CRISPR je fantastická technologie, která se velmi rychle rozvíjí. Od vaší původní publikace v roce 2012 uplynulo jenom pár let (má už víc než 7,000 citací) a CRISPR už se využívá všude. Když jste publikovali ten původní článek, dokázali jste si představit, jak široký bude mít dopad?
Měli jsme určitou vizi, že by se CRISPR mohl využít jako technologie a že ji v nějakém reálném horizontu někdo využije. V tomto ohledu jsme i my publikovali jeden ze série článků, které v roce 2013 ukázaly, že CRISPR-Cas9 jako technologie využít jde. Co jsme nečekali bylo to, jak rychle se rozvine. Ten rychlý vývoj měl dva hlavní důvody. Za prvé je ten systém opravdu robustní a jeho převedení z bakterií do eukaryotního systému nebylo tak komplikované, jak se očekávalo. Druhý důvod byl ten, že celý obor biomedicínských věd byl ve fázi, kdy spousta laboratoří začala investovat do předchozích technologií, [využitelných ke genomové editaci] jako jsou zinc-finger nukleázy a TALEN nukleázy, a ti lidé byli připraveni jít do projektů, kde bylo nějaké editování potřeba. Technologie CRISPR byla ještě o stupeň jednodušší díky takzvaným „guide RNA“ (naváděcím RNA) a začala najednou být pro spoustu laboratoří zajímavá a reálně využitelná pro jejich vlastní výzkum a tím celý ten boom odstartoval.
A co byl tedy váš přínos v tom úplně prvním článku?
Ten první článek, který jsme publikovali v roce 2012 nebyl strukturní. Byl o objevu a charakterizaci enzymatické aktivity proteinu Cas9. Tedy, že je to nukleáza, která štěpí DNA pomocí naváděcích RNA. Článek popsal princip toho, jak lze enzym Cas9 navést pomocí RNA na skoro libovolnou sekvenci DNA, kterou poté Cas9 rozstřihne. To byl vlastně počátek celé té editační technologie.
Kam si myslíte, že bude CRISPR směřovat do budoucna? Máte ohledně té technologie nějaké obavy, například z etického hlediska?
O etice se samozřejmě hodně diskutuje, protože přece jen editování DNA v lidských embryích a zárodečných buňkách je kontroverzní téma. Trochu mě to samozřejmě znepokojuje, například ten vývoj v Číně. Ale myslím si, že to díky jakémusi konsensu a sebekontrole jak už ve vědecké komunitě, tak i v širší společnosti, nebude zas tak velkým problémem. Velmi perspektivní je využití CRISPR technologií v medicíně nebo v biotechnologických aplikacích. V medicíně díky tomu dojde k opravdu velkým průlomům v léčbě, například dědičných chorob nebo i rakoviny pomocí buněčných terapeutik. To znamená, že by technologie na bázi CRISPRu byly využity k tomu, aby rozpoznávaly nádorové buňky a pak by je ničily. Právě k tomuto druhu léčby, takzvané imunoonkologii, by CRISPR mohl přispět díky tomu, že umožňuje vyrábět CAR-T buňky [T buňky imunitního systému, které exprimují tzv. chimeric antigen receptor, jenž jim umožňuje rozpoznat antigen na povrchu rakovinné buňky a posléze ji zneškodnit]. Během dalších deseti let se pomocí CRISPRu opravdu vyvinou fungující a průlomové terapie.
A přímo ve vaší laboratoři se nyní věnujete spíš strukturním otázkám, tedy spíš základnímu výzkumu?
Přesně tak. V mé laboratoři se věnujeme hlavně molekulárním mechanizmům nukleáz z CRISPR systémů a studujeme, jak vlastně fungují. To děláme jednak pomocí biochemických a biofyzikálních postupů a také pomocí strukturní biologie, buď za použití krystalografie nebo teď už spíš kryoelektronové mikroskopie. Naším cílem je objasnit základní molekulární mechanizmy a potom ty poznatky nějakým způsobem aplikovat do dalšího vývoje nových technologií, abychom je udělali přesnější, bezpečnější nebo efektivnější.
