Nekvinda: Inspiraci pro svůj výzkum hledám i na Twitteru

„Chci myslet ‚outside of carbon box‘ a využít boranové klastry pro syntézu zcela nových antibiotik, které bakterie neznají a bude jim déle trvat, než si vyvinou rezistenci,“ říká organický chemik Jan Nekvinda, absolvent Přírodovědecké fakulty UK, který nyní vede vlastní výzkumnou skupinu na Ústavu anorganické chemie Akademie věd. Kromě hledání řešení na antibiotickou krizi se věnuje i rovným příležitostem a propagaci ústavu.

Jan Nekvinda se letos účastnil popularizační soutěže Falling Walls Labs, kde obsadil třetí místo. 

„Jedním ze současných problémů lidstva je i antibiotická krize – přibývá rezistentních bakterií, na která nefungují současná antibiotika. Pokud rychle nenajdeme nové skupiny antibiotik, můžeme se lehce dostat do období před penicilinem a i banální lékařský zákrok bude hrozbou,“ varuje organický chemik Jan Nekvinda. „Většina dnešních antibiotik jsou ‚přírodního původu‘ – produkty bakterií, malé procento je semisyntetických – chemicky upravených molekul z přírody a jen velmi malý zlomek je zcela připraven v laboratoři. Většina výzkumů tak hledá v přírodě. Já bych na to chtěl jít úplně z druhého konce a připravit antibiotika, která bakterie ještě neznají. Chci myslet ‚outside of carbon box‘ a využít boranové klastry – to jsou plně syntetické anorganické molekuly, které se v přírodě nevyskytují. Byly vyrobeny na začátku 20. století německým chemikem Alfredem Stockem. Když takový boranový klastr připojíme k antimikrobiální molekule, získáme antibiotikum se zcela unikátními vlastnostmi,“ popisuje vedoucí výzkumné skupiny na Ústavu anorganické chemie Akademie věd ČR (ÚACH).

„Je to taková stavebnice – máme k dispozici širokou paletu boranových klastrů, které mají různé vlastnosti, a dle toho pak můžeme ovlivňovat chování výsledné molekuly. Cílem je, aby se antibiotikum lépe vázalo do aktivního místa proteinu. Když například v molekule antibiotika nahradíme ‚placatou‘ benzenovou skupinu boranovým klastem, který vypadá jako kulička s háčky, tak antibiotikem vyplníme celé vazebné místo a díky háčkům také lépe ‚drží‘. Nedojde tak k mutaci vazebného místa způsobující rezistenci,“ přirovnává chemik.

Zkoušet nové přístupy

Proč se to již nepoužívá? „Boranovým klastrům se po celém světě věnuje jen velmi málo lidí a ti se spíše zabývají využitím boranů v materiálové chemii jako ochranné materiály na zrcadlech teleskopů nebo třeba laserech. Ale to se začíná měnit, v posledních letech výrazně roste počet prací zabývajících se využitím boranů v medicinální chemii. Zatím neznáme jediný důvod, proč by to nemělo fungovat i v biologických systémech – klastry jsou univerzální, stabilní, netoxické. Určitou limitací mohou být dražší vstupní suroviny – což lze ale obejít a připravovat si vstupní látky sami, ale to se nám v malém množství nevyplatí. Navíc u anorganických molekul je krásné, že, když se nám nepovede reakce, tak tu vstupní látku můžeme regenerovat a znovu použít,“ vyjmenovává Nekvinda, který chce rozvíjet znalosti ÚACH, jediného českého pracoviště, kde se boranům v různých obdobách věnují již desetiletí.

„V rámci mé skupiny chceme zkoušet nové přístupy – syntetizovat nové boranové klastry a hledat jejich možné biomedicinální využití. Dnes se často jen vymění skupina A za B a zkouší se, co to udělá. Já bych chtěl jít dál a využívat přístupy radikálové chemie, fotochemie, organokatalytické metody – nechci jet ve vyjetých kolejích oboru. Občas se ukáže, že nějaký úplně nový přístup, který je přitom jednoduchý, báječně funguje, jen to zatím nikdo nezkusil,“ líčí Nekvinda, kterého inspirují kolegové z oboru, ale i velikáni vědy věnující se zajímavým reakcím.

Sport nebo věda?

