Nositel Nobelovy ceny za chemii má vazbu na Kralupy

Nositel Nobelovy ceny za chemii má vazbu na Kralupy… Rozhovor s Thomasem Cechem.

Ačkoliv se narodil v Americe, Čecha v sobě nezapře, a to nejen kvůli příjmení… Seznamte se s Thomasem Cechem neboli Tomášem Čechem, pozměněné příjmení mají v rodině od doby, kdy jeho dědeček přišel do USA, kde mu jeho neamerický háček úředníci odmazali…

Biochemik Tomáš Čech má tedy kořeny v srdci Evropy. Jeho prarodiče odešli z Čech do Spojených států amerických v roce 1913, část rodiny matky žije v Kralupech nad Vltavou. Zeptali jsme se blíže pana Skrbka, jednoho ze členů této rozvětvené rodiny (toho času žijícího v Miřejovicích) na vazbu držitele Nobelovy ceny na naši zemi: „Dědeček Tomáše, Josef, pocházel z Plzně, odkud se do Kralup nad Vltavou později přestěhovala část rodiny, která s Čechovými udržovala pravidelný kontakt. Rodiče Tomáše v Kralupech pobývali několikrát.“

Když byl Tomáš malý, vyrůstal v české komunitě na předměstí Chicaga, kde se rodná kultura poctivě udržovala, hlavně co se týkalo jídla a zvyků, a dodnes tomu tam tak je. Např. tradiční vánočku na svátky pekla jeho babička a nyní i dcera…

Jako student začal pátrat po svých příbuzných v zahraničí, vzal kamarády a vydal se za rodinou do tehdejšího Československa. Psal se rok 1968 a pražské jaro bylo v plném proudu. Jako dnes si vybavuje, jak se tehdy Češi těšili, že jejich země bude svobodná… A také na tíseň, kterou cítil cestou domů v Paříži, když otevřel noviny a viděl, že jsou v ulicích Prahy ruské tanky…
Návštěva Československa v něm zanechala velký dojem, jeho barvité vyprávění následně motivovalo rodiče, aby se do Československa také vydali. Jeho matka iniciovala širší rodinné setkání, čechoameričtí příbuzní si vzájemně padli do oka, pojil je nejen společný smysl pro humor…

A domluvili se česky?
V základech ano. Matka Tomáše, Annette Cech, se stále učila česky. Zemřela teprve nedávno, krátce před svými stými narozeninami. „Poslední ‚rodinné setkání’ se konalo v říjnu 2022, kdy rodina a přátelé vzpomínali online přes sedm časových pásem na mimořádnou ženu, Tomovu maminku. Toto neformální setkání bylo oslavou života Annette Cech (Celebration of the Life of Annette Cech),“ řekl v rozhovoru pro Kralupský Zpravodaj Karel Skrbek.

Nobelovu cenu za chemii získal Thomas R. Cech v roce 1989 za objev katalytické aktivity ribonukleové kyseliny (RNA). Zjistil, že RNA umí nejen předávat pokyny, co je třeba v těle udělat, ale navíc funguje jako enzym, který dokáže potřebné reakce zjednodušit a urychlit…
Zbořil tedy mýtus, že RNA nic aktivně nedělá, je to totiž přesně naopak, je aktivní účastnicí chemických reakcí.

A jaká byla cesta k jeho objevu? Vyrobil si umělou RNA bez možnosti kontaminace, aby dokázal její funkci, že je biokatalyzátorem
Thomas Cech jde ve svých tezích ještě dále, tvrdí, že RNA mohla být dokonce tou jedinou molekulou, která byla na Zemi, když vznikal život. Ale je těžké tuto teorii dokázat. Dělo se to před miliardami let. Dalo by se jen zkusit namodelovat přibližnou situaci…

Messenger RNA je tedy ve všem živém, v každém z nás, v rajčatech, okurkách,… Slouží k výrobě proteinu. Vědci využili v době pandemie vlastností mRNA k výrobě spike proteinu coronaviru, poté jej představili imunitnímu systému člověka, aby se naučil rozeznat tento škodící protein. Vakcíny byly hotové tak rychle, jelikož se čerpalo z výzkumu, který probíhal 30 let před rozšířením covid-19.

