Tomáš Cihlář v čele vývoje antivirotik v USA

Co pro vás znamená čestný doktorát z VŠCHT Praha?

Samozřejmě to znamená velkou poctu a významné ocenění mé dosavadní práce. Je to celé umocněno tím, že jsem zde před 40 lety (!) studoval, a tak je z toho takový symbolický most, který překlenuje celou mou kariéru. Na druhou stranu je to trochu rozpolcený pocit, protože vím, že toto ocenění by nepřišlo bez mnoha mých spolupracovníků, kteří mají na tom, čeho jsme společně dosáhli, naprosto klíčový podíl.

Když si vzpomenete na pregraduální studium na VŠCHT, co pro vás bylo nejtěžší a co vás nejvíc bavilo?

Jednoznačně nejtěžší byly laboratoře anorganické chemie v prvním ročníku. Vzpomínám si s hrůzou, jak mi pokusy vůbec nevyšly a očekávaný barevný prášek se ve většině případů nepodařilo připravit. Pak se to nějak zlomilo. Biochemie s profesorem Vodrážkou byla zajímavá a pokusy v biochemii mě pak trochu víc inspirovaly, možná proto, že cílem bylo spíše získání nějaké nové informace a ne produkce materiálu, pro což jsem zjevně neměl dobré předpoklady. Na druhou stranu je dnes syntetická chemie naprosto klíčovou součástí toho, co v Gileadu děláme, a naši medicinální chemici stojí za všemi důležitými objevy, které se nám podařily.

Kdy jste si poprvé uvědomil, že virologie bude vaším osudem?

Nevím, moc jsem svou práci takto nekategorizoval. Dělal jsem, co bylo nutné, aby se projekty posouvaly dál. Když bylo potřeba, tak jsem byl biochemikem, farmakologem, toxikologem a samozřejmě často taky tím virologem. Někdy bylo potřeba zjistit, proč některá virostatika mají vedlejší účinky na ledviny, jindy zase bylo nutné testovat látky na inhibici specifických hostitelských funkcí nebo rozumět buněčnému metabolismu látek. To, co to všechno spojovalo, byl ten konečný výstup, tedy vývoj antivirových látek. Takže to označení mé specializace jako virologie je spíše takové praktické zjednodušení.

Co rozhodlo o tom, že jste po doktorátu zamířil do Gilead Sciences a v USA zůstal?

Byl jsem zvědavý, jak se dělá věda ve Spojených státech, a chtěl jsem se naučit anglicky. Když přišla přes profesora Holého možnost dostat se na postgraduální stáž do Gileadu, tak jsme se s rodinou rozhodli odjet, i když jsem toho o tom, jak v Gileadu pracují, moc nevěděl. Přiznám se, že v té době jsem ani netušil, že se vydávám do samotné kolébky světového biotech průmyslu. To mi došlo až po nějaké době a usadit se pak s celou rodinou ve Spojených státech byl dlouhodobý proces. Bez ohromné podpory mojí manželky by k tomu nikdy nedošlo, to byl ten rozhodující faktor.

Jaký pro vás byl přechod z české univerzity do zahraničí?

Chvíli trvalo, než jsem překonal jazykovou bariéru. Věda sama nebyla až tak rozdílná, laboratoře měly lepší vybavení a bylo více peněz na výzkum, takže třeba nebyl problém pracovat s pipetami, zkumavkami
a dalším materiálem na jedno použití. To dost usnadňovalo práci. Dnes už tento rozdíl neexistuje.

Jaké rozdíly vnímáte ve výzkumu u nás a v USA?

