S prof. Janem Trkou o receptu CLIPu, genomice, blahobytu a hodnocení vědy
Prof. MUDr. Jan Trka, Ph.D., je dětský hematolog, věnuje se především molekulárně genetickým znakům a diagnostice akutních leukémií. Vystudoval Fakultu dětského lékařství UK (dnešní 2. lékařská fakulta), doktorát získal v oboru molekulární genetika, pracoval na univerzitách ve Vídni a v Bristolu. Působí na Klinice dětské hematologie a onkologie, od roku 1995 vede Laboratoř molekulární genetiky – CLIP. Habilitoval se 2002, profesuru získal 2007, v letech 2006–2022 byl proděkanem pro vědu, výzkum a doktorské studium. Je autorem a spoluautorem přes 150 publikací v mezinárodních vědeckých časopisech, včetně těch nejprestižnějších v oboru. Získal mimo jiné Cenu za mimořádné výsledky výzkumu, experimentálního vývoje a inovací (uděluje MŠMT, 2018) a letos Donatio Universitatis Carolinae pro osobnosti, které mimořádně přispívají k odborné prestiži Univerzity Karlovy.
Zahlédl jsem tě několikrát na cyklostezce v Tróji – přesedlal jsi z palubovky na kolo?
Na kole jezdím hodně! Je to skvělá záminka dát si někde na zahrádce pivo… Teď jen – co jsem se přestěhoval z Holešovic na Břevnov – jezdíme ven z Prahy přes Šárku. Ale basket hraju pořád, se stejnou partou, pořád stejně špatně, ovšem se stejným nadšením!
Vím, že pocházíš z rodiny vědců – jaderných fyziků, ale vlastně jsem se tě nikdy nezeptal, co tě nasměrovalo k zájmu o dětské leukémie a molekulární genetiku?
Na fyziku jsem prostě nebyl dost chytrý, na humanitní a společenské obory jsem za komunistů jít nechtěl, medicína mi tak nějak zbyla. K dětským leukemiím a jejich molekulární genetice mne nasměroval můj první nadřízený – tehdy asistent, dnes emeritní přednosta – profesor Jan Starý. Považuji ho dodnes za svého skutečného mentora.
Vaše skupina byla nezávislými zahraničními odborníky vyhodnocena jako vlajková loď Karlovy univerzity a pro tebe osobně je Donatio už několikátou „životní“ cenou. Co za tím stojí, čím se vymykáte běžnému vědeckému a akademickému provozu univerzity?
To, že nás ono konsorcium označilo za vzor výzkumné skupiny v biomedicíně, mě potěšilo a myslím, že se to stalo proto, že jsme se celou dobu pohybovali mimo systém, který na univerzitě funguje. Určovali jsme si vlastní způsoby existence a pravidla, usilovali o vlastní finanční zdroje. Jakmile jsme získali samostatný výzkumný záměr – to byla první forma institucionální podpory na univerzitě –, sami jsme si rozhodovali, jací lidé u nás budou pracovat a jaké přístroje pořídíme. Velkou oporou nám jsou charity jako Kapka naděje nebo Národ dětem, které nám dávají velké sumy na přístroje, jaké bychom jinak nesehnali.
Hodnotitelé vyzdvihli vysokou míru externího financování...
Máme široké portfolio grantů, evropské granty, od velkých českých agentur, GAČRu, studenti mají GAUKy, Starty, podílíme se na Národním programu obnovy. Současně jsme vybudovali diagnostiku, která se používá v celém Česku i na Slovensku, a to je nejen zdroj prestiže, ale i příjmů.
Z klinického servisu financujete i vědeckou činnost?
