V polovině března si absolventka Masarykovy univerzity Kateřina Snopková přebrala Cenu Wernera von Siemense za nejlepší disertační práci. Mikrobioložka zvítězila s prací s názvem Genomika bakteriocinogenních gammaproteobakterií a analýza nově popsaných bakteriocinů.
Ve výzkumu, který dělala při studiu na lékařské fakultě, se věnovala analýze bakteriocinů, které by mohly potenciálně sloužit jako alternativa ke klasickým antibiotikům. Důležitost této práce spočívá mimo jiné v tom, že i kvůli rostoucí antibiotické rezistenci umírá ve světě ročně na infekční onemocnění několik milionů lidí.
Cestu k úspěšně obhájené disertaci ale neměla mladá vědkyně jednoduchou. Největší výzvou se jí stala péče o rodinu, což znamenalo výrazné prodloužení doktorského studia. „Naštěstí se mi podařilo většinu experimentální části výzkumu v laboratoři dokončit ještě před založením rodiny, takže na rodičovské dovolené jsem se pak věnovala především samotnému psaní disertace. Přesto to bylo se dvěma dětmi a bez možnosti hlídání velmi náročné,“ říká Snopková.
Své volby dát se na vědeckou dráhu však nelituje a ráda by v ní i nadále pokračovala. Ještě po skončení střední školy ale tak jednoznačný cíl neměla. „Jsem i umělecky zaměřená, mám ráda především kresbu a malbu, proto jsem jeden rok studovala zahradní architekturu, kde jsem se snažila propojit lásku k přírodě i umění. Nakonec jsem ale zjistila, že přece jenom více tíhnu k vědecké dráze, tak jsem si vybrala biologii a ve druhém ročníku Přírodovědecké fakulty pak konkrétně mikrobiologii,“ popisuje svou cestu k výzkumné kariéře.
V mikrobiologii objevila celou řadu zajímavých témat, a tak chtěla i po dokončení magisterského studia pokračovat ve studiu doktorském. Vybrala si k němu laboratoř Davida Šmajse, kde se zapojila do výzkumu bakterií a konkrétně pak bakteriocinů, tedy látek, které bakterie produkují pro svou ochranu. Jde o proteiny, které mohou ničit příbuzné druhy bakterií a jsou tedy potenciálně využitelné ve zdravotnictví i v zemědělství.
Bakterie z Antarktidy
Snopková se zaměřila na pseudomonády a enterobakterie, což jsou skupiny bakterií, které se běžně vyskytují v životním prostředí. Věnovala se výzkumu enterobakterií z vodního prostředí a pseudomonád, které si sama nasbírala v Antarktidě. „Jsem velmi ráda, že jsem měla díky Masarykově univerzitě možnost vycestovat přímo do Antarktidy, protože tamní bakterie jsou velmi zajímavé a pro vědu stále poměrně málo prozkoumané. Antarktické bakterie musejí umět přežít ve velmi extrémním prostředí a je tedy větší šance mezi nimi najít producenty zajímavých bakteriocinů.“
Vědkyně v laboratoři desítky různých kmenů bakterií vystavovala různému stresovému prostředí a snažila se u nich vyvolat produkci bakteriocinů a mezi producenty pak hledala takové, jejichž bakteriociny mají zajímavé vlastnosti využitelné v praxi. „Zaměřila jsem se především na ty bakteriociny, které mohou působit proti klinicky významným patogenům a pomoci tedy zmírnit stále rostoucí křivku antibiotické rezistence. Dívala jsem se ale i na ty, které mají další zajímavé vlastnosti, jako je teplotní stabilita či aktivita při velmi nízkých teplotách,“ popisuje Snopková.
Nakonec se jí podařilo mezi pseudomonádami vytipovat čtyři kmeny bakterií, které produkují šest potenciálně využitelných bakteriocinů a u enterobakterií dál pracuje s jedním kmenem a dvěma bakteriociny se zajímavými vlastnostmi.