Nevím, jestli mi přisluší tuto komplikovanou otázku hodnotit, protože to, co znám opravdu dobře, je jen určitý výsek firemního farmaceutického výzkumu. Toto odvětví není zatím ještě v Čechách a střední Evropě obecně tak široce rozvinuté jako ve Spojených státech, i když by mohlo. Takže je těžké objektivně porovnávat. Pokud jde o akademický výzkum, ten je ve své podstatě poměrně odlišný od toho firemního, ani ne tak po technické stránce, ale spíš tím, jak je organizován a prováděn. V akademickém prostředí pracují často menší týmy, které jsou více nezávislé a mají větší svobodu se rozhodovat, na co svou práci zaměřit. Ve farmaceutickém průmyslu jde o širokou spolupráci velkých týmů napříč mnoha obory, které musí být úzce propojeny, a mají konkrétní cíl či problém, který musí vyřešit. Jeden rozdíl mezi americkým a českým univerzitním výzkumem možná přece jen je, a to ve směru navazování na praktické využití a aplikace. Většina amerických univerzit s dobrým medicinálním výzkumem má velice úzké propojení na aplikovaný průmyslový výzkum, ale to je zčásti i proto, že v Americe je toto odvětví průmyslu velmi rozvinuté, takže tam existuje mnoho příležitostí. Američané jsou obecně velmi otevření spolupracím, je to pro ně přirozený přístup k vědě, vidí v tom synergii, ne konkurenci.

Jak se v Gileadu rozhodujete, na které virové hrozby soustředit výzkum?

Těch kritérií je celá řada a zahrnují hlavně úvahy o tom, kde jsou významné mezery v léčbě virových onemocnění, jak častá a vážná určitá virová onemocnění jsou, jaké technologické možnosti existují a jak obtížný může být vývoj a klinické testování virostatik na danou infekci. Ale také jde třeba i to, jaká je pravděpodobnost, že virostatika mohou významně přispět ke zmírnění či vyléčení určité nemoci. Některá akutní virová onemocnění mají velmi rychlý průběh
a když se symptomy objeví, není ani dostatek času na diagnózu a nasazení léčby. Tam pak přichází na řadu spíš prevence, hlavně ve formě vakcín.

Jak vypadá váš běžný pracovní den?

Většinou je naplněný různými meetingy a diskusemi s projektovými týmy, kolegy, vedením Gileadu nebo externími partnery. Musíme plánovat, analyzovat výsledky a podle toho se rozhodovat, jaké budou další kroky a kam se budou různé projekty ubírat. Co má nejvyšší prioritu a zda mají ty nejdůležitější projekty dostatečnou podporu a kapacitu. V každé dané chvíli naše virologie pracuje na deseti až patnácti projektech zároveň a člověk se v tom musí nějak orientovat. Je to z velké části o zpracování, interpretaci a spojování informací a na to napojeném strategickém rozhodování. Pak také řešení neočekávaných problémů. Často se stává, že nějaký postup nefunguje nebo studie nepřináší výsledky, jaké se očekávaly, a pak musíte změnit plán.

V čem vidíte největší potenciál českých chemiků a biochemiků v globálním výzkumu léčiv a virostatik?

Myslím, že to je originalita české vědy a projektů, které se zde dělají. Mezi českými vědci je řada jmen světového významu, vědců, kteří si dokázali najít své unikátní pole působení, ať už je to ve strukturní biologii, výpočetní chemii, fyzice, výzkumu rakoviny a samozřejmě také infekčních onemocněních.

Co vnímáte jako klíč k úspěchu biochemika?

V mém oboru je to týmová práce a odhodlání se vydat novým směrem. Nemluvíme moc o úspěších jednotlivce, ale o tom, co dokázaly naše týmy. To ale platí v mnoha oborech.

Jaké nejriskantnější rozhodnutí/krok jste v životě udělal?

Myslím, že nejsem člověk, který vědomě moc riskuje. Navíc risk je velmi relativní. Riskantní rozhodnutí jsou ta, která ovlivňují lidské životy. V oboru vývoje léčiv, jehož cílem je v závěru lidské životy zachraňovat, se dá argumentovat, že největší risk je v tom, když se rozhodnete nějaký riskantní projekt nedělat, i když by mohl přinést nový významný způsob léčby. Tak podobně jsme uvažovali, když jsme začínali pracovat na projektu, který nakonec vedl k lenacapaviru. Mysleli jsme si, že největší risk je nesoustředit se na tento nový směr. Je tam samozřejmě risk ztracených investic, když by se to nepovedlo, ale proto je nutné mít širší strategii a záběr tak, aby nakonec aspoň některé projekty skončily úspěšně. A s tím se v našem oboru počítá.

Míváte i nějaké přednášky? Spolupracujete s univerzitami?

