Octomilky mohou lidstvu pomoci porozumět autismu

Jak byste na úvod stručně představila váš výzkum?

Vkládáme do genů drozofily – neboli octomilky – stejné mutace, jaké se nacházejí u jedinců s poruchami intelektu nebo autistického spektra, což jsou nejrozšířenější neurovývojové poruchy. Vytváříme jejich genetické modely a studujeme, jakým způsobem to ovlivňuje kognitivní funkce organismu.

 

Dá se tedy říci, že se zabýváte genetikou neurovývojových poruch?

Ano. Poruchy intelektu a do velké míry i poruchy autistického spektra jsou způsobené převážně mutacemi v jednotlivých genech. Navíc se často vyskytují společně. Každá mutace vede ke vzniku konkrétního syndromu, kterých evidujeme až tisíce. Znalost genetické příčiny je výhoda, protože představuje vstupní bránu pro výzkum molekulárních mechanismů a léčebných cílů. Jiné neurovývojové poruchy, třeba ADHD, často takto jasně definovanou genetickou příčinu nemají, a jejich výzkum je komplikovaný.

 

Předmětem vašeho výzkumu je takzvaná habituace. Asi bychom nejprve měli přiblížit, v čem spočívá.

Náš mozek je neustále bombardován smyslovými podněty a ty nedůležité musí odfiltrovat, jinak by došlo k jeho přehlcení. Používá k tomu právě habituaci čili jednoduchý způsob učení, při kterém dochází ke snížení reakce na opakující se bezvýznamné podněty. Zkrátka se tyto podněty učíme ignorovat.

 

Mohla byste uvést příklad takového podnětu?

Typicky si můžeme představit třeba špačky, kteří postupně přestanou reagovat na opakované výstřely z plynových děl, kterými se je snaží zaplašit majitelé vinohradů. Když v laboratoři pracujeme s drozofilami, můžeme například zhasínat a rozsvěcet světlo. Při prvním zhasnutí se muška lekne a povyskočí. Postupně si zvykne a přestane reagovat.

 

Jak lze tohle všechno aplikovat v případě člověka?

I pro člověka je habituace nezbytná. Klasický případ je tikání hodin, které po nějakém čase ignorujeme. Při řízení auta zase nevnímáme stromy či domy podél silnice, takže se můžeme lépe soustředit na jízdu. Pokud se habituace pokazí, dojde k zahlcení mozku podněty. Svět se nám zintenzivní a to pak může přispívat právě k autismu či poruše intelektu. Díky výzkumu na drozofilách můžeme těmto mechanismům lépe porozumět.

 

Co by mohlo být ideálním výsledkem vašeho výzkumu?

Nyní se v případě poruchy intelektu nebo autistického spektra používá metoda zvaná aplikovaná behaviorální analýza, zkráceně ABA. Spočívá v tom, že se takto znevýhodněné děti učí lépe fungovat v prostředí, kde žijí. Ale habituace se tímto způsobem dá zlepšit jen do určité míry a vždycky jde o jeden konkrétní podnět – například specifický hluk. Pokud by náš výzkum přispěl k sice jen drobnému, ale komplexnímu korigování defektů, a tedy celkovému zklidnění, bylo by to naprosto skvělé.

 

Máte na mysli farmakologickou léčbu?

Je to tak, cílem je najít správnou medikaci. Zatím jsme u toho, že hledáme léčebné cíle. A pravděpodobně bychom neměli mluvit o vyléčení, ale o zlepšení každodenního fungování.

 

Jak pitvat octomilku

Dočetl jsem se, že octomilky někdy operujete. Jaký nástroj při tom používáte? Skalpel to asi není…

Vlastně je spíš pitváme. A to konkrétně larvy octomilek. Používáme maličké pinzety a nůžky.

 

Larva octomilky ovšem měří kolem tří milimetrů. Jak pitvání probíhá?

