Antibiotiká strácajú účinnosť, zmeniť to môže Čadčan pôsobiaci na Harvarde [Kysucké noviny]

Keď pred desiatimi rokmi získal prestížne štipendium Marie Curie, vďaka ktorému sa sťahoval na Manchesterskú univerzitu, bol to len začiatok cesty jeho úspešnej vedeckej kariéry. Profesor Darren J. Dixon, ktorý viedol jeho výskumný tím, s ním počítal v pokračovaní dôležitej syntézy prírodnej látky Nakadomarin A, a tak si ho so sebou vzal na Oxford.
Po ďalšom roku sa podarilo syntézu dokončiť a publikovať v renomovanom vedeckom časopise Journal of American Chemical Society, článok sa stal jednou z najčítanejších vedeckých publikácií tohto prestížneho časopisu v roku 2009 v rámci celého sveta. Syntéza Nakadomarinu A viedla aj k spolupráci s vedeckou skupinou profesora Richarda Schrocka z MIT, nositeľa Nobelovej ceny za chémiu. Po čase prišla, ako sám hovorí, v rámci života výskumníka ďalšia výzva, a tak sa sťahoval do Bostonu na najprestížnejšiu americkú univerzitu. Tridsaťsedemročný Pavol Jakubec z Čadce, ktorý prednášal v roku 2013 na celosvetovej konferencii Tetrahedron vo Viedni, sa na Harvarde venuje vývoju nových antibiotík...
Prírodnú látku nielen proti rakovine dokončoval v Oxforde
Po dokončení doktorandského štúdia ste dostali prvú zahraničnú ponuku. O čo konkrétne išlo?
- Ešte počas doktorandského štúdia som pôsobil vo farmaceutickom priemysle v nemeckej firme Degussa. Bola to dôležitá skúsenosť, počas ktorej som zistil, aké to je reálne robiť v priemysle s neobmedzenými prostriedkami a fantastickým prístrojovým vybavením, kde na druhej strane od vás očakávajú výsledky. Skúsenosť ma pozitívne inšpirovala. Nechcel som stagnovať, chcel som pôsobiť v zahraničnej inštitúcii. Zhodou okolností sa naskytla príležitosť požiadať o prestížne štipendium, určené pre rozvoj talentovaných vedcov, ktoré by mi umožnilo pokračovať vo výskume na Manchesterskej univerzite. Na moju radosť, štipendium som dostal, a tak som sa stal členom tímu výskumníkov prof. Darrena J. Dixona.
Čomu sa tento tím venoval?
- Celá skupina pod vedením prof. Darrena J. Dixona sa venovala vývoju nových syntetických metód a syntéze biologicky aktívnych prírodných látok.
Čo si má laik vysvetliť pod týmito slovnými spojeniami?
- Prírodné látky sú zlúčeniny izolované z prírody - z rastlín, húb, stromov a sú často zdrojom a inšpiráciou pre výrobu finálnych liečiv, či už v humánnej, alebo veterinárnej medicíne. Niekedy sa samotné prírodné látky stanú liečivom, často treba ich štruktúru modifikovať, aby spĺňali náročné kritériá na liečivá – t.j. toxicitu, vedľajšie účinky, účinnosť...
Dopracoval sa váš tím k niečomu konkrétnemu?
- Na začiatku to bol vývoj novej syntetickej stereoselektívnej prípravy tzv. nitro-piperidinonov, ktorú sme neskôr využili pri príprave prírodnej látky Nakadomarin. Táto zlúčenina má široké spektrum biologických aktivít, a aj preto sme sa snažili o jej čo najefektívnejšiu syntézu.
Aký význam má Nakadomarin pre obyčajných ľudí?
- Je to chemická zlúčenina, ktorá bola izolovaná z morskej huby, ktorá sa nachádza pri japonských ostrovoch Kerama Islands a Okinawa. Táto zlúčenina, na ktorej výrobe som sa podieľal, má široké spektrum biologických aktivít. Napríklad má účinky voči rakovine, fungicídne či antibakteriálne vlastnosti. Takže môže slúžiť ako inšpirácia pri vývoji dôležitých farmaceutických prípravkov.
Ako dlho trvala táto syntéza?
