12.12.2017 22:11


Rozhovor: Výsledky výzkumu se dostavily v okamžiku, kdy už jsem to nečekal. Taková je věda, říká virolog Karel Škubník.

Autor: Markéta Jakicová | Kurz: Stisk | Kategorie: Univerzita

Nejprestižnější ocenění za vědu, výzkum a inovace Česká hlava letos připadlo mimo jiné doktorandovi Karlu Škubníkovi. Škubník se ve výzkumné skupině Pavla Plevky v Ceitecu Masarykovy univerzity věnuje včelímu viru deformovaných křídel. Ten je jednou z významných příčin, proč od poloviny minulého století klesá počet včely medonosné v Evropě a Severní Americe. Škubník popsal strukturu tohoto viru a objevil, jakým způsobem vstupuje virus do buněk včel. K výzkumu využil kombinaci dvou technologií, kryo-elektronové mikroskopie a rentgenové krystaografie, jejíž použití je v Česku unikátní. 

Pracujete ve skupině Pavla Plevky, na předávání ceny Česká hlava jste uvedl, že za ocenění vděčíte celému týmu. Jak práce ve vaší vědecké skupině funguje?

Ve skupině má každý člen svůj vlastní projekt. Já se konkrétně zabývám virem deformovaným křídel, za jehož výzkum jsem byl oceněn. Viry zkoumáme pomocí různých metod, například kryo-elektronové mikroskopie nebo krystalografie, což jsou způsoby, pomocí niž lze vidět strukturu viru. Naše výzkumná skupina spolupracuje se zahraničími instituty, které jsou například v Anglii nebo Francii. Spolupráce nejenom v naší skupině je neodmyslitelnou součástí výzkumu, a proto je Česká hlava podle mě oceněním celého výzkumného týmu.

Nominoval vás doktor Pavel Plevka, jak ocenění Česká hlava vnímáte? 

O nominaci doktorem Plevkou jsem nevěděl. Zrovna jsem byl na měření experimentu v Anglii, když jsem se o nominaci dozvěděl. Úplně jsem na to zapomněl a posléze v jednom týdnu přišlo jednak ocenění České hlavy a také Ministerstva školství. Musím přiznat, že jsem byl překvapen.

Jako biofyzik jste studoval povrchové úpravy materiálů, ale při doktorském studiu jste se pustil do jiné oblasti výzkumu, proč?  

Po skončení magisterského studia jsem chtěl pokračovat v práci s transmisními elektronovými mikroskopy, která mě zajímala. V magisterské práci jsem využíval jiný typ elektronového mikroskopu a podle mého názoru jsou to mocné nástroje pro studium pevných látek, ale i biologického materiálu. Jelikož jsem přešel od materiálových věd k biologickým, musel jsem se vše učit od začátku. Kvůli zájmu o včelí viry jsem se dostal do výzkumného týmu doktora Plevky. A šťastnou náhodou jsem začal zkoumat virus deformovaných křídel.  

Co virus, který zkoumáte, včelám způsobuje?

Virus má dva podstatné důsledky, způsobuje deformaci křídel včel a také změny v jejich chování. Kvůli deformaci nejsou včely schopné létat, tím pádem nemůžou opylovat, nenosí pyl do úlu a ten posléze nezpracovávají na med a další potřebné produkty, které jim pomáhají přežít. Avšak u včel, které mají v pořádku křídla, může způsobit změny v chování, včela se stane „nezaměstnanou“, ztratí zájem o práci, nelétá opylovat a zůstává v úlu.  V posledních letech se prokázal i vliv viru na čmeláky, kteří jsou náhradními opylovači. Z toho hlediska, kdyby se jako krajní řešení vypalovaly úly, k nákaze dojde od čmeláků. 

Jaké mohou být důsledky úbytku včel na planetě?

Problém úbytku včelstev je komplikovaný. Je to hmyz, žijící v přírodě, na který působí velké množství faktorů. Proto je obtížné problém zjednodušit, ale já osobně úbytek včel považuji za velmi nebezpečný. Velké množství rostlin, které včely opylují, člověk využívá jako zdroj potravy. Je otázkou, co může způsobit omezení jejich množství na planetě. Můžeme říct, že to výsledek nebude pozitivní, vnímám to jako velké nebezpečí a vše můžeme pouze odhadovat. Přičemž nevidíme do detailů ekosystému a snadno se v odhadu můžeme mýlit. Myslím, že by včely měly být chráněny, je to jeden z nejdůležitějších organismů pro společnost. 

