O drogách a vědě. A také o virech, které mohou léčit

Umělá inteligence v roli tlumočníka, lékaře i chemika

Na pražském Matfyzu vznikl před časem špičkový automatický překladač. V soutěžích česko-anglického tlumočení s přehledem poráží nejen konkurenční aplikaci od Googlu a další softwary, ale vyrovná se i profesionálním překladatelům. Více o tom psal například magazín UK Forum zde a zde.
Nyní se vědcům během víkendového hackathonu podařilo vyvinout i automatický překladač mezi češtinou a ukrajinštinou. „Předběžné výsledky testů ukazují, že kvalita našeho překladu je vyšší než například u systém Google Translate, a to zejména díky novým metodám strojového učení,“ uvádějí tvůrci z Ústavu formální a aplikované lingvistiky MFF UK. Další výhodou nového, volně dostupného programu je fakt, že na rozdíl od jiných programů nepoužívá jako mezikrok angličtinu, což zvyšuje jeho přesnost.

Nový česko-ukrajinský překladač. Zdroj: snímek webu https://lindat.cz/translation/.

V ordinacích se možná již brzy začne více mluvit. Vědci z 1. lékařské fakulty UK ve spolupráci s odborníky z Českého vysokého učení technického vyvinuli nový software, který z řeči pacientů s nově diagnostikovanou Parkinsonovou chorobou dokáže odhadnout, jak se u nich bude nemoc vyvíjet a jak budou reagovat na léčbu.

Potíže s mluvou má až 90 procent pacientů a pro zkušené neurology je to i jeden z prvotních příznaků nemoci. Vědci podle intonace, kvality hlasu, artikulace a řečového tempa identifikovali tři typy řečové poruchy, za nimiž stojí různé příčiny. Tato časná kategorizace by do budoucna měla pomoci s nastavením nejúčinnější terapie.

Umělá inteligence pomáhá i v laboratořích (a šetří práci mnoha a mnoha studentů). „Počítačová chemička“ Alžběta Türková, postdoktorandka na univerzitě ve švédské Uppsale, je nyní první autorkou publikace, v níž mezinárodní tým vědců s vydatnou pomocí strojového učení a strukturní bioinformatiky identifikoval nové inhibitory ohrožující správné fungování jater.

,,Takzvané OATP transportéry v játrech vychytávají nejrůznější látky – například žlučové soli, hormony, živiny, ale i cizorodé látky –, a tím zajišťují vnitřní rovnováhu celého orgánu,“ přibližuje vědkyně. Správná funkce těchto transportérů ale může být blokována řadou inhibitorů, mezi které mohou patřit i některá běžně používaná léčiva, což vede k vážným vedlejším účinkům a poškození jater. Vědci nyní metodami výpočetní chemie prohledali databázi, která obsahuje téměř dva miliony molekuly. ,,Pomocí počítačů jsme předvybrali 44 molekul, u kterých jsme pak laboratorními experimenty ověřili jejich biologickou aktivitu,“‎ popisuje Türková a dodává, že výpočetní chemie celý výzkum zásadně zrychluje a zefektivňuje, díky čemuž můžeme lépe pochopit nejrůznější biologické procesy, a to často na úrovni jednotlivých atomů.

Evropská města perníku: Ostrava, Brno, České Budějovice, Karlovy Vary a Praha

Česko dosáhlo pozoruhodného vítězství, obsadilo pět prvních pozic. K oslavám ale není nejmenší důvod. Dominuje totiž žebříčku, který sestavilo Evropské monitorovací středisko pro drogy a drogovou závislost (EMCDDA). Primát držíme v množství pervitinu v odpadních vodách, které odborníci analyzovali v 75 městech 25 evropských zemí.

Nejvíce metamfetaminu (slangově pervitinu, perníku, pika či péčka) naměřili vědci v Ostravě (684 miligramů na 1000 lidí a den), Brně (546 mg), Českých Budějovicích (507 mg), Karlových Varech (339 mg) a Praze (329 mg). Až s velkým odstupem následovala další evropská města: Riga (226 mg), Bratislava (187 mg) a Piešťany (151 mg). Jak jsou na tom v tomto ohledu Pardubice, oficiální „město perníku“, nevíme, tam se neměřilo.

Množství metamfetaminu (pervitinu) v odpadních vodách evropských měst. Zdroj: https://www.emcdda.europa.eu/

Karlovy Vary ještě obsadily pátou příčku v konopné kategorii – lázeňské odpadní vody skrývaly 123 mg THC na 1000 lidí a den. Předstihly je například Barcelona (456 mg) a Amsterdam (158 mg). V případě kokainu, amfetaminu nebo extáze česká města již „neskórovala“‎. Kokain je nejpopulárnější v belgických Antverpách (1582 mg); Praha obsadila s 240 mg 30. místo. Amfetamin vítězí v nizozemském Eindhovenu (805 mg); Ostrava s 77 mg skončila na 20. pozici. A extáze vládne Amsterdamu (125 mg); Praze s 27 mg patří 17. příčka.

Množství konopí (zeleně) a kokainu (modře) v odpadních vodách evropských měst. Zdroj: https://www.emcdda.europa.eu/

Miliony na výzkum virů, které by mohly odvrátit jednu z „tikajících“ hrozeb

Téměř 50 milionů korun nyní putuje na výzkumné centrum CEITEC Masarykovy univerzity v Brně. Tamní strukturní virolog Pavel Plevka jako jediný z Čechů získal od Evropské výzkumné rady (ERC) prestižní Consolidator grant na studium fágů – virů schopných infikovat bakterie, což by mohlo pomoci s vývojem léčebné alternativy k antibiotikům.