„Bakteriociny produkované mnou zkoumanými enterobakteriemi jsou schopné eliminovat neobvykle široké spektrum kmenů. Dokonce působí i proti jiným druhům bakterií, což není zcela běžné. Jako nejslibnější se ukázal jejich účinek proti bakterii Yersinia enterocolitica, která je třetím nejčastějším původcem střevních onemocnění v Česku. Bakteriociny z antarktických bakterií lze zase použít proti velmi odolným nemocničním kmenům pseudomonád. Výzkum stále pokračuje a nyní se zaměřujeme mimo jiné i na možnosti využití bakteriocinů u pacientů s cystickou fibrózou, které ohrožují i jiné běžné infekce, především pak chronické infekce způsobené pseudomonádami,“ přibližuje Snopková další směry výzkumu, které se díky její práci otevírají. Sama dál rozpracovává některé možnosti také v laboratořích Fakultní nemocnice u sv. Anny.
„Pořád se ale bavíme o základním výzkumu. Je před námi ještě dlouhá cesta, než se dopracujeme k nějakému skutečně klinicky využitelnému produktu,“ mírní vědkyně očekávání. Od základního výzkumu k hotovému léku, který musí projít rozsáhlými klinickými testy, to trvá řádově roky a vždy se může ukázat, že potenciální léčivo nakonec není použitelné.
Využití bakteriocinů se však neomezuje jen na léčbu lidí, lze je použít při ochraně zemědělských plodin či při konzervaci potravin. I tyto možnosti by ráda Snopková v budoucnu zkoumala, protože se ukázalo, že antarktické bakteriociny velmi dobře fungují i proti fytopatogenům, tedy bakteriím, jež způsobují onemocnění rostlin.
Podařilo se jí mezi pseudomonádami vytipovat čtyři kmeny bakterií, které produkují šest potenciálně využitelných bakteriocinů.
Bakteriociny jako alternativa
Bakteriociny či jiné látky v budoucnu určitě antibiotika zcela nenahradí, ale stanou se jejich doplňkem. Jsou totiž velmi dobře využitelné hlavně u případů, kde je jasně daný patogen, tedy bakterie způsobující nějakou zdravotní komplikaci. Při využití bakteriocinů dojde k zahubení patogenu, ale ostatní mikrobiom zůstává nedotčený. Antibiotika, která obvykle fungují proti více patogenům najednou, se pak mohou ušetřit a nasadit až ve chvíli, kdy je to opravdu nezbytné.
„Rezistence, tedy odolnost vůči nepřátelskému prostředí, je totiž zcela přirozená reakce organismů. Bakterie si ji časem vytvoří i k bakteriocinům. Jde tedy o to, abychom měli dostatečně široké spektrum látek, které můžeme využívat při léčbě různých nemocí a ztěžovali tak bakteriím cestu k budování rezistence.“
Motivaci získává i od dětí
Kateřina Snopková zpracovávala svou disertaci déle, než je obvyklé. Se dvěma dětmi totiž byla vědecká práce mnohem náročnější. A i když na jedné straně jí péče o děti ubírá čas na výzkum, na straně druhé jsou pro ni synové dobrou motivací.
„Věda mě baví mimo jiné proto, že mám strašně ráda otázku: Proč? Jsem tedy ráda, když se mě mí synové takto ptají, umožňuje mi to dívat se na věci novou perspektivou. A ještě lepší je, když člověk při odpovídání na zvídavé dotazy zjistí, že to třeba sám neví a musí jít odpověď hledat. Takto funguje i věda, ptáte se na věci, jdete stále hlouběji do nějaké problematiky až do momentu, kdy nemůžete najít odpověď, a najednou máte před sebou výzkumnou výzvu,“ říká Snopková s úsměvem.
I proto se snaží hledat možnosti, jak ve vědecké práci nadále pokračovat. Zvažuje, že by se přesunula i s rodinou do zahraničí, aby nabrala další zkušenosti.
Autor: Ema Marušáková
Foto: Martin Indruch
Zdroj: Masarykova univerzita
- Autor článku: ne
- Zdroj: Masarykova univerzita
