Průkopnice molekulární biologie

Ve svém oboru je opravdovou průkopnicí – spolu se svým školitelem dr. Jiřím Doskočilem se jako první v republice zabývala genovým inženýrstvím, na Přírodovědecké fakultě založila virologický výzkum a také oblíbený bakalářský obor molekulární biologie a biochemie organismů. Během své vědecké kariéry získala několik prestižních mezinárodních grantů a na začátku prosince 2023 obdržela stříbrnou pamětní medaili Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy za dlouhodobý přínos vědě a výuce na fakultě.

Na škole jste původně studovala chemii, jak vypadala Vaše cesta od chemie k molekulární biologii?

Vysokou školu jsem končila v roce 1966, potom jsem byla dva roky v klinické biochemii a poté jsem vzala první volné výzkumné místo, což bylo v Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd (ÚOCHB). Zprvu jsem se zabývala biosyntézou ligninu a posléze jsem začala pracovat na fyzikální chemii nukleových kyselin. To bylo ještě v době, kdy se neuměla DNA sekvenovat

Když byly objeveny první restrikční enzymy, říkala jsem si, že to je ta správná cestk analýze  DNA i a začala jsem se tím více zabývat. Tenkrát jsem tajně jako turista odjela na Sicílii na školu molekulární biologie, kde jsem dostala stipendium od NATO, samozřejmě také tajně. Na Sicílii jsem vlastně poprvé přišla do styku s molekulární biologií a ta mě nadchla tolik, že jsem u ní zůstala.

S výzkumem virů jste začala na Royal Postgraduate Medical School v Londýně. Jak jste se k virologii vlastně dostala?

Těsně po revoluci mi zavolala profesorka Griffinová z Londýna, vedoucí velkého  virologického odděleni, že dostala grant a jestli bych tam nechtěla přijít, že by mě na tři roky zaměstnala. Jelikož jsem chtěla studovat  viry eukaryotickýcb buněk a n jen   viry bakterií, tak jsem nabídku přijala. Po třech letech jsem se rozhodla vrátit, protože jsem tušila, že kdybych v Londýně zůstala déle, už bych měla  s návratem větší problém. Navíc mi už tehdy nabídl místo na fakultě Vojtěch Závada, který přednášel virologii a chystal se do penze. Poslední rok v Londýně jsem tedy věnovala volný čas přípravě přednášek a hned jak jsem se vrátila, tak jsem odpřednášela a odzkoušela svůj první ročník virologie, což bylo opravdu hodně náročné.

V té době na Přírodovědecké fakultě neexistoval virologický výzkum. Jak se Vám povedlo založit výzkumnou skupinu?

Když jsem přijela, tak jsem zjistila, že nemám k dispozici žádnou laboratoř. V tu chvíli jsem vůbec nevěděla, co mám dělat a říkala jsem si, že s vědou skončím a budu se věnovat hudbě. V té době jsem šla navštívit ředitele ÚOCHB, Antonína Holého, se kterým jsem se dobře znala z doby, kdy jsem v ÚOCHB pracovala. On mi tenkrát řekl, že kdyby to na fakultě nevyšlo, můžu k nim nastoupit. To mě dost povzbudilo a řekla jsem si, že to ještě zkusím.

V tu chvíli už jsem věděla, že jsem získala grantové peníze a zažádala jsem ještě o grant Howard Hughes Medical Institute, který jsem také získala, což bylo skvělé, protože jsem měla zajištěné peníze na pět let. Jenže pořád nebylo místo, kde bych mohla pracovat s eukaryotickými buňkami. Ve Viničné 5 tenkrát bylo několik kumbálů, kterých   by se dalo využít. Jenže já jsem neměla peníze na to, abych nechala vybourat příčky a zařídila tam laboratoř. Tenkrát po revoluci nám různé země nabízely přístroje, ale my jsme neměli laboratoř a museli je dávat na chodbu. Nakonec jsem zkrátka musela dojít na ministerstvo a požádat si o výjimku využít části peněz na stavební úpravy. Díky tomu se nám povedlo postavit velkou laboratoř molekulární biologie, místnost na tkáňové kultury a malou kancelář. A konečně jsme měli, kde dělat výzkum.

Nejenže jste na fakultě založila výzkum virologie, stála jste i za vznikem tzv. bílého bakalářského oboru na biologii – molekulární biologie a biochemie organismů. Jak došlo ke vzniku tohoto dnes velmi oblíbeného oboru?

