Nositel Nobelovy ceny za chemii Paul Modrich má raději práci v laboratoři než přednášky, přesto jej organizátoři přednáškové série Mendel Lectures nemuseli moc přemlouvat, aby na konci jara přijel do Brna na Masarykovu univerzitu představit svou práci.
„Nemám moc rád cestování, ale na toto pozvání jsem řekl ano a jsem moc rád, že jsem mohl vidět prostředí, kde Mendel pracoval, i originál jeho rukopisu,“ podotkl Modrich před svou přednáškou na téma mechanismů oprav poškozené DNA.
Shrnul v ní desítky let svého výzkumu, začal však dětstvím. Vyrůstal v malém městečku v Novém Mexiku a jak říká, neměli televizi, a tak se museli nějak zabavit. Chodili proto hodně do přírody, která ho velmi zajímala. „Rodiče nás podporovali v tom, co děláme, a jako děti jsme měli obrovskou volnost. Do ničeho nás nenutili a v mém případě to bylo blahodárné.“
Velká podpora rodičů se projevila i u jeho prvních experimentů. „Zajímala mě radioaktivita a zjistil jsem, že si člověk může objednat sadu radioizotopů bez jakéhokoliv povolení. Dnes už to samozřejmě nejde, ale tenkrát jsem přemluvil otce, aby mi je objednal,“ zavzpomínal americký chemik s úsměvem na to, jak potom látky vpravoval do rostlin či žab a ty pak rentgenoval.
Rád také četl populárně vědecké časopisy jako Scientific American. Dnes v nich ale prostor nechává jiným. „Podle mě je věda něco, co má být posuzováno vědci. Na druhou stranu chápu, že je důležité informovat o vědě veřejnost a jsou lidé, kteří jsou v tom asi lepší než já,“ řekl Modrich.
Cesta k Nobelově ceně
Jeho zájem o přírodu a experimenty byla čirá zvědavost, a o tom vlastně věda podle něj je. O vědecké dráze však zpočátku neuvažoval. „Nevěděl jsem, že budu vědec, dokud jsem nezačal na univerzitě jako student pracovat v laboratoři. To pro mě byla naprosto nečekaná zkušenost,“ zavzpomínal nobelista. Tam se také dostal k DNA. V rámci studia četl mimo jiné publikace objevitelů její trojrozměrné struktury Jamese Watsona a Francise Cricka. „Byl jsem naprosto fascinovaný krásou toho všeho. V té době se vše točilo kolem přenosu genetické informace a jeho kontroly. Já jsem se ale později začal věnovat otázce udržování genomu,“ uvedl Modrich.
Jako student pracoval v laboratoři, která se zaměřovala na mutace a genetické rekombinace, kde dospěl k tomu, že tyto biologické fenomény se dají pochopit jen za pomoci DNA biochemie. Modrich se zaměřil na mechanismy oprav DNA, které hledají a napravují chyby vznikající při její replikaci, tedy tvorbě kopií například při dělení buňky.
Právě za tuto oblast získal před dvěma lety Nobelovu cenu, a to spolu s Tomasem Lindahlem a Azizem Sancarem. Modrich přispěl ke znalostem o opravách DNA jako nositelky genetické informace, když popsal mechanismus, kterým buňky opravují části DNA, které jsou po jejím kopírování špatně spárované. Studoval jej v bakteriích i v lidských buňkách a zjistil, že u bakterie E.coli do procesu vstupuje 13 proteinů a enzymů a u člověka osm.
Aktuálně ve své laboratoři pracuje už jen na několika málo výzkumech, ze zdravotních důvodů chce totiž její činnost do dvou let ukončit. Studuje například situace, v nichž opravné mechanismy, místo aby mutacím DNA bránily, naopak je vyvolávají. Vznikají tak třeba takzvané tripletové choroby, při nichž se v DNA, častěji než je tomu u zdravých lidí, opakují trojice nukleotidů. Jde například o dědičnou Huntingtonovu chorobu.
Modrich se zabývá také výzkumem souvisejícím s nádorovými onemocněními, v nichž podle něj hrají opravy DNA důležitou roli. „Zkoumáme jednu signální dráhu, která, pokud není aktivní, způsobuje rakovinu a navíc i rezistenci rakovinných buněk k některým chemoterapeutikům,“ uvedl nobelista.
Cílené zásahy do DNA a etika
Výzkum DNA se posouvá stále dopředu, mezi velké novinky patří jen několik let stará technika CRISP-Cas9 pro cílené zásahy do dědičné informace. Od předchozích způsobů se liší především tím, že je méně náročná a přesnější. „Podle mě má obrovský potenciál v zemědělství i medicíně, například u některých geneticky podmíněných onemocnění,“ domnívá se americký chemik.
Metoda samozřejmě vyvolává řadu etických otázek. „Není to ale nic unikátního pro tento typ objevů, řada věcí v oblasti vědeckého pokroku má etický rozměr, ať už je to jaderná energie, nebo klonování, což je obojí dnes už rutina. Navíc třeba využití jaderné energie mělo pozitivní i negativní důsledky, ale to je otázka volby, kterou nedělali vědci. A podobně tomu bude i u této metody,“ dodal nobelista.
Nositel Nobelovy ceny v současnosti působí na Dukeově univerzitě a jako výzkumník v Howard Hughes Medical Institute. Americká věda a výzkum nyní bojují s nejistotou, protože prezident Donald Trump chce opakovaně snižovat objem peněz, které do této oblasti míří, zatím se tak ale nestalo. „Myslím si, že věda má obecnou podporu. Není to ale jen o tom, jaké odpovědi na rozličné otázky přináší, ale také o tom, jak s nimi společnost nakládá a využívá je,“ uvedl.
Za nejpalčivější problém či otázku vědy v současnosti považuje zátěž, kterou na naši planetu klade počet obyvatel. „Experti odhadují, že Země může uživit devět miliard lidí. Aktuálně je nás sedm miliard a toto číslo se zdvojnásobilo během pouhých zhruba padesáti let. I to je příčina změny klimatu, spotřeba energie této masy. O tomto je třeba mluvit, řešit to, ale zřejmě to nebudou populární opatření,“ dodal Modrich.
