Späť na zoznam
Rozhovory
Autor: UCN
25.06.2016 06:30

Slovenská veda je atraktívnym partnerom pre priemyselnú sféru

Vedcom roka 2015 je Ing. Ján Tkáč, DrSc., z Chemického ústavu Slovenskej akadémie vied (SAV). Za ocenením tohto významného vedca stojí jeho práca pri využití nanotechnológií pri konštrukcii rôznych zariadení aplikovateľných v oblasti glykomiky a diagnostiky rozličných ochorení vrátane rakoviny prostaty.

Ing. Ján Tkáč, DrSc.

BRATISLAVA -  Učiteľské noviny mu položili  zvedavé otázky týkajúce sa nielen jeho prínosného výskumu,  ale aj možností slovenskej vedy, jej napredovania a tiež záujmu o bádanie u mladých kreatívnych študentov.

Stali ste sa Vedcom roka 2015. Ocenenie ste dostali za využitie nanotechnológií pri konštrukcii rôznych zariadení aplikovateľných v oblasti glykomiky a diagnostiky viacerých ochorení - aj  rakoviny prostaty. Môžete nám to priblížiť?

Snažíme sa o využitie nanomateriálov, čo sú materiály s aspoň jedným rozmerom pod 100 nm - to je rozmer približne 1000-krát menší ako priemer ľudského vlasu. Tieto nanomateriály môžu mať guľovitý tvar – napríklad zlaté nanočastice, tvar špagiet – nanodrôtiky, tvar makarónov – uhlíkové nanorúrky, ale i plochý tvar, ako je to v prípade grafénu, ktorý si môžeme predstaviť ako kus látky aj so záhybmi, ktoré sa vytvoria keď ju položíme na stôl. Grafén je ultratenký materiál s hrúbkou približne 1 nm, teda 100 000-krát tenší ako ľudský vlas. Tieto nanomateriály majú skutočne fantastické vlastnosti, ktoré sú využiteľné v rôznych oblastiach. Nám slúžia na konštrukciu biočipov, ktoré si môžeme predstaviť ako SIM kartu z mobilu, ktorá má na povrchu biozložku – napríklad protilátku, ktorá je potom schopná stanoviť dôležité látky v krvi napríklad biomarkery chorôb. 

Glykomika sa zaoberá funkciou glykánov (komplexných cukrov) v živých organizmoch. Glykány sú zodpovedné za rozdelenie krvi do krvných skupín, každá krvná skupina je charakteristická iným glykánom na povrchu červenej krvinky. Na základe zmeny hustoty a dĺžky glykánov na povrchu červených krviniek náš organizmus vie, kedy je krvinka stará a má byť stiahnutá z obehu. Pri napadnutí našich buniek vírusmi, vírus vie, či „klope" na správne dvere práve tým, že spozná glykány na povrchu našich buniek, ktoré mu dajú informáciu, že pred ním je ľudská bunka a nie napríklad vtáčia bunka, v ktorej by sa mu nedarilo množiť. Pekným príkladom je aj vírus HIV, ten, keď sa snaží dostať z bunky von, tak sa obalí obalom našich buniek aj s našimi glykánmi a máme tu „vlka v ovčom rúchu", ktorého nerozpozná ani náš imunitný systém. Ten je totiž presvedčený, že pred ním stojí naša bunka. Diagnostiku rôznych ochorení možno robiť finančne veľmi náročnými prístrojmi ako CT, preto je žiadúce vyvíjať nové diagnostické postupy, ktoré umožnia analyzovať biomarkery chorôb priamo v krvi – napríklad biočipmi a s nižšími nákladmi. Prítomnosť istého biomarkera choroby priamo v krvi následne môže uľahčiť rozhodnutie chirurgovi, či je nutná biopsia, ktorá jednoznačne potvrdí alebo vyvráti prítomnosť ochorenia v tele. Samozrejme, najpravdepodobnejšie je, že CT technika bude v budúcnosti kombinovaná s využitím biočipov, aby sa predišlo falošne negatívnym alebo falošne pozitívnym výsledkom.

Glykomika patrí k najprogresívnejšie sa rozvíjajúcim vedeckým disciplínam. Bude raz taká situácia, že pacient príde k lekárovi, ktorý mu odoberie krv a zistí úplne včas a bez invazívnych a bolestivých postupov, že človek  má vážne ochorenie, ale v skorom liečiteľnom štádiu?  A potom mu nasadí liečbu. Výskumy sa robia  aj na Chemickom ústave SAV, kde  sa tiež  skúmajú napríklad možnosti diagnostiky Alzheimerovej choroby. Zatiaľ tieto vízie znejú ako sci-fi...