Je to úzce provázané. Většina z toho, co děláme, je klinický a translační výzkum. Co nejvíc poznatků se snažíme zavádět do praxe. To znamená: Naše práce na detekci reziduální nemoci (nádorové buňky, které v organismu přetrvávají po léčbě a mohou způsobit návrat nemoci – pozn. red.) dala vzniknout rutinní diagnostice, kterou používáme pro všechny děti z Čech i Slovenska i pro část dospělých. Stali jsme se jedním ze zakládajících členů velkého mezinárodního konsorcia. Potom jsme se začali zaobírat genomikou leukémií a poruch imunity a zase se z toho stala běžná část diagnostických algoritmů. Velmi rychle se přesouváme z fáze téměř základního výzkumu, kdy publikujeme data, k tvorbě diagnostických algoritmů, které začneme okamžitě používat. Jsme na pomezí výzkumu a diagnostiky.
Používá se váš diagnostický protokol i v jiných zemích než v Česku a na Slovensku?
Ano, v roce 2007 jsme se podíleli na mezinárodních guidelines. A dnes patříme mezi pět evropských laboratoří, které do této metodiky zavádějí sekvenování nové generace, a zase jsme autory zásadních metodických publikací, podle kterých se řídí zbytek světa.
Takže když jste před deseti lety přijeli do Gruzie založit nové diagnostické středisko, nabídli jste jim kompletně vlastní postup.
Ano, položili jsme základy molekulární diagnostiky a vybavili laboratoř. Tamní lékaři k nám jezdili na stáže, fungovalo to. Byť nakonec kvůli množství různých politických, finančních a dalších vlivů nebylo možné udržet kontinuitu.
Nedávno prolétlo světem, že vědci přečetli celý lidský genom. Jak vnímáš tuto zprávu? Může se těch osm dočtených procent dotknout i diagnostiky leukémií a vaší práce?
Na naši práci to bezprostřední vliv mít nebude. Je to pro nás zajímavé spíše metodicky. Zpočátku jsme analyzovali stovky tisíc buněk najednou – to funguje, pokud je genetická změna přítomna v celém leukemickém klonu, ve všech leukemických buňkách. Vždycky ji najdeme. Teď se pozornost obrací k jednobuněčným postupům, které umožňují zkoumat proteinovou a genomovou informaci v jedné buňce i najednou v desítkách tisíc jednotlivých buněk. Abychom získali představu, jak daný leukemický klon vypadá buňku po buňce, jak heterogenní je, jaké buňky si vyvinou rezistenci k léčbě a které – konkrétně – způsobují relaps. Postup v celkové genomice člověka nás ale odborně míjí.
Takže se budete stále soustředit na geny, které ovlivňují krvetvorbu?
To byla tradiční metoda, dnes je to komplexnější. Zpočátku jsme se dívali na jedno místo v genu. Pak na několik úseků v genu, potom na celý gen a na několik genů. Dnešní metody nám umožňují dívat se současně téměř na všechny geny, takže objevujeme změny v těch, které se dřív ani nespojovaly s leukémií nebo nádory. Vidíme třeba změny v genech důležitých pro metabolismus nádorových buněk – ty se dřív moc nezkoumaly, anebo jen na úrovni základního výzkumu. Dnes jsme schopni dívat se na to specificky pro jednotlivé typy nádorů.
Skupina těch genů se tedy stále rozšiřuje?
Pořád se pohybujeme v nějakých skupinách genů. Když něco objevíme, mluvíme ve slangu o novém genu – samozřejmě není nový, vždycky tam byl, ale dosud nebyl spojován s chorobou. U určitého pacienta najdeme genetickou změnu, která je typická pouze pro něho a která je raritní, lidé ji běžně nemají. Z toho usoudíme, že pro nemoc může mít význam. A je třeba ověřit, že to není náhodný nález – a to je ta zajímavá a složitá práce. Kolegyně Karolína Škvárová dokáže modelovat genetické aberace pomocí genové editace – metody CRISPR-CAS-9. Pak se to vyzkouší na nějakém, nejlépe zvířecím modelu. Poté co zjistíme konkrétní změnu v jednom genu jednoho pacienta neznámého významu, musíme vynaložit spoustu úsilí, abychom prokázali, že ta změna skutečně souvisí s chorobou.
