facebooktwittergoogleinstagram

Věda a výzkum

Nezávislé informace o vědě a výzkumu

Ernst & Young - hlavní partner portálu Vědavýzkum.cz

Hlavní partner portálu
facebooktwittergoogleinstagram

Optogenetika: Komu patří prvenství za průlomový objev?

23. 2. 2020
Optogenetika: Komu patří prvenství za průlomový objev?

Prvenství je při výzkumu zásadní věc. Ten, kdo první přijde s průlomovým objevem či novou technologií, získá patenty, peníze i respekt vědecké komunity. Jak ale ukazuje příklad optogenetiky, otázka prvenství může být komplikovanější, než se na první pohled zdá.

Optogenetika

Technika optogenetiky patří k průlomovým objevům poslední doby v neurovědách. Velmi zjednodušeně řečeno v sobě kombinuje metody optiky a genetiky a za použití speciálních činitelů (zejména na světlo citlivých proteinů) dokáže transformovat neurony tak, aby byly citlivé na světlo. Tato průlomová technika má potenciál posunout kupředu například léčbu slepoty, Parkinsonovy choroby či problémů s chronickou bolestí. Kromě toho také dramaticky posouvá výzkum mozku a nervové soustavy – ať už lidské či zvířecí.

O autorech této metody, Karlovi Deisserothovi ze Stanford University a Edu Boydenovi z MIT, se po právu spekuluje jako o budoucích kandidátech na Nobelovu cenu. Na základě jejich přelomového objevu se jim podařilo získat desítky milionů dolarů na další výzkum a obdrželi prestižní vědecká ocenění, jako například the Brain Prize či Breakthrough Prize. Jejich úspěch má však jeden háček – s metodou už dost možná přišel někdo jiný před nimi.

Dva články, tentýž objev

Čuo-Chua Pchan je původem čínský výzkumník, který působí na Wayne State University v Detroitu. Jeho celoživotním cílem je přispět k léčbě slepoty. Zásadní průlom v této oblasti přinesl rok 2003 a vydání článku o channelrhodopsinu, proteinu, který reaguje na světlo. Způsob, jak využít unikátní vlastnosti tohoto proteinu v neurovědách, pochopitelně přilákal pozornost mnoha vědců, mezi nimi i Karla Deisserotha a Eda Boydena i Čuo-Chua Pchana.

V roce 2004 se Deisserothovi s Boydenem podařilo úspěšně aplikovat channelrhodopsin do neuronu a ten začal na základě světelného impulsu vykazovat aktivitu. Zásadní objev byl na světě. Velmi podobný experiment se však podařil Čuo-Chua Pchanovi o šest měsíců dříve. Pchan za pomoci kolegů vytvořil virus, který channelrhodopsin infikuje do očních buněk. Experiment se zdařil – buňky v oku na základě optického impulsu vykazovaly elektrickou aktivitu.

Pchan a jeho kolegové proto v listopadu 2004 odeslali článek k recenznímu řízení do časopisu Nature. Editoři časopisu jej však odmítli s doporučením, aby jej Pchan poslal do specializovanějšího periodika Nature Neuroscience, který článek následně také odmítl. Se stejnou zamítavou reakcí se autoři setkali i v Journal of Neuroscience. Zatímco Pchan znovu přepracovával odmítnutý text, podařilo se mu v květnu 2005 na setkání Association for Research in Vision and Opthamology odprezentovat použití v channelrhodopsinu v neuronech. V srpnu 2005 pak časopis Nature Neuroscience uveřejnil článek Deisserotha s Boydenem na totéž téma, na základě kterého získali slávu i finančních prostředky. Když se Pchanovi nakonec podařilo zveřejnit původní článek, reakce byly spíše vlažné. Průlomový objev už byl totiž učiněn.

Oba články pochopitelně nebyly stejné. Zatímco text Boydena s Diesserothem prezentoval užití channelrhodopsinu na konkrétních buňkách, Pchan totéž demonstroval na zvířatech. Oba texty však prezentovaly tentýž objev: užití techniky, která činí neurony citlivé na světlo.

Sehráli roli editoři?

V čem tedy spočíval rozdíl, který jeden článek umožnil publikovat a ten druhý zamítnout? Editorka Nature Neuroscience Pchanovi na dotaz, proč jeho text zamítli a Boydenův s Diesserothem naopak zveřejnili, odpověděla, že Boyden s Diesserothem prezentovali obecnou techniku, zatímco Pchan prezentoval pouze první krůčky k léčbě slepoty. Podobnou reakci dostal Pchan z Journal of Neuroscience. Zatímco jeden recenzent jeho text podpořil, druhý recenzent napsal, že jeho text je příliš ambiciózní a nemá potenciál zaujmout širší publikum neurovědců.

Lze diskutovat, nakolik byly výtky editorů relevantní, nebo jak velkou roli hrál fakt, že domácí instituce Čuo-Chua Pchana je regionální, méně výzkumně výkonná univerzita než MIT a Stanford. Publikování v žurnálech jako je Nature si také žádá zázemí a zkušenosti, které Pchanovo pracoviště nemělo k dispozici. Kauza ovšem ukazuje i obecnější rovinu – komu připsat prvenství za vědecký objev? Prvnímu, komu se podaří výsledky opublikovat? Prvnímu, kdo provede úspěšný experiment? Pouze několika hlavním představitelům vědeckých týmů, jako se to dělá při udělování Nobelových cen?

Tato záležitost se přitom zdaleka netýká jenom optogenetiky. Podobným příkladem může být i vleklý patentový spor o technologii CRISPR-Cas9 mezi University of California, Berkeley, která zastupuje Jennifer Doudnu, a MIT a Harvardem, kteří zastupují Feng Čanga. V sázce jsou v případě této přelomové technologie desítky, možná stovky miliard dolarů.

Schválení patentu Boydena s Diesserothem podobně nějakou dobu ohrožovala právě Pchanova přednáška z roku 2005, která dokazovala, že s objevem přišel dříve, než jej oni publikovali. Tuto překážku nakonec vědci vyřešili prohlášením, že objev udělali soukromě v laboratoři dříve, než jej Pchan zveřejnil v rámci své přednášky.

Ani Pchan, ani jiní vědci, kteří pracovali s channelrhodopsinem, přitom nepopírají zásadní přínos Boydena s Diesserothem. Oni posunuli svým bádáním hranice vědeckého poznání. Kdyby však byl Pchanův článek zveřejněn o pár měsíců dříve, příběh techniky optogenetiky by vypadal pravděpodobně úplně jinak.

 

Autor: Vědavýzkum.cz (JT)

Zdroj: STAT (1, 2), WIPO