Cena předsedkyně Grantové agentury České republiky je prestižní ocenění, které se uděluje za mimořádné výsledky při řešení grantových projektů v oblasti základního výzkumu. Od roku 2003, kdy byla cena poprvé udělena, jej pro VŠCHT Praha získali pouze dva vědci. V roce 2015 profesor Václav Švorčík, letos v září pak doktorka Michaela Rumlová z Fakulty potravinářské a biochemické technologie. „Za tím oceněním je třeba vidět kontinuitu, protože z mého pohledu jsme cenu nedostali pouze za poslední tři roky, kdy projekt běžel, ale vlastně za celých dvacet let výzkumu v oblasti retrovirových částic. Experimenty, které vedly k významným výsledkům, leží daleko v minulosti,“ říká doktorka Rumlová.
Co si můžeme představit pod těmi významnými výsledky?
S německými kolegy z Heidelbergu jsme vyřešili trojrozměrnou strukturu nezralé částice viru HIV, což jsme publikovali v časopise Nature a také v nejvyšší lize virologických časopisů, jako je například Journal of Virology. Ta částice je asi 100 nanometrů velká, skládá se z 2000 molekul. Je to něco obrovského, co se nedá vyřešit běžnou strukturní analýzou. Pomocí metody kryoelektronové mikroskopie spojené s tomografií se nám podařilo odhalit uspořádání symetrických částí nezralé částice viru HIV (virus dělá dvě částice – nezralou a zralou, přičemž každá má úplně jiné uspořádání). Nyní známe konkrétní úseky, které se spojují, aby vznikla nezralá částice. Pokud by částice nevznikla, je virus neinfekční. Na základě znalosti této strukturní topologie můžeme navrhovat látky (inhibitory), které by se vázaly na dané úseky a zabránily vzniku nezralé částice.
Kromě toho se Vám podařilo vyvinout novou testovací metodu funkčnosti potenciálních antiretrovirotik…
Ano, v rámci řešení projektu jsme zavedli novou screenovací metodu, která in vitro umožňuje testovat, zda navržené látky skutečně působí tak, aby zabránily složení nezralých částic. Tuto fluorescenční metodu jsme patentovali a je komerčně dostupná, jako kit ji prodává česká firma Generi Biotech.
Jaký má pro vědce význam, když získá Cenu předsedy GAČR?
Předně bych chtěla říct, že náš podíl (výzkumných skupin na Ústavu organické chemie a biochemie AVČR, kde byla doktorka Rumlová dříve zaměstnaná, a VŠCHT) na vyřešení problému struktury retrovirů nebyl tak zásadní, jako byl přínos pracoviště v Heidelbergu. To mělo a má k dispozici kryoelektronový mikroskop s tomografickou softwarovou analýzou, což je unikátní přístroj, prototyp. Z toho důvodu ocenění nepřeceňuji. Nicméně jsem ráda, že se informace o výzkumu dostanou touto cestou do medií a veřejnost vidí, že peníze získané z daní lidí jsou snad vynaloženy vhodně a k něčemu slouží. Přestože jde „jen“ o základní výzkum.
Další rovina je osobní. Cena mě lidsky potěšila, a nejen mě, i ostatní členy týmu. Je pro nás další motivací. Poslední dobou žije většina vědců v administrativním kolotoči, člověk pořád jen píše granty a hodnotící zprávy, řeší tisíc drobných a mnohdy zbytečných věcí. Samotnou vědu pak už dělá jen jako hobby ve volných chvílích.
4) Zmínila jste, že se tématu věnujete 20 let. Teď jste uzavřeli jednu podstatnou fázi, skládání nezralých částic. Jaká bude ta další? Předpokládám totiž, že své téma nyní neopustíte.
Dostali jsme nový grant od GAČR, díky němuž můžeme studovat nejen skládání nezralých a zralých virových částic, ale i jejich rozložení. Kromě inhibitorů skládání nezralých částic existují i látky znemožňující rozložení právě těch zralých částic. Což je další část procesu nákazy buňky, kdy se zralá částice musí rozložit, aby mohla přepsat a uvolnit svou genetickou informaci, a následně ji vložit do genomu napadené buňky. Pokud tomu zabráníme, zablokujeme replikaci. Když to zkrátím – dvacet let jsme se snažili, aby se částice viru HIV nesložila, teď se budeme snažit, aby se nerozložila.
5) Proč jste si vlastně kdysi vybrala téma retrovirů?