Před časem jsem se ptal prof. Tomáše Kaliny, který patří k imunologické skupině CLIPu a používá cytometrickou metodu, na soutěžení mezi cytometristy a molekulárními genetiky o to, čí metoda je přesnější. Jak to vnímáš ty?
Průtoková cytometrie je v hematologii jako diagnostická metoda na prvním místě – protože podává rychle spousty přesných a detailních informací o leukemických buňkách. Ty napovídají, jakou by daná leukémie mohla mít genetickou povahu. A nám pak ověření pár dní trvá, takže je taková hra: oni vidí nějaké změny na povrchu buňky, nějaké antigenní kombinace, a odhadují, jakou genetickou aberaci by ta leukémie mohla mít. A my to potvrzujeme, nebo vyvracíme.
Jaké zajímavé momenty zažíváte?
Zabýváme se tradičně leukémií, jejímž znakem je fúzní (vzniklý ze dvou původně nezávislých genů – pozd. red.) gen ETV6::RUNX1, translokace 12;21. V podstatě všechny tyto leukémie se daly vytipovat cytometricky na základě dvou znaků, napsali jsme o tom článek. Ale jak už to v biologii bývá, nebylo to úplně bez výjimek. Zlomek pacientů s kombinací těchto dvou znaků ten fúzní gen neměl. Až mnohem později, po nástupu sofistikovaných genomických metod, se ukázalo, že když se člověk podívá na expresní profil leukémií, které mají translokaci 12;21, tak se k nim ještě přiřadí pár pacientů bez této translokace – jejich celkový profil je ale téměř totožný.
Jak to?
Nepřekvapivě to byli tito pacienti, které jsme identifikovali pomocí oněch dvou znaků. Dnes se charakterizují jako ETV6::RUNX1-like leukémie, protože mají genetickou změnu už v genu ETV6, jednom z těch dvou. Takže oni k nim patří i geneticky, ale to se nevědělo před zavedením genomických metod – byť to, že k nim patří, jsme zjistili prostým vyšetřením na základě zvláštní kombinace exprese dvou antigenů.
Jak objevy dalších mutací využíváte?
Díky nim jsme schopni charakterizovat více podtypů leukémií, zpětně hodnotit, jak léčebně dopadají, a z toho odvozovat další poučení pro jejich léčbu. Pacienty je ale třeba shánět minimálně v celé Evropě, s grantem americké hematologické společnosti na tom pracuje Markéta Žaliová.
Jestliže takovýto výzkum přesahuje možnosti Motola, kde se scházejí vzácné nemoci z celé České republiky, je pro malou zemi vůbec výhodné mít špičkové pracoviště, které pracuje ve světovém kontextu? Nebylo by efektivnější, kdyby se výzkumy soustředily ve velkých světových metropolích?
Většina genomických metod se provádí na velkokapacitních strojích, naše mají střední kapacitu. Čím menší stroj a laboratoř, tím to vyjde v přepočtu na pacienta dráž. Centralizací se dá skutečně ušetřit, kurýrní služby dopraví vzorek po Evropě celkem rychle. V dětské onkologii existuje takováto iniciativa v Heidelbergu, kde nabízejí komplexní genetické a genomické vyšetření jakéhokoliv nádorového vzorku, za několik tisíc eur. Technicky perfektně, výsledek analyzují špičky v oboru. Druhou cestou, kudy se bude moci ubírat vývoj, je, že se genetické a genomické vyšetření stane rutinním testem a bude výhodnější provádět je lokálně.