- Počas dvojročného pôsobenia v Manchestri sme sa dostali veľmi blízko k finalizácii celého projektu, avšak nezostal nám čas na dokončenie posledného kroku syntézy. Aj preto mi prof. Dixon, ktorý medzičasom prešiel na Oxfordskú univerzitu, ponúkol možnosť dokončiť projekt na najprestížnejšej európskej univerzite v Oxforde. Po úspešnom pohovore som v roku 2008 mohol pokračovať na syntéze Nakadomarinu už vo vynovenom tíme výskumníkov. Po ďalšom roku sa nám podarilo syntézu dokončiť a publikovať v renomovanom vedeckom časopise Journal of American Chemical Society. Zadosťučinením za túto prácu bolo, že článok, ktorý sme publikovali, sa stal jedným z najčítanejších vedeckých publikácií tohto časopisu v roku 2009.
A čo finálny efekt Nakadomarinu?
- Aj keď sa nakoniec nestal liečivom, počas jeho fascinujúcej niekoľkoročnej syntézy sa nám podarilo vytvoriť niekoľko výnimočných syntetických stratégií a publikovať celú sériu významných vedeckých článkov. Pravdepodobne najvýznamnejší článok vznikol na základe spolupráce s dvoma výskumnými skupinami z amerických univerzít. Tieto skupiny pod vedením profesora Richarda Schrocka, držiteľa Nobelovej ceny za chémiu z roku 2005 a profesora Amira Hoveydu spolu so skupinou môjho šéfa Darrena Dixona vytvorili nový katalyzátor pre chemickú reakciu, nazývanú metatéza. S odstupom času syntéza Nakadomarinu patrí medzi najdôležitejšie méty mojej vedeckej kariéry a výrazne prispela k formovaniu môjho vedeckého profilu.
Aké ďalšie vrcholy ste v rámci pôsobenia na Oxforde dosiahli?
- Popri vývoji ďalších syntetických metód sa nám podarilo zosyntetizovať ďalšiu unikátnu prírodnú látku, nazývanú Manzamín A. Táto zlúčenina mala okrem fascinujúcej chemickej štruktúry aj významné biologické aktivity, napríklad účinky proti HIV, rakovine, malárii, ale aj fungicídne a antibakteriálne vlastnosti. Viac-menej sa zopakoval scenár, keď sme publikovali vedeckú prácu, ktorá pritiahla značnú pozornosť určitej vedeckej komunity a stala sa najčítanejším článkom v Journal of Americal Chemical Society v novembri 2012. Významným medzníkom v mojej profesionálnej kariére bola prednáška, ktorú som absolvoval na celosvetovej konferencii Tetrahedron vo Viedni v roku 2013. Bola to pre mňa veľká pocta, nakoľko sa pre organických chemikov jednalo o jednu z najväčších a najvýznamnejších svetových konferencií. Stáť na jednom pódiu vedľa uznávaných svetových kapacít zo špičkových univerzít ako Harvard, MIT alebo ETH bola rozhodne pre mňa ohromná prestíž a zadosťučinenie za niekoľkoročnú prácu.
Antibiotiká strácajú účinnosť, aj on to môže zmeniť
V lete 2014 ste sa sťahovali za veľkú mláku, konkrétne na Harvardskú univerzitu. Čo vás priviedlo do Bostonu?
- Vo vedeckom svete sa hovorí, že je dobré po určitom čase meniť pôsobisko, aby človek nadobudol nové skúsenosti. Aj keď bolo ťažké opustiť Oxford, výzva pôsobiť na najprestížnejšej americkej univerzite bola silná. Výskumná skupina prof. Andrew G. Myersa, ktorý je svetovo uznávaným odborníkom, je orientovaná viac na aplikácie ako základný výskum, čo bola nová komplementárna skúsenosť oproti Oxfordu.
V čom je táto skúsenosť iná v porovnaní s tou z Oxfordu?
- Každý výskum je veľmi špecifický. Napríklad na Oxforde sme sa venovali viac základnému výskumu, ktorý bol orientovaný na vývoj nových syntetických postupov. Na Harvarde sa skupina Myersa venuje syntéze biologických látok, ktoré majú veľmi blízko k finálnym liečivám. Túto jedinečnú pozíciu dokumentuje vývoj tetracyklinového antibiotika, na ktorého finálnom vývoji sa významne podieľal prof. Myers, a ktoré sa momentálne nachádza v klinických testoch.
Ak to správne chápem, na Oxforde ste sa snažili vymyslieť nové chemické reakcie, ktoré predtým nikto neobjavil a na Harvarde ste sa venovali vývoju zlúčenín, ktoré sú už relatívne blízko ku konkrétnym liečivám...
- Áno. Treba však zdôrazniť, že každý jednotlivec prispieva len maličkou časťou k celkovému výskumu. Akýkoľvek výskum je v dnešnej dobe prácou veľkého tímu ľudí.
