Waffles a ti druzí v EMBL

Mezi turisticky nejvyhledávanější místa v Německu patří Heidelberg, historické město s nejstarší univerzitou na území dnešního Německa a spoustou výzkumných institucí. Jen pár kilometrů od středu města se v kopci nad širokou rýnskou nížinou ukrývá ve vysokých stromech areál Evropské molekulárně biologické laboratoře. A právě ve zdejší Laboratoři GeneCore, čili Genomic Core Facility, jsem se setkala s českým technikem Janem Provazníkem.

Myšlenkou, proč založit velkou infrastrukturu EMBL (European Molecular Biology Laboratory), byla stejně jako v případě CERN snaha výrazně posílit evropský základní výzkum na nadnárodním principu. Organizace vznikla v roce 1974 a je financována vládami členských zemí, k nimž od roku 2014 patří i Česká republika. Ústředí a kmenová laboratoř EMBL sídlí v Heidelberku, v Hinxtonu u Cambridge je EBI (European Bioinformatics Institute), centra v Hamburku a Grenoblu se zaměřují na strukturní biologii, zatímco pracoviště Monterotondo u Říma se soustředí do oblasti genomových modelů. Ve všech ústavech se nejen bádá, ale také vzdělává na všech úrovních.

Silnice od hotelu EMBL stoupá lesem v klikatinách kolem strží, vzdáleně mi to připomíná ústav Maxe Plancka v zeleni nad Göttingenem, kde jsem kdysi absolvovala svou první stáž. Příjemné místo pro soustředěnou práci i pro novinářskou expedici. Hluboko pod námi leží Rýnská nížina s Mannheimem a Ludwigshafenem, jež spolu Heidelberkem tvoří tzv. Trojúhelník Rýn-Neckar. Moderní areál tady v kopci je stále ještě ve výstavbě, několik malých dětí dává cestou tušit, že tu pracují jejich rodiče – ať už jako vědci nebo jiný personál. V Heidelberku jsou výzkumné organizace a univerzita hlavními zaměstnavateli.

Sekvenátory v GeneCore

V laboratoři s plným názvem The Genomics Core Facility se proplétáme kolem sofistikovaných „počítačů“ a posloucháme výklad mladého muže o zdejších sekvenačních přístrojích. Když dozní odpověď na poslední otázku indického kolegy a skupinka poodejde, nastává čas pro můj rozhovor.

„Nazdar“, ozve se česky a pro pozdrav se mi nabízí i levačka: „Vím, že jsi skautka. Řekli mi, že budeš mezi novináři, tak jsem si o Tobě něco přečetl.“ Skupinka překvapeně sleduje náš smích, ale to už se nedáváme rušit.

M. H.: Servisní středisko pro genomiku využívá nejen EMBL, ale rovněž zdejší univerzita a Německé centrum pro výzkum rakoviny v Heidelberku. Není divu, že stále roste množství vzorků k analýze. Ale ty jsi nám ukazoval sekvenátor, který by se vešel do kapsy. To je zdejší nejnovější zařízení?

J. P.: Technologicky asi ano, časově nikoli, protože teď tu máme „nexík 500“ (NextSeq) od Illumina, který je v naší rodině sekvenátorů novější. Tento malý sekvenátor se jmenuje MinIon, vyrábí ho firma Oxford Nanopore Technologies a oproti Illumině představuje jiný přístup k sekvenování.

V čem všem je přístup jiný? Jaké jsou základní technické specifikace?

Illumina při sekvenaci nově syntetizuje krátké fragmenty DNA na speciálním sklíčku. Po přidání jednoho nukleotidu (tedy „písmene“) se daná oblast sklíčka vyfotí. Každý nukleotid po osvícení laserem svítí svou vlastní barvou a tak poznáme sekvenci písmen. Tento přístup je velmi přesný, nicméně časově náročný a omezen délkou jednotlivých fragmentů DNA. Illumina dokáže sekvenovat maximálně cca. 300 písmen za sebou.

Technologie Nanopore nepracuje se syntézou DNA. Používá biologické póry, kterými zkoumanou DNA „protahuje“ a zaznamenává změnu elektrického potenciálu. Každý ze čtyř nukleotidů (A,C,T,G) zanechá jinou stopu. Celý tento proces je výrazně rychlejší, ale zatím také výrazně víc chybuje. Nespornou výhodou však je odstranění limitu délky sekvence. U nanopore jsme tak viděli i fragmenty o velikostech statisíců písmen.

Malé rozměry přístroje dávají tušit obrovské možnosti, nemýlím se?

Zatím ještě neumím rozeznat, kolik z těch možností inzerovaných firmou jsou jen spekulace, aby se výrobek lépe prodával. Každopádně rozměr přístroje je unikátní a umožňuje ho použít v místech, která neodpovídají standardní sekvenační laboratoři. Když před nedávnem vypukla epidemie eboly, jeden z týmů tam odjel právě s tímto přístrojem. V polních podmínkách tak bylo možno velmi rychle získat data. Nová technologie navíc není omezená jen na sekvenování DNA nebo RNA. Schopnost póru přečíst určitou informaci, která skrz něj prochází, by teoreticky do budoucna mohla umožnit sekvenovat i proteiny. A vlastně i úplně cizorodé látky, jiné chemikálie.