Z heidelberského postupu nejsme ale příliš nadšení. Zkusili jsme tam poslat vzorek a zjistili jsme, že lidé, kteří ho analyzovali, nejsou úplní experti v leukémiích a jejich interpretace nebyly dokonalé. Data musí interpretovat odborník na poměrně úzkou skupinu chorob nebo jednu chorobu. A to by znamenalo, že jich tam bude muset být nesmírně mnoho, a tak to není. Pokud bude někdo, kdo se zabývá sarkomy, analyzovat leukémii a změny v genech pro leukémie typické, hrozí mnohem větší riziko chyby či přehlédnutí, než když to dělá například Markéta Žaliová, která se specializuje na genetiku a genomiku leukémií. Tam vidím ten problém. Jistě, mohl by se vystavět centrální evropský ústav, kam by se Markéta přestěhovala. Jenže takové věci se z politických důvodů nedějí.
Kvalitní laboratoře nejde založit shora jako úřad nebo školu, ty musejí vyrůst zdola.
Ano, to je i problém záměru založit český národní onkologický institut. Technologie, stroje a budovy se jistě dají nakoupit. Ale jde o lidi a expertízu. Jestliže nyní není dostatek specialistů, kdo přijde do další betonové kostky naplněné drahými přístroji? Z vědeckých center, která se postavila na přelomu tisíciletí z evropských peněz, funguje jen brněnský CEITEC (Středoevropský technologický institut, založený 2011 – pozn. red.) – přicházejí tam čeští i zahraniční vědci, přinášejí velké evropské granty.
Profesor Mel Greaves z londýnského Institutu pro výzkum rakoviny říká, že dětské leukémie souvisejí s blahobytem a zasahují více vyspělé společnosti než rozvojové. Jak je na tom Česko, blíží se v tomto ohledu Spojenému království či Německu, anebo třeba té Gruzii?
Greaves je guru oboru a náš spoluautor! Je jedním z autorů teorie, že na vzniku leukémie se podílí abnormální imunitní reakce. Organismus je připravený na to, že se od raného dětství bude potkávat s nějakými život ohrožujícími infekcemi, střevními, respiračními, které jsme dnes odstranili hygienou a očkováním. Dramaticky jsme snížili novorozeneckou a kojeneckou úmrtnost, ale imunitní systém hledá nějaký náhradní cíl – antigen. V některých případech ovšem v rámci imunitní reakce dochází ke genetické poruše a rozjede se leukémie. Greaves říká, že tuto abnormální imunitní reakci je možné zastavit nebo přesměrovat jinam, a to úpravou střevního mikrobiomu. To by vedlo k prevenci dětských leukémií.
A je tedy Česko rozvinuté, nebo rozvojové? Je to zajímavé neekonomické kritérium blahobytu.
Spolu s Janem Zunou a Ondřejem Hrušákem jsme zjistili, že v období ekonomické transformace od konce osmdesátých let do roku 2000 narostl statisticky signifikantně počet dětských leukémií v právě té věkové skupině jednoho až čtyř let, která je ohrožena abnormální imunitní reakcí. Přesunuli jsme se z rozvojových mezi rozvinuté země. Na Novém Zélandu a v severozápadní Anglii byl socioekonomický růst také doprovázen nárůstem leukémií v téhle předškolní věkové skupině.
Prof. Michal Stehlík, který nakonec nebyl zvolen rektorem, si tě vybral do svého kolegia. Pokoušíš se prosadit alespoň něco z toho, o čem jste se bavili při jeho kandidatuře, na půdě univerzitního senátu?
Já jsem vlastně nikde přijetí téhle role neslíbil ani si nejsem jistý, že bych si chtěl takovýto úkol uložit. Nabídka zněla na exekutivnější roli v budoucnosti – o tom jsem byl ochotný uvažovat, ale ve skutečnosti to nezískalo tak konkrétní obrysy. Ale nechtěl jsem do kampaně házet vidle...
... vzkazovat přes UK media...
... a nakonec jsem rád, že jsem nebyl před tu volbu reálně postavený, a rozhodně netrpím pocitem zatrpklosti. Překvapilo mne, jak mnoho času „velký“ senát ve skutečnosti pracuje. Ekonomická, legislativní a IT komise jsou pracovním partnerem příslušných prorektorů a úředníků. Díky vzdělání v příslušných oborech mají senátoři hluboký vhled do problematiky. Stal jsem se členem vědecké komise. Ta by měla nově rozpohybovat věci, kterým se nevěnuje vědecká rada. Soustředíme se na hodnocení vědy. Nové vedení univerzity – už tradičně, jako každé nové vedení – hlásá, že chce vytvořit nový systém hodnocení vědy na univerzitě.