Hovoríte, že je to tímová práca. Akú úlohu zohrávate v Harvardskom tíme vy?
- Celý výskum pozostáva z niekoľkých štádií, ako je návrh nových štruktúr, syntéza nových látok a testovanie pripravených aktívnych zlúčenín. Aj keď sa stále učím o návrhu potenciálnych látok, mojou úlohou je viac-menej syntéza látok, o ktorých veríme, že sa raz stanú novými antibiotikami.
Prečo sa výskum zaoberá antibiotikami? Potvrdzujete teda viac menej známy fakt, že tie na trhu strácajú účinnosť?
- Po tzv. zlatej ére vo vývoji antibiotík sa na trh dostáva menej a menej nových prípravkov. Navyše, v súčasnosti existujúce antibiotiká strácajú účinnosť, o čom je verejnosť informovaná každodenne z médií. Tento vývoj rezistencie baktérií voči existujúcim antibiotikám už spôsobuje vážne problémy a potenciálne môže ohroziť ľudstvo, preto je vývoj nových antibiotík veľmi dôležitou súčasťou výskumu na celom svete.
Je možné, že keď nám o pár rokov doktor predpíše antibiotiká, budú to tie, na ktorých ste sa aktívne podieľali aj vy?
- Áno, je to možné. Samozrejme, od syntézy akejkoľvek látky k výrobe liečiva je veľmi dlhá cesta.
Vývoj je veľmi náročný. Čo to obnáša pre jednotlivca v tíme?
- Akýkoľvek výskum určite obnáša veľkú časovú zaneprázdnenosť, takže veľa voľného času na mimovoľné aktivity nemáme. Po určitom čase vo výskume si väčšina vedcov vytvorí veľmi pozitívny vzťah k vede a stáva sa to pre nich životným poslaním až vášňou. Čas strávený v laboratóriu, resp. štúdiom je viac potešením ako prácou.
Aké sú vaše ďalšie plány?
- Po mnohoročnom pôsobení vo viacerých zahraničných inštitúciách som viac-menej rozhodnutý venovať sa nezávislej vedeckej práci a vytvoriť si vlastnú vedeckú skupinu. Momentálne silne zvažujem návrat na Slovensko, kde by som sa rád uchádzal o akademickú pozíciu na niektorej z univerzít. Zatiaľ však zostávam na Harvarde ako časť tímu na univerzite. Všetko ukáže čas.
Rozhodnutie prišlo v 5. ročníku vysokej školy
Vráťme sa však k vašim začiatkom. Odkedy ste inklinovali k chémii?
- Dá sa povedať, že od základnej školy Rázusovej v Čadci, kde ma chémiu učila pani učiteľka Bedleková. Už vtedy som chodil po olympiádach, ktoré boli skôr také teoretické a v škole som testoval prvé základné pokusy.
Pamätáte si ešte na svoj prvý pokus?
- Úplne presne si to nepamätám. Ale pravdepodobne to bolo určovanie katiónov v anorganických zlúčeninách na základe farebného rozlíšenia relevantných zlúčenín.
Vedeli ste už vtedy, že sa stane chémia vašou životnou vášňou?
- Áno. Keď som začal mať v 7. ročníku hodiny chémie, hneď som vedel, že je to to pravé orechové. Dovtedy som reálne rozmýšľal, či budem čašníkom, kuchárom alebo automechanikom. No ako hovorím, keď prišla chémia, vedel som, že je to to, čo chcem naozaj robiť. Aj preto som sa rozhodol pokračovať s chémiou na Strednom odbornom učilišti chemickom v Žiline. Škola bola veľmi kvalitná, získal som na nej veľa praktických skúseností z rôznych oborov chémie, čo sa neskôr odzrkadlilo ako ohromná skúsenosť na vysokej škole.
Takže, o vysokej škole ste asi nemuseli dlho uvažovať...
- Na Fakultu chemickej a potravinárskej technológie, kde som chcel ísť študovať, sa bralo bez skúšok. Bolo to veľmi dôležité, nakoľko som išiel z odborného učilišťa, nie z gymnázia. Bol to veľký skok. Predsa len, učilište bolo orientované na prax, vychovávalo laborantov. Prišla tak zmena v náročnosti a v myslení. Prvý rok bol ohromne náročný. Každý, kto ide z učilišťa na výšku, vie, že tam je rozdiel v prístupe a vedomostiach. Je už však na každom, či chce študovať, alebo nie. Na predmetoch ako matematika a fyzika sa vyhadzovalo ako na bežiacom páse, o to bolo náročnejšie prežiť prvý ročník. Po skončení bakalárskeho štúdia som sa rozhodol pokračovať na Katedre organickej chémie. V 5. ročníku počas diplomovky, keď som v Hlohovci pôsobil vo výskume, som zistil, že výskum je to, čo ma naozaj napĺňa. Diplomovku som robil v Hlohovci na detašovanom pracovisku v Zentive pod vedením Doc. Dušana Berkeša. Inžinierske štúdium som skončil s červeným diplomom a pokračoval som v Hlohovci v doktorandskom štúdiu, kde som viedol niektorých študentov v rámci oficiálnych labákov.