Již nějakou dobu probíhá diskuze ohledně toho, komu náleží patenty na CRISPR technologie, která se týká Broad Institute a Berkeley. Máte na to nějaký názor nebo se spíš držíte zpátky?
Názor na to mám, ale nejsem nezúčastněný pozorovatel. Já jsem jeden z těch vynálezců na patentu z Berkeley, takže se k tomu zas až tolik vyjadřovat nemůžu. Ale je to samozřejmě něco, co stále probíhá a ještě to chvíli trvat bude.
„Ve Švýcarsku věci prostě běží“
Ráda bych se pro naše čtenáře zeptala na vaši vědeckou dráhu. Podle čeho jste se vlastně rozhodoval, ve které zemi a na které instituci byste rád založil vlastní skupinu?
Musím vás uvést na pravou míru, to že jsem skončil ve Švýcarsku, nebylo díky nějakému velkému plánu. Během postdoka v Americe jsem se rozhodl, že bych se rád vrátil do Evropy. Tím směrem pak vedlo mé úsilí a hlásil jsem se na vypsané pozice v různých evropských zemích, včetně Německa, Rakouska, Švýcarska a Anglie. Neměl jsem vyhraněné preference ohledně místa. Spíš mi šlo o to najít prostředí, kde se bude dělat velmi kvalitní věda, kde bude dobré zázemí, infrastruktura a dobří kolegové. Nakonec jsem se rozhodoval mezi německým Würzburgem, Oxfordem a Curychem. Curyšská nabídka nakonec vyšla jako ta nejlepší. Přesvědčily mě hlavně dvě věci. Nejprve ta moje pozice byla tzv. tenure track, tedy s výhledem permanentní profesury do budoucna, a druhý faktor byli opravdu příjemní kolegové, kteří mě od okamžiku, kdy mi byla pozice nabídnuta, brali jako partnera pro dlouhodobou spolupráci. Z toho jsem měl dobrý pocit a to mě přesvědčilo.
Jak ve Švýcarsku funguje organizace a management vědy? Co je na místním systému dobré a co třeba méně?
Švýcarskému systému není moc co vytknout. Je organizován velice dobře, takže třeba proces žádání o finanční podporu (např. granty Švýcarské národní nadace, která tam financuje vědu) je velmi přímočarý. A ani s administrativou na univerzitě nejsou žádné potíže. Administrativa je tam prostě taková…no, švýcarská, věci prostě běží. Občas běží pomalu, ale běží a běží přesně. Když tam něco slíbí, tak to dodrží. Jako příklad uvedu sebe: když mi byla nabídnuta pozice, tak aby byla oficiálně schválena, muselo vše projít univerzitní radou a dalšími institucemi. Já jsem tedy asi půl roku čekal na to, než oficiálně dostanu smlouvu, i když jsem v té době již odmítal další nabídky. Samozřejmě nebylo nikde potvrzené, že tam můžu vůbec začít pracovat, ale všichni všechno do puntíku splnili. Smlouvu jsem dostal až tři dny předtím, než jsem měl začít, v době kdy už jsem byl přestěhovaný do Švýcarska. Všechno tedy funguje, ale občas pomalu.
Co vám přišlo na založení vlastní skupiny nejtěžší, při změně od postdoktorandské práce?
Nejtěžší je to, že se za velmi krátkou dobu musíte začít učit věci, které vás na postdoku nikdo nenaučil. Pokud člověk přijde z postdoka, kde měl šanci dělat na svém projektu samostatně, za ten projekt samostatně bojovat a obhájit si ho i si na něj najít svoje vlastní peníze (nebo alespoň na svůj vlastní plat formou nějakého fellowshipu), tak věda samotná je ten nejmenší problém. Náročnější jsou věci okolo: jak se zachází s rozpočty, jak se zachází s lidmi. Jak zacházet s lidmi je asi ta největší výzva. Jak je motivovat, aby dělali to, co po nich chcete, ale aby ta motivace zároveň také šla z nich a aby v té laborce bylo dobré pracovní prostředí. To jsou všechno věci, které se člověk musí naučit a je to dlouhodobý proces. Já se to pořád ještě učím.