To je asi ještě brzo...
Ano, je brzo a chápu, že vytvořit univerzální systém hodnocení vědy, aby byl použitelný, navázal by na stávající systém a nenarušil nějaké tradiční rozpočtové základy, je těžký úkol. Na druhou stranu má univerzita k dispozici například ono hodnocení mezinárodní komise, byť je část fakult vůči němu hodně kritická, zejména humanitní a společensko-vědní fakulty jsou pobouřené – to byl ale jeden z jeho účelů! Druhým bodem je otázka vědecké integrity zejména ve smyslu publikační odpovědnosti a moje oblíbené téma predátorských a polopredátorských časopisů. A dál bych rád destruoval program Cooperatio, který zabíjí vědu, především na lékařských fakultách. Jak můžeme rozparcelovat výzkum na naší fakultě do třinácti různých cooperátií? Jak stanovovat rozpočty pro třináct projektů, na kterých se podílí dalších pět fakult? Každou triviální změnu musejí schválit děkani všech šesti fakult!
Jaké principy by podle tebe měl nový systém hodnocení vědy zohlednit?
Univerzita by z institucionálních peněz neměla podporovat jednotlivce, ale skupiny. Fakultám by peníze měla rozdělovat jen tehdy, budou-li mít funkční systém, jak je rozdělovat dál. To neznamená rozsypat je rovnoměrně do svých pracovišť, tak nic velkého nevznikne. Pokud budou třeba na teologické fakultě mezi deseti badateli dva špičkoví, měli by tito dva získat celý vědecký rozpočet. A stejně tak na přírodovědných, aby nevznikala garbage science, kterou nikdo nepotřebuje a nečte.
Co budou dělat ti ostatní?
Máme nesmyslně nastavená pravidla pro habilitace. Proč neříci, že docent je kvalitní učitel a profesura bude určena pro vědecké špičky? Máme kočkopsa, každý musí splnit pedagogická i vědecká kritéria, ve výsledku jsou ale příliš měkká. H-index tři nebo pět je pro profesuru málo. Udělujme docenturu vynikajícím učitelům, a nenuťme je dělat „vědu“ jen proto, aby splnili nějaké kritérium. Tahle věda v uvozovkách by neměla být institucionálně podporována a podpora by měla směřovat excelentním skupinám. Ty by získaly více prostředků a možností, perspektivu a udržitelnost, univerzita by se posunula.
Je to prosaditelné?
Metodou trvalého pokroku v mezích zákona to nepůjde. Je rok 2022, a my rozdělujeme peníze podle RIVu z roku 2017. Založíš si vědeckou skupinu, seženeš grant, nikdo si tě ale nevšimne, protože jsme nové hodnocení ještě nevytvořili.
Jak naložíš s podporou Donatio?
Sportovní vozy, doutníky, koňaky, basketbalové boty a další luxusní věci! (smích) Je to samozřejmě hezké ocenění práce celé naší skupiny. Univerzita ale jako by se nemohla rozhodnout, jestli Donatio má být cenou za celoživotní výkon, anebo podpora špičkových výzkumníků. Už ji dostalo několik seniorních vědců, takže stimulovat další vědecký výkon asi nemá. Já ji také dostal za celoživotní výkon, byť si nepřipadám jako před odchodem do důchodu! (smích) Milion korun rozvoji laboratoře s rozpočtem desítek milionů moc nepomůže. Především chci odměnit své kolegy, na jejichž práci celý úspěch stojí. Ale ještě jednou opakuju: Ocenění práce naší skupiny touto cenou si velmi vážím!
Fotografie: Michal Hladík (2. LF)
