živých buňkách a naznačit si protein pomocí genové editace CRISPR-Cas9,“ vzpomíná vědkyně.

Zjednodušeně řečeno to znamená, že člověk pomocí „genetických nůžek“ vloží fluorescenční barvičku tam, kam potřebuje. Za tuto široce využitelnou metodu dostaly její autorky Emmanuelle Charpentier a Jennifer Doudna před dvěma lety rovněž Nobelovu cenu.

V laboratoři Jiřího Lukáše ale tuto metodu doposud nikdo nedělal. Takže ji Hana Polášek-Sedláčková musela zase „vychodit“. „I když jsem z toho měla zprvu strach, experimenty jely rychlostí blesku, protože laboratoř byla na vysoké úrovni. Takže jsem prošlapala cestu a celá laboratoř teď postupuje podle toho protokolu,“ zmiňuje jakoby nic bioložka.

Přestože se její cesta jeví idylicky, přiznává, že byly během doktorátu i momenty, kdy se prostě nedařilo. „Zkoušeli jsme různé hypotézy a nefungovalo to. Do toho bylo v Dánsku depresivní počasí a přišel covid, který zavřel hranice, a nemohli jsme se s přítelem a rodinou dlouho vidět,“ vzpomíná.

„Vždycky jsem si říkala, že se z toho nezblázním. Když to nevyjde, zkusím něco jiného. Třeba popularizaci vědy. Na Masarykově univerzitě jsem trávila nějaký čas ve výukovém centru Bioskop a bavilo mě posouvat vzdělání studentů, hlavně pomocí experimentů,“ naznačuje možnou únikovou cestu, kterou ale nikdy nevyužila.

„To je ta krása vědy. Člověk udělá třeba deset experimentů, které nevyjdou. A ten jedenáctý přinese něco zásadního a formuje celou jeho práci,“ popisuje.

Zlatá éra v Dánsku

Dobu, kdy měla možnost bádat v dánské laboratoři, označuje za zlatou. Její mentor Kumar Somyajit publikoval i s přispěním Hany Polášek-Sedláčkové v prestižním časopisu Science, jí pak vyšel článek v neméně uznávaném vědeckém žurnálu Nature.

Tam se jí podařilo rozlousknout zmíněný MCM paradox, na který narazila hned v úvodu svého působení v Dánsku. „Přitom nikdy nebyl cíl, že musíme zodpovědět právě tuto otázku. Měli jsme jiné hypotézy, ale jak nám chodily výsledky, dopracovali jsme se k paradoxu, který byl popsán řadu let zpátky,“ popisuje kouzla základního výzkumu.

Postupně se tak dopracovala k poznání, k čemu tedy tajemný MCM protein v buňce slouží. „Zaujalo nás, že buňka vytváří strašně moc těchto proteinů, přitom je ale při replikaci aktivována jen malá část. Došli jsme na to, že je to v buňce mnohem složitější: že jsou různé formy MCM – rodičovský a nově vytvořený. Ty rodičovské nesou velmi pravděpodobně nějakou informaci z předchozího buněčného cyklu do dceřiné buňky, protože jsou přednostně aktivovány na replikační vidličky (místa na dvoušroubovici, kde se odehrává replikace DNA). Ty nové MCM proteiny, které jsou zastoupeny ve dvojnásobném množství než rodičovské proteiny, zůstávají převážně neaktivní. Elegantní nástroj fluorescenčního barvení tzv. HaloTag umožňující rozlišení mezi dvěma formami MCM proteinů nás zavedl zpět k otázce, proč je MCM proteinů v buňce tak moc,“ líčí objevy vědkyně.

S kolegy a kolegyněmi přišla na to, že nové MCM proteiny, které zůstávají převážně neaktivní v průběhu replikace DNA, fungují jako „přírodní zpomalovače“ replikačních vidliček. Aby replikace nepostupovala příliš rychle a zvládla bez chyby zkopírovat DNA.

„Takže jsme přišli na to, že je přebytek neaktivních MCM proteinů hodně důležitý, ačkoliv se původně zdál být nevyužitý. Kdyby ale nebyly, vidlice by jela moc rychle a sekala by chyby, což může vést ke genové nestabilitě a vývoji rakoviny,“ líčí Hana Polášek-Sedláčková.

A co víc – s kolegy a kolegyněmi přišla i na to, že rakovinné buňky těchto mechanismů využívají. Schválně produkují těchto proteinů víc, aby měly jistotu, že zvládnou DNA v pořádku zkopírovat a nádor bude růst.

Vědecký tým dokonce přišel na kloub i tomu, který protein reguluje, kolik těchto zpomalovačů buňka využije. A je to právě protein MCMBP, který dostala hned na začátku na starosti. „Nazvali jsme ho babysitter – chůvička.“

V časopise Nature pak popsali, že by to mohl být jeden z možných cílů při léčbě rakoviny. Kdyby vznikla chemikálie, která by „chůvičku“ utlumila, rakovinné buňky by měly méně zpomalovačů, nadělaly by víc chyb, a kdyby se nahromadily, znamenalo by to zkázu rakovinné buňky.