Zloženie glykánov v našom tele sa mení aj tým ako starneme, u žien aj tehotenstvom, preto nie je prekvapujúce, že rôzne ochorenia sú sprevádzané značnou zmenou štruktúry glykánov. Pochopiť šifrovanie informácii glykánmi je iste náročnejšie ako tomu bolo v prípade dešifrovania nemeckého kódu ENIGMA počas druhej svetovej vojny, čo prispelo k záchrane veľkého množstva životov. V prípade odhalenia glykánového kódu iste zachránime oveľa viac životov, alebo aspoň zmiernime priebeh mnohých ochorení.

Snažíme sa teda pochopiť ako zmena v zložení glykánov v krvi môže indikovať isté ochorenie práve biočipmi pripravenými s nanomateriálmi, ktoré nám umožňujú stanovovať zmeny v zložení glykánov veľmi citlivo (v stopových množstvách) a teda v prípade chorôb by bolo možné identifikovať skoré štádiá ochorení. Podchytenie ochorenia vo včasnom štádiu samozrejme zvyšuje šancu na vyliečenie. Zatiaľ sme sa zaoberali chorobami ako reumatoidná artritída a systémová skleróza (spolupráca s Dr. Imrichom z Biomedicínskeho centra SAV), rakovina prostaty (spolupráca s MUDr. Sokolom z privátnej urologickej ambulancie v Trenčíne) a leukémia (spolupráca s Dr. Rázgom z Ústavu polymérov SAV a ďalších ústavov SAV, ako i Dr. Trbušekom z Fakultnej nemocnice v Brne). V prípade leukémie je naozaj naším cieľom využiť analýzu glykánov na to, aby sa lekár mohol správne rozhodnúť, aká by mala byť správna liečba pre toho konkrétneho pacienta – liečba šitá na mieru, alebo ak chcete odborne, personalizovaná medicína. Je super, že náš Ústav sa zúčastňuje výskumu v oblasti Alzheimerovej choroby, čo je veľmi dôležité, keďže počet pacientov s touto chorobou bude kvôli nášmu dlhšiemu životu iste len pribúdať.

Aká bola Vaša cesta do vedeckých sfér?  Odkedy ste vedeli, že budete vedcom?

Tak cesta bola dosť komplikovaná. Najprv ma zaujímala astronómia, ale v 7. ročníku ma upútala na obale učebnice chémie otázka – „Čo je oheň?", no a keď som sa dočítal niečo v tom zmysle, že je to rýchly exotermický proces oxidácie organického materiálu, čaro chémie sa načas stratilo. Vášeň pre chémiu sa rozhorela na strednej škole – pri čítaní otcových kníh chémie na povale u babky počas letných prázdnin. V treťom ročníku na Gymnáziu Dominika Tatarku v Poprade ma začala baviť biochémia v rámci predmetu biológia. Podal som si prihlášku na FChPT STU, kde som sa rozhodol nakoniec pre biotechnológiu. Po skončení vysokej školy ma k doktorandskému štúdiu usmernil už nebohý doc. Šturdík, ktorý bol aj môj školiteľ a až po skončení doktorandského štúdia som sa definitívne vydal na dráhu vedca.  V tej som pokračoval v rokoch 2001-2008 na univerzitách v Linköpingu a Lunde (Švédsko) a v Oxforde (Veľká Británia).

Ako by mohli učitelia pestovať v deťoch záujem o vedu a výskum?

Nuž myslím si, že je veľmi dôležité aby sa školy zúčastňovali projektov s účasťou vedcov. U nás na Chemickom ústave SAV máme veľmi dobré skúsenosti s organizovaním dňa otvorených dverí, s krátkymi prednáškami o vede, s následnou exkurziou po laboratóriách i s ukážkou demonštračných experimentov. Záujem sa každým rokom zvyšuje. Máme tu aj kolegov, ako napríklad Peťa Vršanského (Ústav vied o zemi SAV), ktorý organizuje cyklus prednášok pre žiakov základných škôl priamo na školách alebo aj vo väčších prednáškových miestnostiach. Pravidelne sa organizuje Noc výskumníkov, ktorá rovnako môže žiakov priviesť k vede. Kolega Tomáš Bertók od nás zo skupiny prednášal aj na stredných školách a pod jeho vedením u nás v laboratóriu pracovali tiež študenti strednej školy. 

Aké máte skúsenosti so slovenským školstvom?

Kvalita výuky na všetkých stupňoch škôl  klesá. Je to dané tým, že „stará" škola kvalitných učiteľov na základných a stredných školách je už v dôchodkovom veku. Keďže situácia v školstve je taká, aká je, potom je veľmi ťažké nahradiť „starú" školu učiteľov, novými, ktorí majú záujem žiakov kvalitne učiť. Ak je v školstve málo peňazí na učiteľov, je ťažké predpokladať, že najmä tí mladí, v školstve zostanú, keďže z ideálov sa nejaký čas dá žiť, no z ideálov však mladá rodina veľmi ťažko vyžije. Je to ako keby mal futbalový Real Madrid rozpočet nášho Trenčína, v takom prípade by sa mu iste nepodarilo vyhrať Ligu majstrov. Kvalita vždy niečo stojí.