Když jsem začala vést první studenty, zjistila jsem, že mají velmi špatné molekulární (hlavně chemické a biofyzikální) znalosti. Řekla jsem si, že takto by to nešlo a snažila jsem se na fakultě prosadit nový bakalářský obor. V rámci něj se mělo trochu ubrat na znalostech systémů a naopak nasměrovat studenty více na molekulární biologii, chemii, matematiku a fyziku. Prosadit tento obor však nebylo vůbec jednoduché, protože se setkal s odporem některých kolegů jak na biologii, tak na chemii, kde biochemie celkem správně vycítila, že jim bude nový obor konkurovat. Ale podařilo se a dnes je molekulární biologie a biochemie organismů jedním z nejvyhledávanějších bakalářských oborů na fakultě.

Ve svém výzkumu se v posledních letech zaměřujete na polyomaviry.  Co přesně na nich studujete?

Když jsem přišla do Anglie, celý svět studoval časné nestrukturní antigeny těchto virů, mimo jiné, pro jejich nádorový potenciál ale já se začala zabývat pozdními kapsidovými proteiny.    První velké překvapení pro mě bylo, když jsem se podívala do elektronového mikroskopu na buňky, ve kterých jsem produkovala hlavní strukturní protein viru a zjistila jsem, že jádro je plné virových částic. Tyto částice neobsahovaly virový genom, protein byl schopen se sám uspořádat do struktury podobné virionu. Navíc byly schopny enkapsidovat fragmenty jakékoliv DNA.  Tenkrát jsme byli mezi prvními, kdo tyto viru podobné částice objevil.vou práci jse zam tenkrát ukázala prof. Griffinové a za tři dny přišel nějaký člověk z oddělení patentů na na Royal Postgraduate Medical School s tím, že slyšel, že tam mám něco patentovatelného. Tenkrát jsem mu poskytla základní informace a patent se začal vyřizovat. Bylo to nesmírně snadné. Když jsem se pak vrátila do Čech, tak jsem zjistila, že tento proces může být také velmi nesnadný a byla jsem nucena zaplatit si člověka z agentury, která se podáváním patentů zabývala.

Spolupracovali jsme s laboratořemi ve Švédsku, Itálii, Německu a v Anglii a dostali jsme zahraniční granty na další výzkum. Během dalšího bádání jsem zjistila, že se tyto partikule dají přenést do buněk a že tam jsou schopny dopraviti genetickou informaci. Nicméně jsem přišla na to, že j ty částice neumí to, co umí viry – dostat se aktivně do jádra. Tenkrát se nevědělo vůbec nic o tom, jak ten virus putuje od membrány cytoplazmou a jak se dostane do jádra.

Později jsme tyto dráhy popsali a máme na toto téma řadu publikací, šlo o poměrně velký projekt, ale dotáhli jsme to opravdu až do toho jádra. Teď se zabýváme tím, co se děje, když se virová DNA objeví v jádře, kde se replikuje. Zajímá nás, jak se nabudí protivirová obrana vrozené buněčné imunity a také jakých buněčných  faktorůvirus zneužívá ve svúj prospěch.

O polyomavirech málokdo slyšel a přitom mohou způsobovat závažné zdravotní komplikace. Mohla byste některé z nich popsat?

Polyomaviry mohou opravdu způsobit pacientům s potlačenou imunitou vážné i fatální zdravotní komplikace. Navíc jejich antigeny mají nádorový potenciál, i když zatím je spojitost mezi polyomavirem a nádorovým onemocněním lidí jasně prokázána u Polyomaviru Merkelových buněk, který zejména u starších lidí může vyvolat velmi invazivní kožní karcinomy. Dlouhé roky byly známé jen dva lidské polyomaviry, BK a JC, dnes už jich známe kolem patnácti. BK virus může v případě potlačené imunity
vyvolat hemoragické záněty močového měchýře a nefropatii. Tento virus je také nejčastější příčinou neúspěchu při transplantaci ledvin. JC polymavirus zase může při imunosupresi způsobit fatální encefalitidy.

Už jste mluvila o patentech, předpokládám, že u virologického výzkumu je naprosto zásadní, aby se vaše poznatky dostaly do povědomí více lidí a mohly se nějak aplikovat.

Nedávno jsme měli grant Technologické agentury ČR, kdy jsme při vývoji vakcíny použili struktury myšího polyomaviru, jelikož jsme věděli, že se dobře dostává do buňky. Na tyto struktury jsme vázali epitopy prasečího cirkoviru. Tato vakcína byla vlastně na zakázku centra pro výrobu veterinárních vakcín Dyntec v Terezíně. A pro Dyntec jsme dělali ještě vakcínu proti bovinnímu papilomaviru, který je polyomavirům v jistých ohledech podobný. Kromě našeho základního výzkumu jsme také testovali na virech nové struktury pro léčebné účely pro chemiky z naší fakulty (doc. Mosinger) a teď nově i z Farmaceutické fakulty v Hradci Králové.