Larvu nejprve přišpendlíme na dvou koncích a rozstřihneme kutikulu (ekvivalent lidské kůže – pozn. red.) od hlavičky k ocásku, nebo chcete-li k patě. Pinzetkou tělíčko opatrně otevřeme, přišpendlíme i po stranách. A zkoumáme, jakým způsobem mozek vysílá nervová vlákna do svalů…

 

Netušil jsem, že octomilka má mozek a svaly.

Má. A pod mikroskopem je to krásně vidět. Takže máme tuhle otevřenou knihu – anglicky se této fázi říká open book preparation – a opatrně vyndáme ostatní orgány, jako je například střevo. Pak si označíme nervosvalová spojení fluoroscenčními markery a můžeme sledovat strukturu synapsí čili spojení mezi nervovými buňkami. Elektrodou můžeme i měřit změny napětí na synaptické membráně, tedy synaptickou aktivitu. Zkrátka zkoumáme spojení mezi mozkem a svalem.

 

Proč používáte zrovna octomilky?

Drozofila má ve výzkumu víc než stoletou tradici. V roce 1910 nalezl Thomas Morgan první spontánní mutaci, která způsobovala bílou barvu oka – normálně má drozofila červené oči. Tím potvrdil chromozomální teorii dědičnosti, to znamená, že geny se nacházejí na chromozomech. A dostal za to Nobelovu cenu. Drozofila se i díky tomu ve výzkumu ujala a dnes existují veřejně financované vědecké komunity, které udržují i vyrábějí transgenní linie. My si je pak už jen objednáme, některé mutace si také sami vyrábíme. Málokterý modelový organismus má takhle velké zázemí, je to skvělé.

 

V čem je rozdíl třeba oproti laboratorním myším?

Výzkum na myši stojí víc peněz a trvá delší dobu. Vytvořit genetický model a otestovat ho představuje několik měsíců práce, u drozofily to máme hotové za pár týdnů. A je tam i etický aspekt: drozofila ušetří nejen spoustu lidské práce, ale i myších životů.

 

Jak k vám téma neurovývojových poruch zkoumaných na octomilce přišlo? Bylo v tom nějaké osobní zaujetí, nebo jste objevila – zjednodušeně řečeno – díru na vědeckém trhu?

Nadchla mě právě drozofila – jako model, se kterým se dá dělat spousta věcí. Neměla jsem vyhraněné, co přesně bych s ní chtěla dělat, ale poštěstilo se mi dostat se v Nizozemsku do skupiny, která se věnuje neurovývojovým poruchám a používá k výzkumu drozofilu. Když jsem zjistila, že to jde takto zkombinovat, nadchlo mě to.

 

Na podobném výzkumu jako vy zřejmě pracují současně i na jiných pracovištích. Cítíte tlak konkurence?

Necítím. Neurovývojovými poruchami se sice zabývá spousta výzkumníků na celém světě, ale přímého konkurenta, který by je studoval s pomocí drozofily, nemáme. Někdy cítím, že se na nás ostatní dívají trochu skrz prsty, drozofila jim přijde příliš malá a vzdálená. Když ale vysvětlím, jaké nabízí možnosti a že má s člověkem společných až 75 procent genů, ocení důležitost výzkumu. Naše výzkumy se tak mohou vzájemně doplňovat a dovést nás rychleji ke společnému cíli.

 

Projevila o výsledky vašeho výzkumu, byť jsou jen velmi předběžné, zájem nějaká organizace, která se zabývá autismem?

V nizozemské laboratoři, kde jsem působila v rámci postdoktorandského studia, existovala spolupráce s pacientskými organizacemi. Byla tam i ochota financovat částečně výzkum, který by mohl přispět k testování nového léčiva. Po návratu do České republiky si teď buduji nové, vlastní kontakty. Velmi uvítám, když můj výzkum někoho osloví.

 

Nemám ráda stereotyp

Nyní působíte jako vedoucí výzkumného týmu. Kolik času trávíte přímo v laboratoři?