S tím souvisí moje další otázka: Jak dlouho trvá naučit se groupleaderské řemeslo?
Já se to učím stále. Je to něco, s čím se člověk prostě musí poprat, pokud na to nemá od počátku zvláštní talent. Musí si to vyzkoušet a musí se o to snažit.
Takže takový běh na dlouhou trať?
Ano. Protože každý člověk je jiný, je to o individuálním přístupu. S každým procházím nějakou fází experimentování, jak nastavit ten vztah, aby byl produktivní. Aby na jednu stranu ode mě měl ten PhD student nebo postdok veškerou podporu co potřebuje, ale na druhé straně, aby měl svobodu si do projektu začlenit svoje nápady. A také, aby to pro ně byl proces, během kterého se něco naučí.
Začínal jste tedy spíš s postdoky nebo se studenty?
Hned zkraje jsem měl dva doktorandy, přičemž jeden z nich byl člověk, který se mnou dělal svůj magisterský projekt v Berkeley. Z laborky v Berkeley odcházel asi půl roku předtím, než jsem se stěhoval do Curychu. Poté se mi ozval, že se hlásí na PhD a že by ho docela bavilo, kdyby se ke mně mohl vrátit. Tak jsem ho vzal a dopadlo to dobře.
Z trochu jiného soudku: spolupracujete nyní s některými kolegy v Čechách a uvažujete někdy o tom, že byste se do Čech vrátil?
Přímou spolupráci s kolegy v Čechách nemám, ale jsem s některými lidmi v kontaktu. Samozřejmě znám Kvida Stříšovského [pozn: hlavní organizátor EYSF], vídáme se na akcích, které organizuje EMBO. Ještě vídám dalších pár lidí třeba v Brně na CEITECu, kde je hodně strukturní biologie. Jsem s nimi v kontaktu a byl jsem tam i přednášet. Ale s nikým v České republice momentálně přímo nespolupracuji.
S návratem do Česka je to tak, že když jsem se hlásil na pozice vedoucího skupiny, tak jsem dostal nabídku i z CEITECu. Důvod, proč jsem ji odmítl, byl spíše osobního charakteru. Moje partnerka je Němka. Nikdy v českém prostředí nežila, takže tam byly z její strany jisté obavy, aby zapadla do českého prostředí. Z tohoto důvodu návrat do ČR v krátkodobém horizontu nevidím, ale vyloučit to samozřejmě nemůžu.
„Ve vědě vůbec nezáleží na tom, odkud člověk je“
Možná je to trochu stereotyp, ale myslíte si, že jsou nějaké silné a slabé stránky Čechů jako vědců? Je nějaký národní stereotyp, který se vám potvrdil nebo na ty stereotypy spíš nevěříte?
Abych pravdu řekl, tak na národní stereotypy opravdu spíš nevěřím. Je to hodně o tom, jak to má člověk individuálně nastavené, jakým procesem prošel během vzdělávání, co má z rodiny a tak podobně. Je pár lidských činností, kde vůbec nezáleží na tom, odkud člověk je, třeba vážná hudba nebo profesionální sport. A špičková věda k nim patří taky. Pokud máte výsledky, tak opravdu nikoho nezajímá odkud a z jakého prostředí jste. Jde jenom o to, co jste schopni vyprodukovat.
Největší úspěch jako vědce je u vás evidentní s vaší prací na CRISPRu. Můžete nám ale popsat třeba váš nejsilnější zážitek jako vědce?
Těch zážitků je víc, i když práci na Cas9, která vlastně odstartovala celou revoluci v genovém inženýrství, samozřejmě asi nepřekonám. Z mého pohledu to na jednu stranu bylo velice hektické období, kdy bylo té práce opravdu hodně. V závěrečné fázi, kdy jsme dodělávali experimenty, psali článek i patent, jsme opravdu pracovali sedm dní v týdnu od nevidím do nevidím. Samozřejmě to bylo vyčerpávající, ale na druhou stranu byl člověk naplněn tou pozitivní energií, že opravdu pracuje na něčem, co asi změní svět. My jsme dopředu nevěděli jak to vlastně dopadne a že se to vyvine až tak rychle. To asi nečekal nikdo z nás, ale na tom projektu jsme samozřejmě pracovali s vizí, že z toho jednou nějaká technologie bude. Navíc biologie těch systémů samotných je tak zajímavá, že mě to ještě pořád fascinuje a díky tomu na tom pracujeme dál. Pořád jsou tam ještě věci, které jsou neočekávané. Věci, které kdyby si měl člověk vymyslet, tak je nevymyslí. Jsem šťastný, že jsem se toho mohl účastnit a že to byl z biologického hlediska tak zajímavý objev i projekt, který měl i praktický dopad.