Plevkův tým se zaměří na výzkum fágů v boji proti bakteriím zlatého stafylokoka, což je obávaná „nemocniční infekce“‎, která může i z banálního zákroku udělat drama, protože na ni často nefungují běžně používané léky. Jedním z důvodů, proč je zlatý stafylokok tak rezistentní, je jeho schopnost tvořit takzvané biofilmy – odolné vrstvy. Dnes se tuto infekci lékaři snaží zdolat dlouhodobou aplikací hned několika druhů antibiotik ve vysokých dávkách, případně chirurgickým odstraněním infikované tkáně. Nadějnou se jeví takzvaná fágová terapie, kdy viry napadnou a zničí bakterie způsobující nemoci. Tato metoda ale doposud není schválena pro klinické použití, protože účinky na bakterie v biofilmech nejsou dostatečně probádané, a to je právě cílem podpořeného projektu. Ke studiu bude Plevkův tým používat nejmodernější mikroskopické techniky: „Bakteriofágy jsou pěttisíckrát menší než špendlíková hlavička a my plánujeme charakterizovat, jak se fágy sestavují z jednotlivých součástí i jak se šíří biofilmem,“ říká Plevka, který věří, že by výzkum mohl přispět k řešení rostoucí hrozby antibiotické rezistence, což je podle mnoha odborníků jedna z „tikajících“ hrozeb současnosti.

Strukturní virolog Pavel Plevka. Zdroj: CEITEC MUNI.

Další česká stopa ve vědě:

• Překvapivé zjištění se povedlo vědcům z brněnských Loschmidtových laboratoří – enzym stafylokináza je při rozpouštění krevních sraženin desettisíckrát účinnější, než se doposud myslelo. Nový objev by mohl pomoci při vývoji účinnějších léků pro pacienty s cévní mozkovou příhodou (mrtvicí). „Původně jsme chtěli jen přeměřit vlastnosti základních proteinů včetně stafylokinázy, abychom měli data pro srovnání s jinými látkami,“‎ říká první autor studie Martin Toul. Získané hodnoty jim ale neseděli, a tak začali pátrat po příčinách. Zjistili, že je to dáno slabou vazbou enzymu, nikoliv pomalým rozpouštěním sraženin. „Pracuje jen jedna molekula z deseti tisíc,“ vysvětluje Toul a dodává, že to je pro hledání nového léčiva dobrá zpráva, protože zlepšit vazbu je jednodušší, než zvýšit účinnost.
• Čeští vědci spolu s argentinskými kolegy poprvé popsali zapojení steroidních hormonů brassinosteroidů při rozmnožování rostlin. Zajímavé je, že jsou chemicky příbuzné pohlavním hormonům živočichů a člověka. Nové zjištění může pomoci při dalších výzkumech, jak zvýšit výnos zemědělských plodin.
• Jak postupovat v integraci ukrajinských uprchlíků? Odpovědi na hlavní otázky přináší studie, na níž se podíleli odborníci z organizace PAQ Research, České priority a dalších institucí. Publikace podrobně mapuje bydlení, trh práce i vzdělávání a doporučuje konkrétní opatření. Dále přináší přehled aspektů klíčových pro úspěšnou integraci, krizové řízení a řeší i právní otázky spojené se statusem uprchlíka. Obsah studie a jednotlivá doporučení vycházejí z rešerše zahraničních zkušeností, z analýz dostupných dat i z více než třiceti expertních rozhovorů.

Fotka na konec:

Webbův vesmírný teleskop poslal první ostrý snímek a vědci slaví. Vypadá to, že se jim podařilo seřídit všech jeho osmnáct zrcadel a zatím vše běží podle plánu. Nervozitu vědci zažívají již od konce loňského roku, kdy byl nový teleskop vynesen na oběžnou dráhu a možností, kde se mohlo něco pokazit, již bylo opravdu mnoho. Jedná se totiž o historicky největší, nejambicióznější a také nejdražší projekt NASA, který by mohl mimo jiné odhalit počátky vesmíru. Na více než dvacetileté přípravě se podíleli Češi, o čemž jsem dříve psala pro Hospodářské noviny.

První snímek, který zaslal teleskop Jamese Webba po seřízení zrcadel. Zdroj: NASA/STScI.

Autorka: Pavla Hubálková

Blog vyšel na serveru Aktuálně.cz

Pavla Hubálková

Píše o vědě. Původně si myslela, že bude vědkyní. Vystudovala klinickou biochemii na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze (VŠCHT) a pokračovala na doktorát v oboru neurovědy na 3. lékařské fakultě Univerzity Karlovy.

Během Ph.D. studia ale díky Fulbrightovu stipendiu odjela na roční výzkumnou stáž na Northwestern University v Chicagu, kde přišla na to, že místo bádání v laboratoři se chce více věnovat komunikaci vědy.

Od března 2020 působí jako vědecká redaktorka v magazínu Univerzity Karlovy Forum. O vědě píše i pro Hospodářské noviny, ekonomický týdeník HROT, Vědavýzkum.cz, Universitas a další média.

Primárně se zaměřuje na „vědu s českou stopou“‎ – vědecké příběhy a úspěchy, na kterých se podíleli čeští vědci a vědkyně působící v Česku i v zahraničí. Nejaktuálnější novinky tweetuje jako @PavlaHub.