Christoph Winkler: Malé rybky, velké otázky

Vaše dnešní přednáška se zaměřuje na využití malých rybích modelů ke studiu komplexních lidských onemocnění. Pokud by si z ní studenti měli odnést jedinou myšlenku, jaká by to měla být? 

O mechanismech, které stojí za lidskými onemocněními, například za osteoporózou a spinální svalovou atrofií, stále zůstává mnoho nezodpovězených otázek. Abychom na ně mohli nalézt odpovědi, potřebujeme inovativní přístupy a vhodné živočišné modely. To jsou například právě malé rybky, které jsem si pro tento účel zvolil já. 

Dánio pruhované je velmi dobře známý a oblíbený modelový organismus, který je hojně používaný i tady v Brně. Pro náš výzkum osteoporózy jsme si vybrali japonskou medaku, která je v západním světě méně známá, ale v Japonsku se jako model využívá už více než sto let. Má velmi dobře prozkoumanou genetiku a nabízí řadu experimentálních výhod, které využíváme při hledání odpovědí na dosud nevyřešené otázky v oblasti biologie lidských onemocnění. 

Pro někoho mimo váš obor může působit překvapivě, že se malé ryby využívají ke studiu osteoporózy nebo neurodegenerativních onemocnění. Co z nich dělá tak užitečné modely? 

Mají dvě hlavní výhody. První je, že rybí embrya, larvy a dokonce i mladí dospělci jsou průsvitní. Pomocí mikroskopie tak můžeme s vysokým rozlišením sledovat dynamické chování buněk hluboko uvnitř tkání živého organismu. U myšího modelu to zatím technicky není možné. Lze to například u octomilky, ta ale zase nemá žádné kosti, které bychom mohli studovat. Ryby jsou evolučně člověku poměrně vzdálené, ale mnoho procesů vedoucích ke vzniku onemocnění, stejně jako genetické dráhy, které tyto procesy regulují, je vysoce konzervováno. 

Druhou velkou výhodou je rychlý vývoj. Od oplození do okamžiku, kdy má embryo dánia vytvořené všechny orgány, uplynou pouhé dva dny. Pohlavní dospělosti dosahuje přibližně za tři měsíce a u medaky jsou to dokonce jen dva měsíce. Pro genetické analýzy je to velmi významná výhoda. 

Co vás k této oblasti výzkumu původně přivedlo? 

Původně jsem se věnoval vývojové biologii. Studoval jsem, jak se vyvíjejí embrya a jak vznikají tkáně a orgány. Ve třetím ročníku bakalářského studia jsem absolvoval kurz o biologii nádorových onemocnění u ryb, který vedl můj pozdější Ph.D. školitel. Ten kurz mě úplně fascinoval. Můj výzkumný projekt v posledním ročníku bakalářského studia se pak zabýval úlohou nádorových genů ve vývoji ryb. 

Od otázky, jak se tkáně vyvíjejí, je už jen krok k tomu ptát se, co se stane, když se vývoj pokazí, například když dojde k mutacím genů, které mohou vést ke vzniku nádorových nebo jiných onemocnění. Když jsem se později zabýval vývojem kostí, přesně tuhle otázku jsem si položil. Proč zkoumat pouze to, jak se vyvíjí zdravá kost? Mohli bychom modelovat i lidská onemocnění kostí? Nejvýznamnějším z nich je osteoporóza, a proto jsme vytvořili model osteoporózy u medaky.  

Z Německa do Singapuru 

Než jste se přesunul do Singapuru, měl jste už v Německu vlastní výzkumnou skupinu a stálou pozici. Co vás přimělo udělat právě tento krok? 

Řekl bych, že jsem byl stále na začátku kariéry. Ano, měl jsem dokončenou habilitaci, vlastní skupinu a v Německu jsem měl trvalou pozici vysokoškolského pedagoga. Stále ale byly další možnosti, kam se posunout, a já jsem se chtěl stát profesorem. Hlásil jsem se tedy na různá místa v Německu i ve Spojených státech a potom jsem dostal velmi atraktivní nabídku ze Singapuru. To mě přimělo udělat další krok. 

Výzkum využívající rybí modely byl v té době v Singapuru velmi populární – a stále je. National University of Singapore chtěla posílit využívání laboratorních ryb jako modelů pro biomedicínský výzkum a hledala tedy konkrétně projekty, které rybí modely využívají ke studiu onemocnění. Tak se dostali ke mně. 