Nabídl mi ho pro disertaci můj tehdejší školitel profesor Ruml, který se vrátil z dvouleté stáže ve Spojených státech u profesora Erica Huntera, velmi respektované osoby na poli retrovirů. V 90. letech všichni pracovali na proteázách, reverzních transkriptázách a integrázách, to znamená na enzymech HIV. Enzym je snazší systém, izolovaný protein, který má, nebo nemá aktivitu. Kdežto do procesu skládání částice vstupuje 2000 různých proteinů na jedné straně a genomová RNA na straně druhé. Tehdy to bylo až neuchopitelné téma. Neměli jsme elektronový mikroskop, pořádnou ultracentrifugu… Mě hrozně lákalo, že jde o něco úplně nového. Zásluhou mého školitele se nám podařilo sehnat chybějící přístroje a práce se mi rychle začala líbit. Navíc jsme měli štěstí, že jsme v roce 1995 jako první laboratoř na světě ukázali, že retrovirové částice lze složit in vitro z purifikovaných proteinů. Řada laboratoří po světě to od nás převzala a skládání retrovirových částic se stalo významným tématem. Vstoupili jsme tím do povědomí komunity okolo retrovirů a ta nás registruje dodnes.
Retroviry jsou beze sporu velmi atraktivní téma. Předpokládám tedy, že je v dané oblasti výzkumu velká mezinárodní konkurence. Dá se jí ve skromném českém prostředí čelit?
Částečně ano. Už jsme někde jinde než na začátku devadesátých let, kdy jsme neměli vybavení ani dostatek informací. Díky GAČR a podpoře vědy nyní máme kvalitní, až špičkové vybavení, jak na škole, tak na akademii věd. Řada vědců byla na stážích v USA, naučili se aktuální metodologie, a přinesli know-how zpět. Navíc, jak jsme zmínila před chvílí, světová komunita v oblasti retrovirologie nás stále respektuje.
Na oceněném projektu jste pracovala ještě jako zaměstnankyně Ústavu organické chemie a biochemie. Proč jste se rozhodla akademii věd opustit a zamířila na VŠCHT? Běžnější bývá opačná cesta…
Jedním z důvodů byla saturace čistou vědou, člověk se pořád dokola zaobíral jedním problémem. Na VŠCHT se mi naopak moc líbí kontakt se studenty, baví mě práce s mladými nadšenými lidmi, to je čistá radost. Ne, že by na ÚOCHB kontakt se studenty nebyl žádný, ale byl výrazně užší. Navíc mám na VŠCHT možnost přednášet molekulární biologii, čili předmět, který mám opravdu ráda.
V rámci Ústavu biotechnologie vedete vlastní výzkumný tým. Čím dalším kromě viru HIV se zabýváte?
Studujeme buněčné proteiny, které retrovirům buď pomáhají, nebo škodí. Virus sám toho totiž moc neumí. Vstoupí do buňky, ale není schopen replikace. K ní potřebuje celou řadu buněčných proteinů.
Dalším směrem jsme se vydali celkem nedávno, když jsme začali studovat flaviviry. Jedná se o třídu RNA virů, které způsobují například klíšťovou encefalitidu, žlutou zimnici. Do skupiny patří také Dengue virus nebo Zika virus. Mám v laboratoři nadšeného studenta, kterého to strašně baví. Konkrétně se u flavivirů věnujeme skládání virových částic, což víme, že umíme dobře. Cílem je zavedení testovací metody pro hledání látek, blokujících skládání flavivirových částic.
Zmiňovala jste, při své práci často využíváte metodu kryoelektoronové mikroskopie. Za tu byla nedávno udělena Nobelova cena za chemii 2017.
Ano, je to tak. My jsme metodu využili u tří publikací (2x Nature, 1x Journal of Virology) a jedna publikace se momentálně připravuje a rádi bychom ji ve spolupráci využívali samozřejmě nadále. Je to unikátní metoda, v současnosti neexistuje alternativa, pomocí níž byste mohli určit struktury velkých biomolekul. (více informací najdete ZDE)
Ve svém oboru jste evidentně úspěšná. Čeho byste chtěla v následujících letech ještě dosáhnout?
Velkou motivací v práci vědce je samozřejmě publikace v prestižním časopise typu Nature nebo Science. Za daleko důležité ovšem považuji, že bychom mohli najít další funkční inhibitor skládání nebo rozkládání retrovirových částic, a rozšířit tak spektrum léčby pro lidi infikované virem HIV. Vidina reálné pomoci lidem byla pro mou práci vždycky zásadní.
Medailonek dr. Rumlové