Neplodnost zkoumá už čtyřicet let. Chtěl bych najít všechny její geny, říká kandidát na českou Nobelovku

Nejprestižnější české vědecké ocenění letos nejspíš získá expert na molekulární genetiku profesor Jiří Forejt. Na myších modelech se snaží objasnit podstatu takzvané hybridní sterility - tedy příčiny neplodnosti u kříženců. Na nejdetailnějších úrovních tak zkoumá zákonitosti vzniku nových druhů. Dvaasedmdesátiletý vědec publikuje v nejuznávanějších světových vědeckých časopisech, jako je Nature nebo Science, a hostoval jako profesor na americké univerzitě v Princetonu. Kandidát poskytl HN rozhovor.

Jaká byla vaše bezprostřední reakce poté, co jste se dozvěděl, že jste letošním kandidátem na nejprestižnější tuzemské vědecké ocenění Česká hlava?

Těsně před tím, než to místopředseda vlády oznamoval, mi to oznámil po telefonu pan ředitel z našeho ústavu. Nečekal jsem to. Je to velká pocta, něco jako česká Nobelovka. Vybrat jednoho člověka z nejrůznějších oborů… Až se tomu nechce věřit. Na tom projektu dělám od dob svého studia, takže kolem čtyřiceti let. A ti lidé, kteří se mnou pracovali, si také zaslouží ocenění. Člověk je spokojený, že se práce doteď daří, máme čím dál tím větší odezvu ze světa, a když navíc přijde ocenění z domova, je to úžasné.

Čtyřicet let se zabýváte přímo takzvanou hybridní sterilitou, tedy mechanismem, který umožňuje vznik nových biologických druhů?

Dělali jsme spousty jiných věcí, ale tento projekt přetrvává. Když studujete dědičnost, nelze udělat pokus za 14 dní, musíte analyzovat populace několika generací potomků. Na některé pokusy je potřeba mít aspoň deset generací, myši mohou mít asi tři generace za rok. Některé věci zkoumáme desetiletí. A nejenže to nezhaslo, ale teď naopak bádání dostává správné zrychlení. Pořád se držíme na té vlně, že nás bohaté zahraniční laboratoře nespláchly. Je to moc pěkný pocit.

Profesor  Jiří Forejt je světově uznávaným odborníkem v oboru myší genomiky. Myš je modelový organismus blízký člověku a výsledky výzkumu jsou využívány i v oblasti lidské genetiky.

Forejt má za sebou více než stovku odborných publikací, některé vyšly i v nejprestižnějších světových vědeckých časopisech, jako jsou Nature nebo Science. Jako hostující profesor působil také na americké Princetonské univerzitě.

V současnosti působí v Ústavu molekulární genetiky Akademie věd, v oddělení myší genomiky, které řídí. 

Jaké výsledky z poslední doby vám dělají radost?

Je třeba říct, že studia, proč jsou mezidruhoví kříženci neplodní, mají velice dlouhou historii. Snad už Aristoteles psal traktáty, proč jsou třeba mezci nebo muly (vzniklí křížením oslů a koní, pozn. red.) neplodní. Darwin v roce 1856 ve své teorii připustil, že jediné, čemu nerozumí, je to, proč existuje hybridní sterilita. To není žádná vlastnost, která by měla pro jedince užitek, naopak je tím handicapovaný. Udělaly se spousty objevů, je několik základních teorií. Tím, že otázku zkoumáme na savcích, a ne na mouchách, jak se to dělalo ve většině případů dříve, jsme přišli na jiné souvislosti, které jsou poměrně kacířské. Říkáme, že je to trošku jinak. A když s něčím takovým přijdete, nejprve na vás koukají skrz prsty, že tvrdíte hloupost.

Takže nyní máte radost z toho, že se vaše teorie začínají potvrzovat?

Ano, od našich spolupracovníků a zároveň konkurentů z Anglie vyšla v prestižním časopise Nature práce, která byla úžasně komentovaná. Vzali přesně náš model a udělali další krok navíc. Takže dneska už nad tím lidé nemohou ohrnovat nos. Najednou si uvědomují, že ještě existuje jiné vysvětlení, které do této doby nebylo. A to je krása vědy - když objevíte novou souvislost, kterou doteď nikdo neviděl.

Dokážete označit něco, co považujete za svůj dosavadní největší vědecký úspěch?