T. Čech dříve řekl: „Metoda editace genů CRISPR a mRNA vakcíny – to jsou dva nejpůsobivější vědecké výsledky od okamžiku, kdy se člověk dostal na Měsíc.“ Dnes by to doplnil: „Pro lidstvo je to mnohem důležitější.“

Práce T. Cecha rovněž podnítila nové přístupy ve vývoji antibiotik proti mikrobiálním patogenům.

Když se ve 42 letech dozvěděl, že bude oceněn, byl v šoku po zbytek dne…
Předávání cen ve Švédsku předcházelo školení, kde dostali účastníci přesné instrukce, kolikrát se mají komu poklonit v rámci královské rodiny. Ale kouzlo okamžiku bylo silnější, všechny předepsané oficiality se panu Čechovi vlivem silných emocí nepodařilo zrealizovat.
Ocenění mu změnilo osobní život. Lidé ho zastavovali na ulici, chtěli autogram, ptali se na své nemoci… Z neznámého vědce se stala celebrita, takřka přes noc.

Dnes již věhlasný biolog následoval odkaz Johanna Gregora Mendela, kterého považuje za génia. Říká o něm, že jeho práce byla základním kamenem moderní biologie a medicíny.

A jaký je recept p. Čecha na úspěšný výzkum?
Mít otevřenou mysl, precizně provádět pokusy, být svým nejhorším kritikem.
Odpovídat na otázky proč a jak.

Jedno desetileté dítě mu při besedě ve škole položilo skvělou otázku: „Když bychom měli dvě identická dvojčata, měla by obě pihu na stejném místě obličeje?“ Odpověděl mu, že svým způsobem ano, měla by pihy, ale její umístění neurčuje genetika, vstupují do toho náhodné záležitosti…

Exkluzivní rozhovor s panem Čechem pro Kralupský Zpravodaj:

Pane profesore, co je největší etickou hrozbou terapie metodou „editace genu CRISPR“?
Genová terapie CRISPR má potenciál trvale napravit chorobu způsobující genetickou mutaci. Víme, že to funguje dobře v laboratoři – moje vlastní výzkumná skupina je jednou z tisíců, kteří ji úspěšně použili v buňkách rostoucích na Petriho miskách.

Pokud jde o použití u lidí, je příliš brzy na to, aby vědci znali celou škálu potenciálních problémů, které mohou doprovázet úpravy genů metodou CRISPR. Stojí však za zmínku, že několik způsobů léčby „genovou terapií“ se již používá s dobrým efektem, tato metoda je specifičtější a účinnější než starší způsoby. Nicméně většina vědců je pro pozvolné krůčky zavádění u lidí. Zpočátku by se měla používat pouze k léčbě těžkých, život ohrožujících, onemocnění. To jsou ty, kde výhody výrazně převažují nad potenciálními riziky.

Co pokročilejší experimenty s nevyléčitelně nemocnými (s jejich souhlasem), kteří neplánují mít děti a nemají co ztratit?

Ano, informovaný souhlas je nezbytný. Nevyléčitelně nemocný pacient a jeho rodina musí být těmi, kdo rozhodnou, zda úleva od nemoci stojí za riziko jiné nepředvídatelné zdravotní komplikace.

Která další onemocnění by se dala vyřešit metodou CRISPR (kromě srpkovité anémie, kde se již užívá)?

Např. svalová dystrofie, cystická fibróza, progerie (zničující onemocnění raného stárnutí) a mnoho forem rakoviny, kde je známá genetická mutace. Neřekl bych, že léčba bude „snadná“, ale vědecký základ pro postup vpřed je v těchto případech jasný.

Co jste se jako vědci dozvěděli aplikací vakcín proti covidu-19, objevili jste nějakou překvapivou reakci, která nebyla dříve známa (během testování)?

Nemohli jsme předvídat, že virus SARS-CoV-2 bude mutovat tak rychle, a že nové varianty budou částečně odolné vůči vakcínám. Pokud jde o nežádoucí reakce na vakcíny, skutečně se vyskytují – ale velmi zřídka, jak naznačovaly počáteční studie. Takže, stejně jako všechny ostatní léky, vakcíny nejsou 100% bezpečné.