S Čadcou vyhral extraligový titul, zahral si aj v Nemecku
Posledné desaťročie ste strávili v zahraničí. Ako by ste porovnali život v Nemecku, Veľkej Británii a USA?
- Veľmi nerád by som zovšeobecňoval skúsenosti z jednotlivých krajín. V každej krajine, tak ako kdekoľvek na svete, som získal pozitívne skúsenosti a stretol veľmi dobrých ľudí, ale takisto som sa nevyhol nepríjemným zážitkom. Celkovo však môžem povedať, že tie príjemné zážitky prevažujú nad tými negatívnymi. Najťažšie bolo zžiť sa s americkou kultúrou. Aj keď to bolo ťažké, po čase som si zvykol na americký štýl, v ktorom sa kladie dôraz na rovnováhu medzi prácou a životom. Ako príklad uvediem, že Harvardská univerzita organizovala turnaje v beachvolejbale, na ktorých sme sa ako výskumný tím zúčastňovali a hrávali sme ich počas celého leta. Vedenie univerzity chápe, že oddych v podobe športu a ďalších mimopracovných aktivít je nutný na načerpanie nových síl, potrebných k maximálnemu pracovnému výkonu.
Čo robíte, keď sa akurát nevenujete skúmavkám?
- Dosť veľa času trávim na športoviskách. V lete jednoznačne hraním beachvolejbalu a behaním. Súčasťou spoznávania americkej kultúry boli aj tréningy amerického futbalu, ku ktorým ma viedol jeden z mojich kolegov, Dr. Ken Lawson z univerzity. Napriek jeho enormnému úsiliu sa americký futbal nestal mojím obľúbeným športom. Nakoľko v Bostone je veľmi krutá zima, vtedy sa venujem viac stolnému tenisu a squashu, kde je mojou častou sparingpartnerkou kolegyňa Dr. Christy Wang. Boston poskytuje veľké množstvo možností na turistiku a kultúrne vyžitie v divadle, kine či na koncertoch, takže určite sa počas toho minima voľna, ktoré mám, nemusím nudiť.
Spomenuli ste stolný tenis, ktorý hrávate odmalička. V mládežníckych kategóriách ste patrili k špičke Československa, medzi mužmi ste s Čadcou siahli na titul majstra Slovenska v súťaži družstiev...
- Vo vekovej kategórii do 12 rokov sa mi podarilo získať niekoľko popredných umiestnení na československých súťažiach, dokonca vo štvorhre som sa stal s Branislavom Hermanom z Topoľčian majstrom Slovenska. Aj keď som stolný tenis aktívne hrával aj naďalej, štúdium sa predsa len prejavilo na kvalite tréningu a vo vyšších kategóriách už bolo úspechov menej. Až v seniorskej kategórii sa mi ako členovi veľmi kvalitného tímu siahnuť na titul majstra Slovenska v družstvách, to už však bola sezóna, v ktorej som viac-menej ukončil športovú kariéru a začal sa plne venovať vedeckej práci v Manchestri. Predtým som ešte pôsobil dve sezóny v nemeckej regionálnej Badenlige.
Aký máte vzťah ku Kysuciam? Radi sa sem vraciate?
- Samozrejme, na Kysuciach som vyrastal a prežil nezabudnuteľnú krásnu časť života, takže každý okamih, strávený v tomto malebnom regióne, je v dnešnej dobe veľmi príjemný. Taktiež vždy rád prídem do športovej haly v Čadci zahrať si stolný tenis a stretnúť sa s mnohými priateľmi.
RADOSLAV BLAŽEK
---
POVEDALI O PALOVI JAKUBCOVI
Prof. Darren J. Dixon, vedúci skupiny výskumníkov na Oxfordskej a Manchesterskej univerzite
Po roku tvrdej práce na Manchesterskej Univerzite ste si Pala Jakubca vzali aj na Oxford. Prečo ste sa rozhodli práve pre neho?