Vraťme se k lidem kolem vás. Máte někoho, koho považujete za velikou inspiraci, jakéhosi mentora nebo učitele?
Pro mě jsou to tři lidé, se kterými jsem během své kariéry pracoval. Člověk, který mě tak nějak postavil na dráhu strukturní biologie a taky do oboru RNA a nukleových kyselin byl Kiyoshi Nagai z MRC-LMB [Laboratory of Molecular Biology, Cambridge], u kterého jsem dělal velice krátce, pouze tři měsíce během prázdninového projektu mezi druhým a třetím ročníkem svého magisterského studia v Cambridge. Ten mě na to tak nějak naladil. V jeho skupině jsme dělali na spliceosomech [molekulární mašinerie uvnitř buněčného jádra složená z malých nukleárních RNA a proteinů, která má na starost odstraňování intronů z pre-mRNA]. To byl můj první kontakt s RNA, rekombinantními proteiny a s prací na projektu se strukturním zaměřením. Navíc to bylo díky jeho přístupu. On se svým studentům strašně věnoval. Například já, byl jsem jenom „space cadet“, jak se říká, prostě někdo kdo tam přišel, pořádně nevěděl, co chce dělat a jak to dělat. A on si mě vzal pod křídla a věnoval se mi, což pro mě bylo dost nepochopitelné, že někdo takového kalibru, kdo dělá na supertěžkých projektech, měl pořád ještě čas se věnovat studentům, kteří tam byli jen na letní projekt. To mě opravdu nadchlo.
Potom samozřejmě moje mentorka na PhD, Elena Conti (na EMBLu v Heidelbergu). Já jsem k ní přišel do skupiny, když byla plus mínus v té fázi, kde jsem teď já, tedy s relativně etablovanou skupinou kolem deseti lidí. Styl, kterým nás ve své skupině vedla, se snažím emulovat. To znamená, že na jednu stranu měla obrovsky lidský přístup. Lidi maximálně podporovala a snažila se je vést k tomu, aby to s jejich projekty dobře dopadlo. Na druhou stranu měla dost velká očekávání a filozofii, že když je třeba něco opravdu dělat, tak je to třeba dělat pořádně. To znamená podpořit lidi když to potřebují, ale očekávat, že do toho také vloží svoje maximum. U ní ve skupině to bylo nádherné. Ona prostě dokáže vést lidi tak, že z nich lidským přístupem dokáže dostat to maximum. Za tu dobu co má svoji skupinu už má mezi svými alumni spoustu lidí, kteří šli dělat pozice groupleaderů po celé Evropě a jsou to lidi, kteří za ní půjdou na konec světa. Takže i ona je pro mě obrovský vzor a člověk, který mě naučil jak dělat vědu: jak přemýšlet o projektech, jak psát publikace, jak projekty dotáhnout do konce. Taky jsem se od ní naučil spoustu praktických věcí. Ona totiž v té době měla ještě čas věnovat se studentům individuálně, takže jsme spolu jezdili měřit na synchotron, zpracovávali jsme data, a já se tím hodně naučil.
Posledním vzorem je pro mě samozřejmě Jennifer Doudna. Tam je to zase trošku jiné. Ona má trochu jiný styl vedení skupiny, spíše „hands-off“ přístup. To znamená, že to, co stojí za jejím úspěchem je velký talent na vybírání dobrých lidí: motivovaných, chytrých, těch kteří přijdou s nápady, s vlastní motivací dělat dobré projekty a dobrou vědu. Ona těm lidem dá maximální svobodu, ale zároveň je také podporuje. Má takový manažerský přístup. To znamená, že když se nějaký projekt rozjede, když je tam něco slibného, co se vyvíjí, tak ona pak umí do toho projektu investovat čas a peníze, přivést další lidi pokud je to potřeba a zajistit maximální podporu lidem, kteří na projektu dělají. A nakonec samozřejmě ten projekt patřičně prezentovat, když už dochází na publikace, a prodat to do těch „žurnálů“ [prestižních vědeckých časopisů].
