„Věda je o hledání odpovědí na otázku proč. Člověk musí být zvídavý, jinak nemá motivaci,“ říká Jana Musilová z týmu BioSys na brněnském Vysokém učení technickém (VUT). Zvědavost ji přivedla k oboru, který dnes kombinuje biologii a matematiku. Přenáší biologické procesy do počítače a vytváří modely, díky nimž lze zkoumat fungování buněk, jejich komunikaci i „rozhodování“, a to bez nutnosti zatěžovat laboratoře a především zvířata.
Namísto letitých sérií pokusů lze využít simulace, které nabídnou rychlejší a bezpečnější odpovědi. To ale neznamená, že by modely byly všemocné. Sama ráda cituje slavného matematika George E. P. Boxe: Všechny modely jsou špatně, některé jsou užitečné.
Objev bakterie, které přezdívá Terka, ukázal, jak modelování pomáhá chápat i složité genové procesy. Pro vědkyni Musilovou je věda zároveň osobní vášní.
„Někdy mi vrtá hlavou otázka nebo nevyřešený problém a nedá mi to spát. Často se vzbudím nad ránem a v tu chvíli přicházím na nejlepší nápady, protože mám klid,“ vypráví. A dodává s úsměvem: „Mezi vědci se říká, že práce je svobodná – můžeme si vybrat, jestli budeme pracovat šestnáct hodin ráno, nebo večer.“
Foto Michael Tomeš
Jak byste vysvětlila svůj obor laikovi, který do něj úplně nevidí?
Snažím se do počítače přenést biologické procesy v podobě počítačových modelů. Kombinuji biologii s matematikou. Převádím složité dění v buňkách do modelů, díky nimž lépe rozumíme tomu, jak buňky fungují, jak spolu komunikují nebo jak se rozhodují.
Dáte mi příklad?
Když máme v těle nějakou látku, jejíž koncentrace se mění – třeba když sníme jídlo bohaté na proteiny –, tak se její množství zvýší a pak zase klesne. To se dá popsat matematickou rovnicí. Podle parametrů, které do ní dosadíme, můžeme více či méně přesně odhadnout, jak se ta látka bude chovat.
K čemu je to dobré?
Hlavním přínosem je, že můžeme použít počítačový model namísto reálného experimentu na lidech, na zvířatech nebo v laboratoři. To je časově i finančně nákladné a má to i etické limity. Já jsem ráda, když nemusíme experimentovat na zvířatech. Modely se používají nejen v biologii, ale i v letectví, automobilovém průmyslu a dalších oborech.
Takže je to vlastně simulace procesů v počítači?
Ano, přesně tak.
Zmínila jste, že jste ráda, že se díky tomu nemusí tolik testovat na zvířatech. Je to pro vás velká motivace?
Určitě, jedna z hlavních. V mnoha zemích jsou dnes i regulace, které vědce nutí testování na zvířatech omezovat a hledat alternativy. Jednou z nich jsou právě počítačové modely. Když testujeme léky, začíná se obvykle na malých zvířatech, pak na větších a až potom na lidech.
Jenže se ukazuje, že vypovídací hodnota není vždy dostatečná. Často se používají i psi, opice nebo prasata a po každém experimentu je nutné zvíře usmrtit. Je to nejen eticky složité, ale i plýtvání.
Je to tedy i o vašem vztahu ke zvířatům?
Ano, mám k nim blízký vztah. Občas pomáhám v útulku, takže je to pro mě osobní.
V našem dotazníku jste psala, že už jako dítě jste se pořád ptala „a proč?“. Jak vás tato zvědavost přivedla k vědě?
Věda je o hledání odpovědí na otázku proč. Člověk musí být zvídavý, jinak nemá motivaci. V komerčním sektoru se většinou jde přímo za výsledkem, ale ve vědě je důležitá samotná cesta. Nevíme, kam přesně povede.
Jak jste se dostala k oboru, který děláte teď?
Na střední mě bavila matematika i biologie. To spojení vedlo přirozeně na vysokou školu. V magisterském studiu jsem měla předmět systémová biologie, vyučoval ho můj dnešní školitel a vedoucí laboratoře. Přidala jsem se k jejich projektu a už jsem zůstala.
Co považujete za svůj největší úspěch?
Zkoumáme bakterii, které říkám domácky Terka. Dříve se jmenovala podle svého objevitele Schlegelella, ale dnes patří do rodu Caldimonas. Objevili jsme u ní specifický operon, což je spojení genů, které se aktivují současně a vysvětlují, proč tato bakterie preferuje složitější cukr xylózu místo jednoduché glukózy.
To byla pro nás velká odpověď na dlouholetou otázku. A to mám na té práci ráda, když se po dlouhodobé práci zase v klidu vyspím.
Kvůli vědě nespíte?