Čo by ste vylepšili vo vzdelávacom procese na Slovensku a na čo môžeme byť hrdí (a možno si to ani neuvedomujeme)?

I napriek tomu, že kvalita vzdelávacieho procesu ide u nás z kopca, nájde sa u nás veľmi veľa vzdelaných, talentovaných a šikovných absolventov či už stredných alebo vysokých škôl, z čoho sa tešia najmä naši bratia v Českej republike, kde slovenskí študenti patria k tým najlepším. Nedostatok financií vo viacerých oblastiach života u nás je negatívom, no na druhej strane, robí z nás ľudí kreatívnych a flexibilných, čo sa oceňuje všade v zahraničí. A to rozprávam z vlastnej skúsenosti aj z viac ako 7-ročných pobytov v zahraničí.

Pracujete na významnom vedeckom pracovisku SAV. Vedu však nie je možné robiť izolovane. S ktorými zahraničnými ústavmi, inštitúciami spolupracujete?

Logické je pre nás spolupracovať s kolegami z Českej republiky, okrem už spomínanej spolupráce s Dr. Trbušekom, máme spoluprácu so skupinou prof. Kizeka z Masarykovej univerzity v Brne a s prof. Palečkom z Biofyzikálneho ústavu Českej akadémie vied (držiteľ najvyššieho českého vedeckého ocenenia Česká hlava 2014) a s firmou BVT Technologies (Dr. Krejčí). V rámci projektu PROSENSE (z Európskej únie) spolupracujeme s kolegami z Anglicka, Walesu, Írska, Nemecka, Portugalska, Talianska a Švajčiarska a máme veľmi intenzívnu spoluprácu aj s kolegami v Katare (Dr. Kasák).

Mali ste počas  svojho výskumného pôsobenia myšlienky, že by ste odišli z vedy a výskumu do inej sféry pôsobenia?

Áno. Bolo to hneď po návrate z Oxfordu na Slovensko v roku 2009, kedy podmienky na vedu v porovnaní s podmienkami v zahraničí boli žalostné. A to nehovorím o plate vedcov na Slovensku, čo je nočnou morou aj v súčasnosti. Situácia sa dramaticky zmenila k dobrému možnosťou čerpať štrukturálne fondy na nákup kvalitnej infraštruktúry, ktorá je na mnohých pracoviskách na špičkovej európskej, či svetovej úrovni. Ďalšou dobrou správou pre mňa osobne bolo získanie prestížneho ERC grantu, ktorý mi umožnil vybudovať si vlastnú skupinu.

V čom sa v súčasnosti zlepšilo postavenie a možnosti slovenskej vedy ?

Okrem možnosti čerpať štrukturálne fondy sú tu pozitívne signály v podobe navýšenia rozpočtu grantovej vedeckej agentúry APVV o 4 milióny eur, ako i prísľub otvorenia výzvy na podporu mladých vedeckých pracovníkov. Okrem toho SAV spustila program SASPRO na financovanie vedeckých pracovníkov, ktorí k nám prídu zo zahraničia, vrátane Slovákov, ktorí predtým pôsobili v zahraničí. Okrem toho je tu aj prísľub zo strany podpredsedu vlády pre investície, pána P. Pellegriniho, o možnosti financovať v budúcnosti špičkové vedecké tímy v SR. Myslím, že týmto sa staneme atraktívnym partnerom aj pre priemyselnú sféru.

Kde sú rezervy vedy na Slovensku?

Rezervy sú samozrejme stále vo financovaní vedy, takže pracovať vo vede dosiaľ nebolo natoľko atraktívne, aby sa k nám vrátili kvalitní vedci, ktorí pracujú na špičkových zahraničných pracoviskách, vrátane najvýznamnejších svetových firiem. Napríklad môj brat Peter pracuje ako jadrový chemik v USA v národných laboratóriách v Chicagu, čo je značne prestížne pracovisko a kamaráti Igor Voštiar a Juraj Švitel pracujú v najvýznamnejších farmaceutických/biotechnologických spoločnostiach a zatiaľ neuvažujú, že by sa vrátili späť na Slovensko.  Naštartované, alebo plánované zmeny v oblasti vedy by mohli a mali tento negatívny trend zvrátiť.

Majú mladí ľudia záujem o vedu a výskum, láka ich táto oblasť sebarealizácie a zároveň práce?