Cesta Jana Nekvindy k vědě nebyla úplně přímočará, i když chemií byl obklopen od dětství. „Pocházím z učitelské rodiny. Děda učil chemii a hodně se mi věnoval – bral mě do dílny, chodili jsme na ryby, místo omalovánek jsme kreslili chemické vzorečky. Brzy ale vyhrál sport. V pubertě jsem byl vrcholový dorostenecký volejbalista – škole jsem moc nedal, většinu času jsem trávil v tělocvičně. Zlomilo se to až na vysoké, někdy po třetím ročníku, kdy jsem se rozhodl pro vědu,“ vzpomíná Nekvinda, který od magisterského studia začal pracovat v laboratoři Bohumíra Grünera na Ústavu anorganické chemie Akademie věd ČR v Řeži, kde zůstal i na doktorské studium. „Díky tomu jsem skutečně pronikl do problematiky boranů, ale kdybych se měl znovu rozhodovat, tak bych na každou závěrečnou práci měnil vědeckou skupinu, člověk se tak nejvíce naučí.“

Americká zkušenost k nezaplacení

Hned po dokončení doktorátu zamířil na prestižní Virginia Tech. „Byly to nejlepší roky mého života! Ve Spojených státech jsem zažil úplně jiný přístup k vědě – moc se mi líbilo, jak můj vedoucí Webster L. Santos vedl skupinu. Museli jsme makat, měli jsme velmi dlouhé semináře, každý týden report, chtěl po nás výsledky, ale zároveň nám nechával volnost – uměl vytvořit zdravý vnitřní tlak, který byl tak akorát – stimulující. A i na celé univerzitě fungoval zcela jiný mindset – inspirativní a podporující další vzdělávání,“ vzpomíná mladý vědec, který měl odjet původně na rok, ale naštěstí se mu stáž podařilo prodloužit na dva. „A to je i mé doporučení, pokud odjíždíte na postdoc, tak minimálně na dva roky. Za rok se sotva rozkoukáte. A věda někdy trvá. Už jsem třetí rok zpět v Česku a některé americké projekty a články jsou stále ještě v procesu,“ říká Nekvinda, který s manželkou stále koketuje s myšlenkou, zda se jednou do Ameriky nevrátí. „Opravdu se nám tam moc líbilo.“

Jako postdoktorand strávil dva roky na Virgina Tech. „Byly to nejlepší roky mého života! V Americe jsem zažil úplně jiný přístup k vědě.“

Vědci a vědkyně, dejte šanci Twitteru

Jednu z mnoha věcí, kterou se ve Spojených státech naučil, je i používání vědeckého Twitteru. „Já už vůbec nechodím na vědecké databáze jako je Web of Science – denně mám přísun těch nejnovějších a nejlepších vědeckých článků přímo na Twitteru. Sleduji hlavní vydavatelství, vědecké skupiny, které mě zajímají, nebo i speciální účty věnující se například boranům,“ říká Nekvinda. „Mladí vědci a vědkyně v mém okolí sociální sítě využívají a sdílí své vědecké úspěchy, ale přesvědčit ty seniornější je výzva. Přitom jako vědci bychom měli informovat o tom, co děláme – věda je financována z daní. A sociální sítě jsou báječným a efektivním nástrojem. A platí to i pro instituce, populární a veřejně známý ústav má větší šanci nalákat nové schopné lidi i získat další podporu.“

Právě Nekvinda po návratu ze zahraničí založil sociální sítě ÚACH a nejrůznějšími články a informacemi přispíval i na ústavní web. „Denní spravování jsem již předal naší nově najaté PR manažerce a nyní jsem v pozici poradce,“ usmívá se.

Jan Nekvinda nyní vede vlastní vědeckou skupinu na Ústavu anorganické chemie AV ČR. 

Muž řešící rovné příležitosti

Jak se Jan Nekvinda dostal do pracovní skupiny řešící plán rovných příležitostí na ÚACH? „Dobrovolně jsem se přihlásil – ve Spojených státech jsem na toto téma absolvoval mnoho školení, tak jsem vnímal jako povinnost nečekat, že to někdo vyřeší za mě, ale získané zkušenosti zkusit aplikovat v českém prostředí. Navíc manželka pracuje na ministerstvu školství, kde se věnuje znevýhodněným dětem a dalším znevýhodněným skupinám, takže je to tak trochu naše domácí téma,“ vysvětluje.

Na ÚACH ve spolupráci se Sociologickým ústavem aktuálně realizují dotazníkové šetření, kterým chtějí zjistit potřeby zaměstnanců. „Když získáme data, že je například zájem o dětskou skupinu, tak budeme mít větší páku to i prosadit,“ zdůrazňuje Nekvinda a dodává. „Kolem rovných příležitostí bohužel stále existuje mnoho mýtů a nepochopení, jako že máme mít na každou pozici jednoho muže a jednu ženu. O tom to ale vůbec není! Rovné příležitosti dbají o to, aby ženy měly stejné podmínky a možnosti jako muži, aby se zohledňovala mateřská a péče o děti, protože ženy jsou v tomto biologicky znevýhodněné. Moc bych si přál, aby se muži chytli za nos a konečně jim došlo, že i oni mohou rovnocenně pomáhat s chodem domácnosti nebo péče o děti.“