Nedávno jí vyšel k tématu ještě článek v Nature Communications, kde se vrací tomu, jak „nabarvit“ buňky, aby v nich vědci a vědkyně viděli právě onu DNA replikaci. Vysvětluje, proč vědci tak dlouho, v podstatě od 90. let, nedokázali v buňce vidět onen klíčový protein.

Proč tedy? „Řešení je strašně jednoduché. Problém je v tom, že ty MCM proteiny tvoří jádro replikační vidlice, navážou se na ně další proteiny, a my je proto nevidíme. Takže jsou schované a protilátky s fluorescenční barvičkou, které se na ně mají navázat, se tam nemají jak dostat,“ popisuje.

Řešení jsou právě zmíněné genetické nůžky CRISPR. Ty umožní navázat barvičku přímo do proteinu a vytvořit takovou „vlaječku“, která umístění proteinu prozradí.

„Když jsem ukazovala Jiřímu Lukášovi první obrázky buněk produkujících MCM proteiny s CRISPR-vlaječkou, tak hned řekl: Ano, to je TEN problém. Vyřešili jsme ho. Když se něco ve vědě definitivně vyřeší, tak je to hodně vzácné,“ podotýká. Jednoduchost řešení ocenili i jindy přísní recenzenti vědeckého článku.

„Lidé se mě na konferencích ptají, jak je možné, že na to nikdo dřív nepřišel. Vysvětluju, že v 90. letech bylo možné proteiny vizualizovat jen pomocí protilátek. CRISPR přišel o několik let později. Věda se posouvá technologicky dopředu a člověk by se neměl bát jít zpátky a snažit se moderními metodami znovu otevřít původní hypotézy nebo to, na čem stavíme vědu.“

V Česku se věci mění, tak jsem se vrátila

Když Hana Polášek-Sedláčková končila po čtyřech letech svůj doktorát v Dánsku, Jiří Lukáš jí navrhl prodloužení v podobě postdoktorského studia, jak dlouho jen bude chtít. Nakonec tedy v Dánsku strávila skoro šest let a mohla hledat, kam se posunout dál.

Zvolila návrat do Česka. „Uvědomovala jsem si, že nás v laboratoři tak trochu rozmazlili. Měli jsme tam velkou míru svobody a já o ni nechtěla přijít.“ Svou roli hrál i osobní život. S manželem se rozhodli, že po několikaletém vztahu na dálku zakotví v Česku. „Věda se zde navíc posouvá a nově jsou v Česku i výborné příležitosti financování pro začínající vědce,“ vysvětluje.

Od Grantové agentury České republiky získala nový grant zvaný Junior Star pro doktory a doktorky osm let od ukončení doktorátu, kteří mají za sebou významné zahraniční zkušenosti a publikace.

Od února tak vede vlastní skupinu v Biofyzikálním ústavu Akademie věd v Brně-Králově Poli. Proč zrovna tam? Jednak je jižní Morava jejímu srdci blízká a všímá si, že má Brno ve vědě dobré jméno, jednak dostala na ústav tip od svého někdejšího mentora Lumíra Krejčího. „Doporučil mi pár lidí, komu se ozvat. Jako první jsem napsala paní ředitelce Evě Bártové. Odepisuje obratem, hned byla ochotná mě podpořit, pomoct s granty,“ líčí Hana Polášek-Sedláčková.

Donedávna navíc působila i přímo v laboratořích Evy Bártové, kde využívala veškeré vybavení, takže jí po návratu z Dánska nevznikla nepříjemná výluka při čekání na prostory a přístroje. Teď se v té stejné budově přesouvá jinam, do nové vlastní laboratoře.

V týmu má momentálně šest lidí. Věnovat se budou replikaci DNA, konkrétně jejím základním, prvním mechanismům. Co v buňce spouští koncert, který končí přepisem a zkopírováním genetické informace? „Díváme se na první kroky replikace a zkoumáme nové dráhy, které se podílejí na její regulaci. Pokud je proteinů moc, málo nebo fungují ve špatnou dobu buněčného cyklu, vede to ke genové nestabilitě a vývoji rakoviny. To je naše denní téma. Zkoumáme, jak by měl první krok v DNA replikaci fungovat správně, aby nevznikla rakovina,“ popisuje.

Jiří Lukáš byl natolik velkorysým školitelem, že své bývalé doktorandce umožnil vzít si do své nové laboratoře specializaci, kterou si u něj vytvořila – jak prý sám říká, svou tematickou niku, skulinku. A to dokonce včetně buněčných linií a reagencií nevyčíslitelné hodnoty, které za Hanou přiletěly zmražené z Kodaně letadlem.

Linie, které vytvořila s kolegy a kolegyněmi pomocí molekulárních nůžek CRISPR, už dokonce pro velký zájem rozesílá i do jiných laboratoří po světě, jelikož je to pro vědce důležitý nástroj.