Všechno je to o poměru rizika a přínosu. Ve zprávách a v sociálních médiích je často ignorováno, že bylo obrovské množství životů mRNA vakcínami zachráněno. Přestože je obtížné spočítat přesná čísla, lze odhadnout, že mRNA vakcíny po celém světě zachránily tři miliony životů a zabránily 30 milionům hospitalizací (zdroj: Schneider, Shah, Sah, Moghadas, Vilches and Galvani, The Commonwealth Fund, 2021) .

Jaká jsou negativa mRNA vakcín?
Hlavně to, že je třeba přeprava a skladování při extrémně nízkých teplotách, což omezuje jejich distribuci v mnoha chudších zemích.

Na čem nyní pracujete? Můžeme očekávat nějaký další převratný objev?
Pracuji v oboru zvaném „epigenetika“. Jak víte, mnoho našich fyzických vlastností (barva očí, barva vlasů) je zakódováno v našich genech a mutace v genech mohou způsobit onemocnění. To je „genetika“, jak ji poprvé popsal J. Gregor Mendel v Brně.

Existuje však další úroveň regulace genů překrývající se s genetikou, a ta se nazývá „epigenetika“. Epigenetika jsou zděděné změny BEZ změny kódu DNA. Velmi viditelným příkladem je kočka kaliko, kde různé barvy nejsou způsobeny mutacemi v genech, ale geny se u ní zapínají a vypínají v různých částech srsti.

Epigenetika je rozhodující pro normální lidský vývoj a hraje velkou roli při rakovině. Moje výzkumná skupina přispěla k pochopení některých mechanismů epigenetické genové regulace na úrovni molekul – DNA, RNA a proteinu.

Jací jsou současní studenti ve srovnání s vaší generací? Nyní mají dostatek informačních zdrojů, technologií… Nejsou však línější, méně hloubaví a bystří než tomu bylo dříve?
Jsem velmi hrdý na studenty, kteří pracují v mé laboratoři, jak pregraduální, tak postgraduální. Jsou oddaní, pracovití a nadšení ze svých projektů. Takže ačkoli průměrný student na univerzitě může trpět některými z problémů, které zmiňujete, ti, kteří tíhnou k biochemii, se tolik neliší od těch v minulých generacích.

Kdy jste byl naposledy v Kralupech? Kdy město nad Vltavou opět navštívíte? Co se vám tu líbilo nejvíce?

V Kralupech jsem byl v květnu 2013. Nevím, kdy je opět navštívím, ale vzhledem k tomu, že je mi už 75 let, by to mělo být brzy :).
Nejraději vzpomínám na vřelost místních lidí…

Děkuji za rozhovor.
Andrea Jůnová

MEDAILONEK:
profesor Thomas Robert Cech:
* 8. 12. 1947, Chicago (české kořeny);
– studium chemie na University of California at Berkeley (Ph.D.);
– profesor biochemie, biofyziky a genetiky na University of Coloradu v Denveru;
– American Cancer Society Professor na University of Colorado v Boulderu;
– prezident prestižního Howard Hughes Medical Institute;
– základní objev = ribonukleová kyselina vykazuje enzymovou aktivitu podstatnou pro život, příslušné katalyzátory byly nazvány ribozymy;
– výsledky jeho vědecké činnosti mají praktický přínos pro lékařství;
– 1989 – Nobelova cena za chemii.

Thomasu R. Cechovi, Ph.D. byl v roce 2001 udělen čestný doktorát přírodních věd Univerzitou Karlovou.
Během jeho působení v pozici prezidenta Howard Hughes Medical Institute v Marylandu byla do řady výzkumných programů zařazena i tato česká univerzita.

Thomas R. Cech, Ph.D., profesor biochemie (zdroj fotky: Hydepark civilizace, ČT)

Rodiče Tomáše Čecha při návštěvě Prahy (zdroj K. Skrbek).

QR kód – rozhovor s T. Cechem v pořadu Hyde Park Civilzace (ČT).