Z vašeho vyprávění to působí jako ideální sada mentorů: první jako inspiraci, pak jste se v Heidelbergu naučil jak dělat vědu s větší mírou podpory a pak během postdoku ta nezávislost, kterou člověk potřebuje, aby si vybudoval vlastní nápady…
Ano, přesně tak. Já jsem měl na každou tu fázi vlastně ideálního mentora. To určitě sehrálo kritickou roli.
Máte nějaký ověřený způsob jak sladit práci s volným časem? Máte nějakou oblíbenou aktivitu, při které od práce odpočíváte?
(směje se) No, těch věcí není moc, ale najdou se. Jedna věc, kterou mám rád, je hudba. Jako kluk jsem chodil do hudební školy na kytaru a pak to se mnou tak nějak zůstalo, takže hraju na kytaru a na baskytaru. Když jsem dělal doktorát v Heidelbergu, tak jsem ještě hrál v kapele, ale od té doby už aktivně moc nehraju, ale je to jedna věc, která mě vždycky dokáže odreagovat. Díky Suzanne, mojí partnerce, jsem začal běhat (směje se): sice pomalu, ale běhám. A občas mě to i baví. A jinak ve Švýcarsku potom hory a lyže, ale že bych na to měl nějak moc času, to se říct nedá. Prostě pořád je co dělat a nenudím se.
Měl byste nějakou radu pro mladé (nejen) české studenty nebo vědce na počátcích jejich kariéry?
Když se podívám zpětně, jak jsem se dostal tam, kde teď jsem, tak je to zčásti o tom, být ve správný čas na správném místě. Nicméně především jde o to, jít příležitostem naproti. To znamená být aktivní a ty příležitosti si hledat. Někdy opravdu stačí se ve správnou chvíli nebát a zeptat se nebo si o něco říct. Věda je ze své podstaty riskantní projekt, nikdo vám nezaručí dopředu, že ten projekt bude úspěšný nebo že zrovna to PhD nebo ten postdok dobře dopadne, ale člověk se toho nesmí bát a musí tomu dát v určitých fázích úplně všechno. Neříkám, že to musí být pořád, ale jsou prostě chvíle, kdy se tomu musí věnovat naplno a pak to vyjde.
Díky za rozhovor!
Autorka: Blanka Collis
Zdroj: Czexpats in Science
Martin Jínek je profesor biochemie na University of Zurich, kde od roku 2013 vede výzkumnou skupinu. Studuje interakce proteinů a RNA především pomocí biochemických a strukturních metod. Než zakotvil v Curychu, tak Martin Jínek, rodák z Třince, dostudoval gymnázium právě v tomto slezském městě a souběžně střední školu v anglickém Readingu. Poté v Anglii zůstal, aby zde na University of Cambridge vystudoval obor přírodní vědy (2002). Doktorát absolvoval v laboratoři profesorky Eleny Conti na EMBL v Heidelbergu (2006). Dále se přesunul na postdoktorandskou pozici do laboratoře profesorky Jennifer Doudna (na University of California, Berkeley), kde se věnoval výzkumu systému CRISPR-Cas, který tvoří bakteriální imunitní systém, s jehož pomocí se bakterie chrání před cizorodou DNA. Martin Jínek je hlavním autorem článku z roku 2012, kde byl systém poprvé popsán. Brzy se ukázalo, že CRISPR lze relativně jednoduše využít k modifikaci jak prokaryotních, tak i eukaryotních, genomů na celkem libovolném místě a s dalšími články a možnými aplikacemi se doslova roztrhl pytel. Mluví se o tom, že objev CRISPR-Cas bude jednou oceněn Nobelovou cenou.