Samozrejme, že majú. Dôkazom tohto tvrdenia sú viaceré vedecké skupiny, vrátane tej našej, v ktorých pracujú skutočne šikovní a zapálení mladí ľudia. Ak by som mohol porovnať kvalitu týchto kolegov, tak sa mnohí vyrovnajú  vedcom, ktorí so mnou pracovali v zahraničí, vrátane špičkového pracoviska v Oxforde. Bola by preto veľká škoda vychovávať ich pre zahraničné pracoviská.

Nanotechnológie zahŕňajú pomerne širokú oblasť. Kedy výsledky týchto postupov uvidíme viac v každodennom živote?

Nanotechnológie sú už medzi nami, či už v podobe čipov počítačov, tkanín s antibakteriálnym povlakom, tenisových rakiet, opaľovacích krémov a to ani nemusíme zájsť k autám F1, či raketoplánom. V budúcnosti pomôžu slepým ľuďom vidieť prostredníctvom CCD kamier v oku, ktoré budú napájané biobatériami priamo zo sĺz, tiež efektívnejšie uvoľňovať liečivá len v chorom tkanive s využitím nanomateriálov a maličký nanobot bude v krvi likvidovať túlajúce sa rakovinové bunky, či opravovať poškodené alebo upchaté cievy. Bude možné sledovať množstvo krvi priamo v cieve v tele diabetikov bez nutnosti odoberať si krv a inzulín sa bude uvoľňovať podľa potreby a tak ďalej...    

 Blížia sa prázdniny. Čomu sa budete venovať počas leta? Ako relaxujete a kde si pôjdete oddýchnuť cez prázdniny?

Klasikou je návšteva rodného mesta Popradu a Vysokých Tatier, ale plánujem ísť s rodinou aj do Prahy, či Plzne. Najlepšie si oddýchnem na túrach v prírode, či už peších alebo cyklistických. A v lete samozrejme  dobre padne  zopár temp v jazere, či na kúpalisku. Hádam si nájdem čas aj na nejakú knihu. Príjemné leto prajem aj Vám všetkým.

 

Kto je Ing. Ján Tkáč, DrSc.?

Po absolvovaní vysokoškolského štúdia bol v rokoch 1997 – 2000 doktorandom na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU. V r. 2000 – 2001 pracoval ako vedecký pracovník v Chemickom ústave SAV. V r. 2001 – 2006 pôsobil ako vedecký pracovník vo Švédsku (Likopings Universtitet a Lunds Universtitet) a v r. 2006 – 2008 v Anglicku (Oxford University). Od roku 2009 pracuje opäť v Chemickom ústave SAV a od r. 2013 je vedúcim oddelenia. Od roku 2010 pôsobí vo funkcii predsedu Vedeckej rady v Chemickom ústave SAV. Od roku 2013 je editorom pre časopisy Chemical Papers a Open Chemistry. 

V roku 2003 bol recipientom prestížneho štipendia Marie Curie Individual Fellowship, v roku 2006 členom víťazného tímu v celosvetovej súťaži podnikateľských zámerov Nanochallenge 2006. V r. 2011 bol členom oceneného kolektívu, ktorý získal Cenu SAV za vedeckovýskumnú činnosť a tiež členom špičkového vedeckého tímu v SAV.  V r. 2012 ako prvý slovenský vedec získal grant od European Research Council (ERC). V r. 2014 získal ocenenie ministra školstva „Malá medaila Samuela Mikovíniho" za medzinárodnú vedeckú spoluprácu. V tomto roku získal najvýznamnejší výsledok vedeckej práce za rok 2015 (II. oddelenie SAV) v kategórii medzinárodné vedecké projekty.  V roku 2016 získal ocenenie Vedec roka 2015. V rámci pedagogickej činnosti prednáša v odbore biochémia na Prírodovedeckej fakulte UK v Bratislave.

 

Súvisiace články

06.03.2019 07:37

„Musíme dbať o to, aby sme žiakov neučili iba to, ako prežiť, ale aj ako neustále napredovať,“

hovorí britská expertka na kritické myslenie Ann Burgess.
27.12.2017 13:36

VIERA MÁŠA OROGVÁNI O POMOCI DEŤOM NA CESTE K VZDELANIU: JE TO DRUH PRÁCE, KTORÝ SI NOSÍTE STÁLE SO SEBOU

Na Slovensku dlhodobo pretrvávajú zásadné nedostatky vo vzdelávaní detí so zdravotným znevýhodnením. Odborníci, ale aj rodičia týchto detí neraz hovoria o popieraní ich práva na rovnaký prístup k vzdelávaniu. Jednou z prekážok ...
08.05.2016 06:15

Nemám rád, ani maľovanie tragických obrazov v štýle, že tu nič nefunguje

Má pedagogické vzdelanie a pôsobil ako redaktor, moderátor a hovorca.