Je to relativní. Dnes se hodnotí úspěch podle toho, ve kterém časopise člověk publikuje, takže v tom smyslu se dá označit za největší úspěch to, že jsme před devíti lety popsali jeden z genů, které neplodnost kontrolují. Byl to první takový gen u savců a v podstatě i u obratlovců. Publikovali jsme to v americkém časopise Science, to je takový vědecký Olymp. Ale je to subjektivní, máme za sebou i řadu starších zjištění, která jsem považoval za zajímavější, ale zapadla nebo nebyla přijata.

Jak jste se vlastně ke svému oboru dostal?

Jako ve většině případů je to série náhod. Ale také náhody jsou předurčené geny, které má člověk v sobě. První ze série náhod začala tím, že mě napoprvé nepřijali na medicínu. To bylo v šedesátých letech, takže jsem si rok zlepšoval kádrový posudek tím, že jsem pracoval v nemocnici. Ale oni mě dali do laboratoře. Jako sedmnáctiletý jsem tam začal dělat, co mi řekli, a ta práce se mi začala líbit. Celá studia medicíny jsem pak byl někde v laboratoři. Další náhoda byla, že jsem se dostal z Hradce Králové sem do Prahy, do laboratoře, která studovala dědičnost odhojování transplantačních štěpů - tedy toho, jak se třeba v případě transplantace ledvin hledá shoda. Jako model se používaly myši. Ukázalo se, že některé jsou neplodné, a můj vedoucí mi řekl, ať se podívám na to, proč tomu tak je. Nechal mě na tom pracovat asi rok, za rok nebo za dva z toho vyšla první práce, kde jsme mapovali gen, který jsme pak za 30 let definovali.

Na myších zkoumáte příčiny neplodnosti, do jaké míry to souvisí s lidskou neplodností? Jak dalece se dají výsledky přenést na člověka?

Přímo se nedají přenést, je to speciální druh neplodnosti. Kdyby ještě existovali neandertálci, tedy jiný poddruh člověka, bylo by to aktuální. Jsme ale jediný živočišný druh, ať jsme bílí nebo černí, takže u člověka nemůžete zjistit hybridní sterilitu. Druhá věc ale je, že když studujete detailně, jak vznikají gamety, dozvíte se spoustu informací, které pak někdo jiný díky tomu, že to najde v literatuře, může použít v praktické medicíně. Protože tyto geny fungují i uvnitř druhu, mají i normální fyziologickou funkci.

Dá se říct, že se dotýkáte jedné ze základních otázek, jak vznikají nové biologické druhy?

Myslím si, že ano. Samozřejmě na malém, úzce vymezeném poli. Ale velice sledovaném. A je to zásadní věc. Aby se příroda mohla vyvíjet, když vzniká něco nového, musí vzniknout nějaká zábrana, aby to nové nesplynulo s původním celkem. Představte si třeba, že část jedinců se dostane na ostrov, tam se 200 tisíc let vyvíjí o samotě v něco, co se chová jako nový druh. Kdyby se ale najednou dostali zpět na pevninu, kde je původní druh, s nímž se budou moct křížit, všechny rozdíly se rozmažou, smažou a nový druh nebude. Musí tam nastoupit něco, kvůli čemu se jedinci nemohou v daném okamžiku mezi sebou křížit. Buď proto, že jsou neplodní, nebo se jeden druhému nelíbí například kvůli chování. V momentě, kdy se vytvoří bariéra, kdy se nemohou měnit geny, lze říct - ano, tady už vznikl nový druh.

Na kterou otázku byste chtěl svým výzkumem odpovědět?

Mám nějaká léta, takže už mi moc času na aktivní činnost nezbývá, i když pořád doufám, že to ještě bude chvíli trvat podobně úspěšně jako nyní. Chtěl bych, aby se nám podařilo díky popsání jednotlivých genů zrekonstituovat myší neplodnost - jako když máte stavebnici z lega, rozložíte ji a složíte zpátky. Zkrátka zjistit jednotlivé geny, které podle nás způsobují neplodnost, a ověřit to tím, že jejich kombinaci vložíme do myši a ona pak bude mít stejnou neplodnost jako přírodní myš s hybridní sterilitou. Protože tím bychom dokázali, že máme všechny komponenty a že opravdu víme, v čem ta neplodnost tkví. Že to nejsou jen naše hypotézy. To bych si přál.