Znamená to tedy úplně nový krok v možnostech výzkumu?

Úplně nový krok v rozeznávání toho, co ve vzorku máme. Jednou z věcí, kterou výrobci slibují, je možnost, že se do sekvenátoru jenom kápne vzorek krve a nebude třeba dělat nic dalšího. Je otázkou, nakolik je to reálné…

A věříš takovému slibu?

Nechci tomu věřit. Nejdřív potřebuji vidět důkaz a pak s tím můžu operovat.

Stojíme v místnosti plné „krabic“. Na kolika typech přístrojů tady pracujete a který máš nejradši?

Čistě sekvenátorů máme pět typů – pět přístrojů plus jeden nepoužívaný ve skříni, přičemž čtyři z nich jsou od firmy Illumina. Říci, který je můj nejoblíbenější, je strašně těžké. Možná mám citový vztah k tomu nejnovějšímu, protože jsem se podílel na vymýšlení jeho jména. Všechny sekvenátory máme totiž různě humorně pojmenované, abychom nemuseli říkat: ten vpravo, ten vlevo nebo ten uprostřed.

Můžeme znát jejich ctěná jména?

Jeden se jmenuje Peanuts, za ním stojí Ken, pak je tu Tulip, Muffin, Spartacus. MiSeq je jediný svého druhu, takže nemusel dostat speciální jméno pro rozlišení. A pak máme dva „nexíky“ (NextSeq), jeden je Toaster a ten druhý Waffels.

Výborně! Prozrazuje jméno Waffels, že máš rád vafle?

Ano, mám je rád. Máma žila nějaký čas v Belgii, takže mám vafle hluboko zakořeněné…

Když jsme u jídla – u vchodu do budovy jsem si všimla pozvánky na italskou párty. Jak se ti žije ve zdejším veskrze mezinárodním prostředí?

Tíhnul jsem k tomu vždycky, takže naprosto skvěle. K multikulturalitě přistupuji zcela sobecky přes jídlo – miluji, když se dají dohromady lidi a připraví párty ve stylu jejich země. Ohromně si užívám, že tady potkávám lidi ze spousty zemí. Někomu to možná vadí, ale já mezi ně nepatřím.

Jak ses vlastně do Heidelberku dostal?

V rámci svého doktorátu na Entomologickém ústavu AV ČR v Českých Budějovicích jsme posílali vzorky právě do této laboratoře. A taky jsem sem, díky podpoře mého školitele, pravidelně jezdil vždy alespoň na pár týdnů. Seznámil jsem se tak nejen se zdejšími poměry, ale rovněž s mým současným šéfem Vladimírem Benešem, vedoucím GeneCore. Od první chvíle se mi tu velmi líbilo a říkal jsem si, že bych tu chtěl pracovat. Když se otevřela nabídka pozice pro bioinformatika, přihlásil jsem se a vyšlo to. Ještě stále mi ale zbývá dokončit PhD. v Českých Budějovicích.

Upřednostňuješ přímé kontakty?

Žádné moje předchozí působení, laboratoř a poté toto místo jsem nenašel klasickou cestou v inzerátech, ale na základě osobních vztahů, networkingu. Vědět, jak lidé pracují a věci fungují, mi přijde rozhodně hodnotnější, než rozesílat životopisy…

Jak moc je zdejší prostředí stimulující, motivující?

Moc! Musím říci, že je to úplně jiné, těžko uchopitelné. Na Entomologickém ústavu jsme museli řešit spoustu administrativy, věcí, které nenáležejí do práce vědce. Tady se tím zabývají příslušná oddělení, která jsou k tomu určená, i když místní by si třeba na administrativu naříkali. Tím se ale vůbec nechci dotknout EnTÚ nebo Biologického centra, jen je to tady prostě nastaveno jinak.

Ředitel EMBL profesor Iain Mattaj nám říkal, že tady mohou být postdoci nanejvýš 9 let…

Naše instituce je financovaná vládami různých zemí, proto máme zvláštní postavení i v akademickém světě. Předesílám, že já jsem tu zaměstnaný na pozici technika, tedy mimo akademickou sféru, nikoli jako postdok. Mám tříletou smlouvu, která se může třikrát prodloužit. Maximum je tedy 9 let, poté už v EMBL nesmím pracovat. Je to z důvodu, aby se lidé ze členských zemí EMBL mohli vystřídat, a taky aby nabyté znalosti přinesli nazpět do svých zemí, nebo někam dál.

V Heidelberku jsi na pozici technika získal znalosti a přístup k technologiím, které ti mohou pomoci k lepšímu řešení některých věcí v doktorské práci, již doděláváš v Českých Budějovicích. Myslíš, že budeš dál rozvíjet svou odbornost?

Těžko říci. V tuhle chvíli si ani nejsem jist, zda vlastně chci. Přiznávám, že jsem se nikdy necítil jako velký vědec, který by svými nápady změnil svět. Servisní pozice mi vyhovuje mnohem víc z důvodu, že nemusím řešit granty, mohu se daleko lépe soustředit na dílčí úkoly, na to, abych je udělal dobře. Už jsem se zmínil, že mi nevyhovuje přemíra administrativy ve vědecké práci.

Díky za rozhovor.