Někdy ne. Když mi vrtá hlavou otázka nebo nevyřešený problém, nedá mi to spát. Často se vzbudím nad ránem a přemýšlím nad tím, co mi vrtá hlavou. V tu chvíli přicházím na nejlepší nápady, protože mám klid. V pracovní době je multitasking – maily, zprávy – a to člověka ruší. Teprve až po zodpovězení a vyřešení se můžu konečně v klidu vyspat.
Nosíte si práci domů?
Ano. Ale spíš přemýšlím, i když zrovna nesedím u počítače. Mezi vědci se říká, že práce je svobodná, že si můžeme vybrat, jestli budeme pracovat šestnáct hodin ráno, nebo večer. Je to spíš životní styl než práce.
Máte profesní deformaci, která vás provází i mimo laboratoř?
Ano. Potřebuji vše promyslet a často věci „přemyslím“, to znamená, že to promyslím a desetkrát přemyslím. Někdy by bylo lepší jednat spontánně. V mezilidské komunikaci to znamená, že hodně analyzuji a občas odpovím už na něco jiného, než se původně řešilo.
Pomohly vám modely pochopit něco, co by jinak nebylo možné?
Ano. Data z laboratoře by bez počítače nedávala smysl. Díky modelům vidíme souvislosti, třeba které geny mají něco společného. Momentálně se snažíme zjistit, proč se naše bakterie Terka chová po nějaké době jinak. Porovnáváme modely a hledáme vysvětlení.
Foto Michael Tomeš
Jak dlouho takový výzkum trvá?
Někdy měsíce, někdy roky. Vědec je rád, když za celý život odpoví na jednu velkou otázku. A je dobré dodat, že modely nikdy nenahradí realitu. Slavný matematik George E. P. Box řekl: Všechny modely jsou špatně, některé jsou užitečné.
Technologie se rychle vyvíjejí. Jak to vnímáte?
Je to náročné, ale bez zrychlení počítačů bychom vůbec nemohli simulace provádět. I tak někdy čekáme na výpočet dny, u složitých věcí týdny.
Kolik vás je v týmu?
V našem týmu BioSys_BUT nás je asi patnáct, jádro tvoří pět lidí. Spolupracuji i s americkým Helikar Labem, kde je asi třicítka lidí, ale dělíme se na menší podtýmy – v modelovacím jsme tři.
Jak moc je váš obor mezinárodní?
Záleží na projektu. Laboratorní obory bývají uzavřenější, technické více otevřené. Pro mě osobně třeba covid velký problém nebyl – můžu pracovat odkudkoli. Spíš to zdrželo kolegy, kteří potřebují měřit data. Ale spolupráce na dálku funguje výborně.
Když váš obor charakterizuju slovy komplexní, pestrý a flexibilní – sedí to?
Ano. Systémová biologie je komplexní. Vždy se dívá na celek, ne jen na části. Pestrá je proto, že každý projekt je jiný. A flexibilní být musí, jinak bychom se nikam neposunuli.
Kdybyste nebyla vědkyní, čím byste byla?
Zrovna včera jsem četla rozhovor o tom, kdyby práce nebyla práce, jestli bych do ní chodila. Ráda cestuju, ale myslím, že bych stejně skončila u výzkumu. Možná ne v akademii, ale pořád bych dělala na projektech. Jinou práci si pro sebe moc neumím představit.
Navíc si velmi cením možnosti organizovat si práci podle sebe – představa rutinních úkolů při klasickém „od devíti do pěti“ je pro mě upřímně dost děsivá.
Foto Michael Tomeš
Zůstanete u tohoto oboru?
Ano. Matematika a biologie je kombinace, která mě pořád baví.
Jak vnímáte ženy ve vědě?
Osobně jsem se s diskriminací nesetkala. Vím ale o kolegyních, které ano. Praktický problém je změna příjmení po svatbě. Publikace jsou navázané na jméno, a tím se ztíží kontinuita a často musejí začínat od nuly.
Inspiruje mě ale příběh biochemičky Maud Menten, která zhruba před sto lety vystudovala lékařství v Kanadě. Chtěla být vědkyní, ale nemohla, protože to ženám nebylo dovoleno. Posun je během těch dvou generací obrovský, ale předsudky někde přetrvávají.
Co byste poradila mladým ženám, které zvažují vědeckou kariéru?
Ať to určitě zkusí. Investice do vzdělání se vždy vyplatí, i když nakonec půjdou jinou cestou, získají rozhled a sebevědomí.
Váš výzkum může šetřit životy zvířat, ale i peníze a čas. Jak je váš obor financovaný?
Technické obory jsou na tom lépe než sociální, ale věda je podfinancovaná všude. Stát poskytuje granty na výzkum, což financuje většinu základního výzkumu v Česku. Ale suma, kterou poskytuje, je naprosto nedostatečná.
The post Bakterie Terka. Jsem ráda, když nemusíme experimentovat na zvířatech, říká vědkyně appeared first on Forbes.
