Mašek: Vše souvisí se vším, v biologii i v životě

„Baví mě základní výzkum – rozlouskávat ty intelektuální oříšky, přijít na to, jak věci fungují. A takových ‚oříšků‘ je výzkum signálních drah plný,“‎ říká molekulární biolog Jan Mašek z Přírodovědecké fakulty UK, vedoucí výzkumné skupiny podpořené grantem Primus.

 Věnujete se výzkumu signalizačních drah v buňkách. Jak si takovou dráhu představit?

Náš organismus tvoří asi 30–40 bilionů buněk – pokud nepočítáme kolonizaci zhruba stejným počtem bakterií – které si mezi sebou musí předávat informace. Už od začátku embryonálního vývoje je klíčové, aby si buňky vzájemně povídaly o tom, co která dělá, zda mají dostatek živin, že zažívají stres. A tato mezibuněčná komunikace je zprostředkovaná signalizačními dráhami – biochemickými signalizačními kaskádami, které mají mnoho různých podob a mechanismů a vzájemně se ovlivňují. Představit si to lze jako domino – komplexní kaskádu interagujících proteinů, které na základě předchozího podnětu nějak reagují.

Zaměřujete se především na signalizační dráhy Wnt a Notch, proč právě tyto?

Učarovalo mě, že se jedná o signalizační dráhy, které jsou aktivní již od časného embryonálního vývoje a jsou natolik zásadní, že jejich narušení (mutace) „je vidět“‎ – vede k výrazným vývojovým poruchám, či jsou dokonce letální. V minulosti se signalizační dráhy studovaly izolovaně, jako takové jednosměrky, postupem času se ukazuje, jak jsou propojené a že vše souvisí se vším. Všichni si asi pamatujeme na ty přehledné nákresy buňky z učebnic biologie, kde je jádro, pár mitochondrií, ... Ve skutečnosti je uvnitř buněk na první pohled naprostý chaos – takový guláš, kde se neustále mění poměr koření a ingrediencí, ale ve výsledku to jako celek funguje. A tomu komplexnímu systému, kdy se různé signalizační kaskády navzájem ovlivňují, se snažíme porozumět. Je to celkem složité, ale kdyby to nebylo složité, tak to není věda (usmívá se).

Mikroskopický snímek myšího embrya během neurulace – tvorby nervové trubice. Buňky neurální lišty (červeně) indukované signalizační dráhou Wnt (zeleně) opouští neuroektderm a vydávají se spoluvytvářet další orgány a struktury těla vznikající z ostatních buněk (modře).

Vaše skupina, která vznikla díky podpoře Primus, se věnuje právě vzájemné komunikaci mezi Wnt a Notch. Co je cílem?

Děláme základní výzkum. Snažíme se lépe pochopit a popsat vzájemné provázání signalizačních kaskád Wnt a Notch, jak spolu jednotlivé komponenty (proteiny) interagují. Vnímáme to jako zásadní téma, protože chyby v komunikaci mohou vést ke vzniku řady onemocnění, které spadají do kategorie takzvaných vzácných nemocí, jejichž incidence je menší než jeden pacient na dva tisíce obyvatel a často se jedná o různé vývojové poruchy. Dnes již známe přes šest tisíc druhů vzácných onemocnění a stále přibývají nové. Konkrétní nemocí trpí třeba jen pár desítek pacientů na celém světě, což komplikuje léčbu, ale celkem se jedná až o šest procent populace.

Konkrétně se zaměřujeme na dvě vzácná onemocnění žlučovodů, Alagillův syndrom a extrahepatickou biliární atrézii, u kterých se snažíme popsat základní molekulární mechanismy signalizační molekuly JAGGED1. Mutace v tomto proteinu způsobující zmiňovaná onemocnění, nám slouží jako „ukazatele“ na části proteinu, které jsou pro jeho funkci klíčové. Důkladné pochopení funkce proteinu JAGGED1 by v budoucnu mohlo umožnit léčbu třeba pomocí RNA terapie, kdy bychom pacientovi „opravili“‎ ten nefunkční kousek signální kaskády – vyměnili ho za nový, nebo například utlumili či zvýšili hladinu některého z genů, které signalizace pomocí JAGGED1 kontrolují.

Kdy jste se rozhodl pro kariéru vědce?

To se stalo postupně a vlastně trochu nečekaně. Můj „problém“‎ vždy bylo, že mě zajímalo příliš mnoho věcí najednou a vědci mi vždy přišli, že se do nejmenších detailů zajímají jen o to jedno úzké téma a myslel jsem si, že to není nic pro mě. Postupně jsem ale zjistil, že ten zájem o vše je naopak pro vědu žádoucí. Při studiu mezibuněčné komunikace můžu být trochu roztržitý, zajímat se o vše, hledat souvislosti a zároveň být neustále otevřený alternativním nečekaným mechanismům.

Takže pak už byla vědecká kariéra jasnou volbou?

Vůbec ne, měl jsem štěstí na skvělé magisterské a doktorské projekty, ale ke konci postdoktorandské stáže na Karolinska Institute jsem přemýšlel, zda ve vědě zůstanu. Čtyři a půl roku jsme byli s rodinou ve Švédsku, ale manželka je advokátka, a i když se naučila švédsky a dodělala si další vzdělání na Stockholm University, nemohla tam najít odpovídající profesní uplatnění, proto jsme hledali možnosti, jak být pracovně více v rovnováze.