A s nůžkami CRISPR-Cas-9 bude v laboratoři pracovat dál. „Je to opravdu moje nejoblíbenější metoda: upravovat proteiny v buňce, dávat jim barvičky a dívat se na ně pod mikroskopem. I když na samotný výsledek této zdlouhavé metody si musíme někdy i tři měsíce počkat, stojí to za to,“ líčí.

Právě práce v laboratoři ji stále nejvíc naplňuje. „Proteinů, které můžeme naznačit, je obrovské množství. Takže je tam pořád co objevovat. To je úplně nejvíc,“ směje se.

I teď je prý vděčná, když ji studenti a studentky vyruší od administrativy s nějakým zajímavým výsledkem. „Vždycky říkám: Tohle je to zajímavé: vidět výsledky, společně zkoumat, přemýšlet a navrhovat nové hypotézy a experimenty. Ne jako papírování,“ říká.

Neexistují špatná data ani blbé otázky

Co si kromě buněčných linií bude chtít Hana Polášek-Sedláčková přenést z dánské zkušenosti do Česka? Pochvaluje si například skvělé „lab mítinky“ – porady s kolegy, kde probíhaly podle ní ty nejlepší diskuse.

Naučila se také, že když data nevyjdou podle hypotézy, je třeba nebát se jít a testovat dál. „Občas to ve vědě bývá tak, že člověk zůstane s tou svojí původní hypotézou a chce na ni takzvaně napasovat data, která třeba úplně nevychází. Ale ono to tak moc nefunguje. Spíš musí mít člověk otevřenou mysl,“ uvažuje s tím, že se naučila, že „neexistují negativní data, jen jim v danou chvíli nerozumíme“.

Přála by si také, aby se vědci a vědkyně v Česku nebáli občas přicházet i s na první pohled bláznivými myšlenkami nebo dotazy. „V Česku je syndrom, že se studenti bojí zeptat na otázku, protože se stydí nebo si myslí, že je to hloupá otázka. V Dánsku tento blok vůbec nebyl, prostě se diskutovalo. Možná i proto, že jsem tam nikdy necítila hierarchii a vědci spolu mluvili na stejné úrovni a nedávali si najevo nadřazenost a podřízenost, jak to někdy v Česku bývá,“ komentuje situaci bioložka.

Přínosné je podle ní i to, když se odborníci a odbornice zajímají nejen o své téma, ale získávají širší přehled a vedou mezioborovou diskusi. „V Dánsku se vědci zajímají o všechno možné, chodí i na přednášky mimo svůj obor, protože se může stát, že se ta odvětví najednou spojí,“ upozorňuje. Právě ve slepých zónách na hranicích oborů vznikají podle ní ty nejzajímavější výzkumy a výsledky.

„Co bych chtěla zdůraznit, je důležitost základního výzkumu. Bez něj bychom neměli například momentálně dostupné léky na rakovinu. Nebo díky rozsáhlému základnímu výzkumu RNA a jejich vakcín bylo možné rychle vyvinout covid vakcínu. V Dánsku bylo studium mechanismů v buňce a základní výzkum podporovaný, kdežto v Česku jsou možná občas tendence, aby se podpora posouvala spíše k aplikační sféře. Zkrátka oba směry výzkumu by měly být podporovány,“ podotýká.

Doktorandi a doktorandky nemají být levná pracovní síla

Do českého prostředí by z Dánska přenesla i větší docenění doktorandů a doktorandek. „Doktorandi tvoří jádro výzkumné laboratoře a v dánském akademickém prostředí si jich velmi váží a dokážou jejich práci štědře finančně ohodnotit. Od mého návratu do ČR objevuji, že se mnohé v českém prostředí změnilo, ale ještě občas můžeme najít některá pracoviště, kde jsou PhD. studenti stále považováni za ‚levnou pracovní sílu‘,“ upozorňuje. „Bylo by skvělé, kdyby se to posunulo a šéfové jejich práci ocenili a pomáhali studentům v jejich budoucí kariéře. Tak jako mně pomohl Lumír Krejčí,“ dodává.

Samostatnou kapitolou jsou pak peníze. Centrum, kde působila, bylo financované farmaceutickou firmou Novo Nordisk. „Velmi štědrý budget ale musel být vykoupený výbornými výsledky. Naše centrum procházelo velmi tvrdým hodnocením panelu mezinárodních vědců, ti pak dávali hodnocení komisi z nadace, která je pak ještě na své úrovni hodnotila,“ vyjmenovává postupy v Dánsku Hana Polášek-Sedláčková.

V Česku stále ještě na některých pracovištích podle ní převládá kvantita vědeckých výstupů nad kvalitou. „Když se ale podíváte na ty nejlepší světové laboratoře v oblasti buněčné biologie, zjistíte, že vydají v průměru jeden až dva vysoce kvalitní články za rok. Dobří vědci sledují svou komunitu, a pokud vysázíte deset nebo dvacet článků za rok v malých časopisech, které mají pouze nízký dopad, může se stát, že vaši práci nebudou vědci znát a nepřinese do celosvětového vědeckého snažení žádný posun. Nesmíme se bát vystoupit z české bublinky a snažit se dělat vědu na světové úrovni,“ upozorňuje vědkyně.