Vnímal jste už tehdy Singapur jako místo, kde byste chtěl zůstat dlouhodobě? 

Ne. V té době jsem si nemyslel, že tam zůstanu dlouhodobě. Původně jsem to vnímal jako krátkodobou příležitost a chtěl jsem zjistit, co mi může nabídnout. 

Z dlouhodobého hlediska jsem se vlastně chtěl vrátit do Německa, mimo jiné z osobních důvodů. Ale pak jedna věc vedla k druhé. Podmínky byly natolik dobré, že jsme se nakonec jako rodina rozhodli v Singapuru zůstat. 

Pracoval jste v Německu, Spojených státech i Singapuru. Co vás na singapurském výzkumném prostředí nejvíce překvapilo? 

V zahraničí žiji už dvacet let, takže všechno, co říkám při porovnávání jednotlivých systémů, vychází z mé zkušenosti s Německem před dvaceti lety. Od té doby se toho mohlo hodně změnit. 

Když jsem přijel do Singapuru, nejvíce mě ohromila rychlost, s jakou všechno fungovalo. Díky tomu jsem mohl vybudovat svoji laboratoř ve velmi krátké době. Tehdy tam bylo velmi málo byrokracie a získat potřebná schválení nebo financování netrvalo dlouho. 

Dalším velmi důležitým faktorem bylo právě financování výzkumu. Bylo pro mě velmi snadné získat prostředky a vybudovat poměrně velkou laboratoř, dvojnásobnou oproti té, kterou jsem měl v Německu. Také jsem měl pocit, že jsem tam opravdu vítaný. Vedení katedry dělalo maximum pro to, aby mě podpořilo při získávání grantů a zajistilo mi potřebnou infrastrukturu. 

Život a výzkum v Singapuru 

Singapur považuje výzkum za jednu ze svých národních priorit. Jak se to promítá do jeho podpory? 

Singapur je velmi pragmatický. Jak se tam často říká, nemají přírodní zdroje. Mají jen lidské zdroje – mají jen mozky. Lidský kapitál je proto velmi důležitým zdrojem a financování výzkumu se plánuje velmi pragmaticky. 

Každých pět let vzniká výzkumný plán nazvaný RIE – Research, Innovation and Enterprise, v němž vláda stanovuje prioritní oblasti. Když jsem se před dvaceti lety přestěhoval do Singapuru, hlavní prioritou byl biomedicínský výzkum. Panovala tam atmosféra ve smyslu „musíme posunout biomedicínský výzkum dopředu“, a to byl jeden z důvodů, proč jsem se pro Singapur rozhodl. 

Výzkumné priority se v průběhu let samozřejmě mění. V současnosti je jednou z prioritních oblastí potravinová udržitelnost, což je také jeden z důvodů, proč jsem se nedávno začal věnovat výzkumu akvakultury. Stále se mohu zabývat rybami a vývojovou biologií, ale místo dánia teď studuji mořské ryby. 

Řekněme, že bych jako vědkyně zvyklá na evropské prostředí uvažovala o přesunu do Singapuru. Co z něj činí atraktivní místo pro budování vědecké kariéry? A co by naopak mohlo být problematické? 

Singapur cizincům, zejména lidem ze Západu, velmi usnadňuje začlenění. Někdy se mu říká „Asia for Beginners“ nebo „Asia Light“. Jedním z důležitých důvodů je jazyk. Singapur má čtyři úřední jazyky, ale nejdůležitější je angličtina. 

Je to velmi bezpečné prostředí; nabízí spoustu možností, co dělat, a leží v centru jihovýchodní Asie. Životní úroveň je velmi vysoká. 

A právě s tím souvisí i jedna z nevýhod: životní náklady jsou také velmi vysoké. Náklady na bydlení a život je potřeba zvažovat na všech kariérních úrovních, ať už jste doktorand, postdok nebo akademický pracovník. Doktorandům univerzity obvykle poskytují stipendia a doktorandské stipendium stačí k pokrytí životních nákladů jednoho člověka. U akademických pracovníků mzdy lépe odpovídají místním cenám, ale studenti a postdoci musejí počítat s horším financováním. Například uživit rodinu z jednoho postdoktorského platu není možné. Problémem může být také získání pracovního povolení pro partnera či partnerku, kteří se do Singapuru přestěhují s vámi, v závislosti na oboru, v němž pracují. 