Za návrat do Česka vlastně vděčím spolku Czexpats in Science a jejich Vánoční konferenci v roce 2019, tam jsem potkal ty správné lidi, kteří mi poradili, sdíleli zkušenosti a doporučili mi, ať kontaktuji Jana Černého z Přírodovědecké fakulty UK. S ním jsem se spojil a on mě podpořil a nasměroval na grantovou podporu Primus, díky které jsem o dva roky později mohl založit vlastní výzkumnou skupinu. Po několika letech v zahraničí je celkem složité se zorientovat a vrátit se do českého vědeckého prostředí. Jsem vděčný, že Primus existuje a možná ani sama univerzita si ještě neuvědomuje, jak skvělá investice je to do budoucna. Tato podpora totiž buduje komunitu mladých vědců a vědkyň, kteří se ze zahraničí vrací s nadšením a inspirací, a umožňuje jim začít nezávisle pracovat na svých vědeckých projektech.

Biolog Jan Mašek s dcerou Klárkou. Foto: Jan Mastník.

Čím by se z vaší zkušeností mohlo české vědecké prostředí inspirovat v zahraničí?

Určitě podporou kvalitní supervize. Ve Švédsku jsem chodil na školení, jak se má vést student i produktivní schůzka, jak psát granty a přemýšlet o vědeckých projektech. PhD studenti mají na Karolinska Institute svého ombudsmana, na kterého se mohou obracet s nejrůznějšími podněty, mají zastání a skutečně se řeší, když například nejsou spokojeni se svým vedoucím. Na vedoucí jsou kladeny opravdu vysoké nároky, protože tam silně vnímají, že má smysl se poměřovat pouze s těmi nejlepšími a že v takové konkurenci mají největší šanci uspět dobře fungující týmy.

Být školitel je zodpovědnost, a to si chci i ve své práci „přinést ze zahraničí“‎. Projekty buduji společně se studenty, aby měli vnitřní motivaci vědeckou otázku řešit a zároveň cítili spoluzodpovědnost za něco, co pomohli vymyslet a co zaplatí zbytek společnosti. Po zhruba roční zkušenosti mi přijde, že tu je velmi dobrá grantová podpora pro Marie-Curie fellowships a ERC projekty, ale člověk musí celkem hledat, pokud chce rozvíjet i ostatní „soft skills“.

A je něco, co vám v Česku v porovnání se zahraničím vyloženě chybí?

Například dostatek prostoru pro pracovní schůzky a neformální setkávání se s kolegy, třeba i během oběda. Zní to možná banálně, ale obrovské množství zlomových nápadů vznikne, pokud svoji vědeckou otázku diskutujete s ostatními vědci. Je skvělé, jak je Přírodovědecká fakulta heterogenní, ale pokud někomu přímo nevlezu do laboratoře, tak se nedozvím – s trochou nadsázky – ani to, co dělají kolegové na druhé straně chodby. A to je obrovská škoda – ochuzujeme se o vzájemnou inspiraci, sdílení nejnovějších poznatků i možnosti spolupráce. Vrcholné vědecké instituce taková setkávání vědkyň a vědců napříč obory podporují a často i iniciují. V buněčné signalizaci vše souvisí se vším, a to je krásná paralela přenositelná i do celé společnosti. Jsme součástí otevřeného systému, který podléhá neustálé změně a komunikace je esenciální pro to, aby celek fungoval. Nikdy nevíme, zda výsledky základního výzkumu z jednoho oboru jednou nebudou třeba zcela klíčové pro objev v oboru jiném.

Kdybyste měl kouzelný prsten a mohl vědět jednu věc z vašeho oboru, co by to bylo?

To nevím, zda bych ho chtěl použít, přišel bych o ten fascinující proces poznávání! (přemýšlí) Ale asi bych chtěl být schopný v reálném čase a v plné šíři sledovat ten tanec signalizačních molekul uvnitř buněk. My se o to samozřejmě snažíme a vytvoříme si nástroje, abychom se na zmiňované děje mohli dívat, ale jsou to zatím pouze takové průzory.

Na druhou stranu biologie zažívá v současné době díky rozvoji nových technologií doslova revoluci, takže kdo ví, třeba budeme mít podobný kouzelný prsten za pár let k dispozici. Každopádně je to teď pro vědce velmi zajímavá a vzrušující doba. Máme k dispozici až neuvěřitelné technologie, žijeme tu i přes pandemii ve stabilním prostředí, máme svobodu. Je požehnáním, že se můžeme věnovat základnímu výzkumu, zkoumat, jak svět funguje. Vnímám to s pokorou, ale je to skvělé a jsem za to moc rád.

Seriál „Czexpats in Science z UK “‎ přináší rozhovory s úspěšnými absolventy Univerzity Karlovy, kteří vědecky působí v zahraničí.
Vzniká ve spolupráci s Czexpats in Science, spolkem, který propojuje české vědce v zahraničí mezi sebou a také s vědci a institucemi v České republice.