Momentálně se to hodně láme. Končí mi jeden můj vlastní projekt, takže jsem v laboratoři často. Zároveň je nutné, abych vytvořila co nejlepší zázemí pro svůj tým. Musím shánět financování, rozhodovat o tom, kterým směrem se bude výzkum ubírat, mojí odpovědností je i publikační činnost, do toho se podílím na výuce a zároveň se nesmím přestat sama vzdělávat. Takže je to velmi náročné období a cítím, že musím omezit práci v laboratoři a podpořit svůj tým.

 

Baví vás tahle nová, v podstatě manažerská pozice?

Ráda se učím nové věci, takže se na to těším. Po deseti letech u mikroskopu je to příjemná změna.

 

V jednom rozhovoru jste řekla, že nemáte ráda stereotyp. Jak ještě jinak s ním můžete bojovat?

Vždycky mě povzbudí nový zajímavý výsledek. V takovém případě mám hned motivaci přijít do laboratoře třeba v neděli a analyzovat experimenty. Někdy ale musím pracovat o víkendu také kvůli tomu, že pracuji s živými organismy, které nemůžu dát jednoduše do mrazáku a dodělat si práci v pondělí. Drozofily mají generační dobu deset dní, takže do toho často spadnou soboty, neděle i svátky.

 

Když se rozhlédnete kolem sebe, jste jako dvojnásobná matka ve vědeckém prostředí výjimkou?

Nepokoušela jsem se to kvantifikovat, ale je pravda, že věda se mnohem snáze dělá bez dětí. Na naší instituci, což je Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity, ale nejsem jediná. Moje nejbližší kolegyně jsou také matky, máme toho hodně společného a držíme při sobě.

 

Jak se to projevuje? Razíte přístup, že není nutné zůstávat v práci dvanáct hodin denně nebo to dohánět právě o víkendech?

Snažíme se pracovat efektivně čili tak, abychom toho v pracovní době toho udělaly co nejvíc. Nicméně i tak nastanou období, kdy vás tlačí termíny, například se blíží odevzdání grantových žádostí. Čas pak letí jinak a u počítače často sedím dlouho do noci.

 

Co na to říká váš partner a děti?

Moc nadšení z toho nejsou. Ale snažím se jim to vynahrazovat, když je práce méně.

 

Jakou profesi má otec vašich dětí?

Pracuje jako programátor. Jeho firma je naštěstí hodně organizovaná, i díky tomu si umí ohlídat čas, který může věnovat dětem a domácnosti. Navíc pracuje z domova. Když zůstanu večer déle v práci, může se o děti postarat. Snažím se ale, aby se to stávalo co nejméně.

 

 

Kolik je vašim dětem?

Tři a šest let.

 

V jakém věku byly, když jste se vracela do práce?

Dceři bylo osm měsíců a oplakala jsem to. Byla ještě maličká. V případě syna už to bylo lepší – byl mu rok. Žili jsme v té době v Nizozemsku a měla jsem štěstí, že jsem mohla zůstat relativně dlouho doma, běžně se tam chodí do práce tři měsíce po porodu. Částečná kompenzace je, že oba rodiče, tedy i otec, mohou nějakou dobu pracovat na zkrácený úvazek.

 

V čem přesně to spočívá?

Jeden den v týdnu si rodič vybírá volno. Takže jsme na střídačku byli doma dva dny a zbývající tři dny vodili děti do kinderdagverblijf, což je menší dětská skupina.

 

Jak se taková pracovní úleva projevuje na platu?

Sníží vám ho o dvacet procent. Ale v Nizozemsku je i osmdesát procent platu velmi důstojný příjem, takže tuhle možnost rodiče využívají rádi.

 

Mluví se o možnosti podobného benefitu i v českém prostředí, třeba u vás na pracovišti?

V České republice se zkrácený úvazek projeví na platu mnohem dramatičtěji. Ne každá rodina si to tedy může dovolit. Navíc se obávám, že v mé současné pozici vedoucí týmu by mi stejně neubyla práce.