Co po téměř dvou desetiletích v Singapuru nejvíce oceňujete na tamním způsobu života? A je něco, na co jste si naopak stále nezvykl? 

Na co jsem si stále nezvykl, je horko a vlhkost vzduchu. Nejsou tam roční období. Po celý rok je kolem třiceti stupňů a vysoká vlhkost. Pro člověka ze severní Evropy je tamní klima náročné. 

Je to také velmi rušné místo a míra stresu může být poměrně vysoká. Singapur ale leží v centru jihovýchodní Asie, takže je velmi blízko nádherným místům v Malajsii, Thajsku a Indonésii, takže na dovolenou to nemáte daleko. 

Oceňuji vysokou kvalitu života a také multikulturalitu. Různé kultury vidíte a vnímáte všude – v kostelech, chrámech a mešitách, ale také v jídle. Je to fascinující. Kontakt s tolika různými kulturami skutečně rozšířil obzory i mým dvěma dětem. Dcera i syn se považují za světoobčany. Byli obklopeni tolika různými národnostmi, kulturami a etniky, že je to trvale ovlivnilo.

Je něco, co vám z Německa nebo Evropy stále chybí? 

Spousta věcí. Pocházím z Bavorska na jihu Německa. Samozřejmě mi chybí rodina, ale také hory, řeky, jezera a jídlo. 

Mám štěstí, že mohu poměrně často cestovat a několikrát do roka se vracet do Německa. Z dlouhodobého hlediska se do Německa vrátím. 

Kořeny a křídla 

Mnoho studentů a začínajících vědců váhá, když se před nimi objeví příležitost, která by je zavedla daleko od známého akademického i kulturního prostředí. Když se ohlédnete za vlastním stěhováním do Singapuru, co byste jim poradil? 

Nevnímal bych to jako komplikaci. Je to příležitost. Myslete pozitivně, protože z odlišného prostředí a jiných způsobů uvažování můžete velmi mnoho získat. Zkušenosti, které nasbíráte, jsou nesmírně cenné a nabídnou vám nové perspektivy. Když jste vystaveni tolika různým dojmům a kulturním rozdílům, skutečně vás to formuje jako člověka. Zároveň se ale musíte snažit udržovat vazby s domovem; samozřejmě s rodinou, ale také s přáteli. 

German European School Singapore má motto „Roots and Wings“ – „Kořeny a křídla“. Myslím, že velmi dobře vystihuje, jak by se na takovou zkušenost mělo nahlížet. Křídla vám umožní všechny tyto zkušenosti získat a vnímat je jako příležitost, ale zároveň byste neměli zapomínat na své kořeny. 

Říkal jste, že jste se chtěl stát profesorem a aktivně jste za tímto cílem šel. Byly přesto někdy chvíle, kdy jste uvažoval o odchodu z akademické sféry? 

Samozřejmě vždycky přicházejí vzestupy a pády, lepší a horší období, ale ta horší nikdy nebyla natolik špatná, aby mě přiměla akademickou sféru opustit. Někdy nastanou situace, kdy si říkáte: „Takhle už nemůžu pokračovat.“ Nikdy jsem ale vážně neuvažoval o tom, že bych skončil. 

Jednou z výzev je byrokracie. Když jsem v Singapuru začínal, bylo jí velmi málo, ale zejména v posledních několika letech jí výrazně přibylo. Dnes existuje mnoho předpisů, to, čemu říkáme red tape, s nimiž se setkávají i vědci v Evropě. Jako profesor nesete odpovědnost za své studenty a je náročné sledovat, jak se moji studenti potýkají s předpisy, které jsou stále přísnější a časově náročnější. 

Já ale přemýšlím pozitivně. Kdykoli nastane krize nebo problém, začnu hledat řešení. Není nic uspokojivějšího než problém vyřešit a posunout se dál. Nakonec všechno dobře dopadne. 

A na závěr: kdybyste mohl začínajícím vědcům dát jedinou radu, jaká by to byla? 

Můj školitel mi vždycky říkal: „Follow your passion“, „Následuj svou vášeň.“ Jeho radou jsem se řídil a myslím, že je to velmi důležité. 

Nedělejte nic, co dělat nechcete a co vás nebaví. Následujte svou vášeň a neřiďte se nutně trendy. To, co je dnes velmi populární, může být za pět let úplně zastaralé, zvlášť teď, s nástupem umělé inteligence. 

Buďte zapálení, zůstaňte pozitivní a dívejte se na příležitosti, ne na překážky.