K výzkumu struktury virů, jako organismů, které k přežití využívají hostitelskou buňku používáte kombinaci dvou významných metod, kryo-elektronové mikroskopie a krystalografie, v čem spočívá unikátnost těchto metod?

Jsme v současnosti na pomyslném přelomu. Ještě před čtyřmi lety byla kry-elektronová mikroskopie "otloukánek" a všichni se jí smáli, protože nedokázala struktury zobrazit v tak vysokém roslišení jako  krystalografie. Z toho důvodu se všechny sktruktury řešily právě pomocí krystalografie. K výzkumu krystalografie je však potřeba větší množství vzorků. Tato metoda je založena na vkládání vzorků do krystalizačního screenu, který vypadá jako destičky s jamkami. V nich jsou vzorky, které vystavujeme různým podmínkám a díváme se, jestli krystal vyroste. Je to magie, vlastně taková metoda pokus-omyl. V poslední době však došlo k revoluci v rozlišení u druhé metody kryo-elektronové mikroskopie, jež umožňuje srovnatelné rozlišení u virů podobné jako prvně zmíněná krystalografie. Výhodou v kryo-elektonové mikroskopii je to, že nepotřebujete takové množství vzorků. Ve světě vědecké skupiny, které se zabývají krystalografií, postupně začínají zkoumat vzorky pomocí kryo-elektronové mikroskopie, protože je to jedna z možností, jak na struktury nahlížet, pokud nevykrystalizují.

Jak dlouho dobu trvá výzkum od hypotézy po váš konečný výsledek, za který jste dostal ocenění?

Nejprve musím poznamenat, že prvotní impulz k výzkumu pochází od vedoucího naší vědecké skupiny docenta Pavla Plevky. Já jsem se k jeho výzkumu a vědecké skupině dostal před třemi a půl rokem.  Výsledky se začaly objevovat během prvního roku zkoumání. Snažili jsme se vir krystalizovat, ale to nešlo.  Proto jsme použili alternativu  kryo-elektronové mikroskopie. V době, kdy jsme sktrukturu viru zobrazily pomocí kry-elektronové mikroskopie se objevil krystal v druhé metodě a vše se vyřešilo i z druhé strany. Je to důkaz toho, když si člověk si říká, že krystaly na výzkum už nepotřepuje. Ale přece jenom jsem je poslal a náhodou se vše vyřešilo. To bylo velké štěstí. 

Hraje tedy ve zkoumání virů pomocí těchto metod určitou roli náhoda?  

Krystalizace je vždy o náhodě, nikdy nevíte, co povede k výsledku a jak dlouho to bude trvat. Je na tom vidět, že ve vědě se třeba půl roku nic zásadního neděje, a nakonec v jeden moment dostane výzkumník dlouho očekávaný cíl. To je právě to nejlepší na mojí práci, dlouhou dobu se nedaří a poté zkrátka náhodou a v momentě, kdy to nečekáte, vidíte výsledky. 

Zmínil jste Anglii a Francii, spolupracujete tedy na výzkumu s institucemi v zahraničí? 

Jezdíme měřit naše vzorky na synchrotron SOLEIL v Paříži. Spolupráce z pařížským institutem je pro nás velmi důležitá, stejně tak jezdíme měřit na synchrotron Diamond do Anglie. Je poměrně obtížně se na měření do Anglie dostat, protože tam jezdí hodně výzkumníků z Evropy. Dostaneme prostor na měření jednou za tři měsíce, ale je to dostačující a velmi si ceníme možnosti měřit na jednom z nejprestižnějších synchrotronů v Evropě.

Klíčová slova: Česká hlava, ocenění, Karel Škubník, CEITEC

Fotogalerie

Hodnocení příspěvku

1 | 2 | 3 | 4 | 5 (1 - nejhorší, 5 - nejlepší)

Vkladání nových komentářů skončilo.