Přednáším občas, většinou když přijde nějaké pozvání – na konferencích, univerzitách, různých fórech, vědeckých radách. Spolupracujeme s řadou univerzit, ale to je spíš na řešení otázek, které nám pomohou porozumět základní biologii, epidemiologii a průběhu virových onemocnění, na která se zaměřujeme. Univerzitní pracoviště mohou mít unikátní modely či speciální laboratoře pro práci s vysoce patogenními viry. Například projekty na ebole či jiných nebezpečných virech uskutečňujeme v podstatě jen ve spolupráci s univerzitami či vládními institucemi, které mají příslušně akreditované laboratoře a další nutné zázemí, které my nemáme v Gileadu dostupné.

Jak relaxujete mimo laboratoř a kancelář?

V laboratoři už nejsem, v kanceláři často. Je to hodně sezení a málo pohybu, takže se člověk musí mimo zaměstnání hýbat. Běhám, lyžuji, starám se o zahradu a chodím do přírody.

Jaký je váš další „velký“ úkol/sen?

Pracovat, dokud mi to bude dávat smysl, a naučit se k naší práci efektivně využívat umělou inteligenci. Hlavně ale předávat co nejvíc zkušeností dál, protože virologové a antivirotika budou stále potřeba navzdory tomu, že zájem mnoha firem a investorů o tuto oblast po pandemii výrazně opadl (Gilead k nim naštěstí nepatří). Je samozřejmě celá řada nevyřešených problémů, například způsob, jak zcela vyléčit některé široce rozšířené chronické virové infekce, jako je HIV či virová hepatitida B. To jsou velice komplikované úkoly. Když se to naší generaci nepodaří úplně vyřešit, aspoň doufám, že k tomu vybudujeme nějaké solidní předmostí, takže se to nakonec povede. To by byl skvělý průlom a vyřešení jednoho z nejsložitějších problémů moderního vývoje léčiv.

H. J. Wörner: Attosekundová věda, která sleduje nejrychlejší děje v přírodě

Co pro vás znamená čestný doktorát z VŠCHT Praha?

Udělení čestného doktorátu z VŠCHT Praha je pro mě hlubokou ctí a jsem upřímně vděčný vědecké radě za toto uznání. Vidím v něm především kolektivní úspěch, který odráží kreativitu, tvrdou práci a nasazení mých spolupracovníků, partnerů, mentorů, kolegů – a v neposlední řadě podporu mé rodiny.

Čím vás fascinují attosekundové procesy?

Jsou to nejrychlejší procesy, které lidstvo v současnosti dokáže ovládat, což se stalo možným díky neuvěřitelným pokrokům v laserové vědě za posledních šedesát let. Attosekundy jsou přirozená časová škála, na níž se elektrony pohybují v látce, tedy nejrychlejší časové stupně v chemických a biologických procesech a možná i konečná hranice pro zpracování informací. Pozorováním a ovládáním těchto dynamik v reálném čase můžeme sledovat pohyb  elektronů, jak se odehrává dříve, než se rozhýbou jádra, a dostat se k prvním krokům, které řídí chemickou reaktivitu a přerozdělování náboje. To otevírá nový způsob, jak chápat a řídit látku na nejzákladnější úrovni.

Uvažoval jste někdy i o jiných oblastech než fyzikální chemii?

Na střední škole mě fascinovala fyzika – nejprve kosmologie, pak fyzika částic a potom kvantová mechanika. Jako studenta mě nejdřív lákala organická chemie kvůli schopnosti syntetizovat složité molekuly. Ale pak mi chyběly matematické základy, tak jsem se obrátil k fyzikální chemii, která mě neustále fascinuje svou schopností popisovat velmi složité systémy jednoduchými principy.

Spolupracujete s vědeckou skupinou Petra Slavíčka. V čem je pro vás její odbornost unikátní? A v čem myslíte, že spočívá unikátnost vašeho přístupu?

Petr Slavíček je světově předním expertem na simulace ultrarychlých procesů molekul v komplexních prostředích. Jeho přístup je unikátní v tom, že kombinuje pokročilou teorii elektronové struktury s neadiabatickými dynamickými simulacemi a predikcí spektroskopických pozorovatelných veličin. Ze spolupráce s Petrem a jeho skupinou jsme získali obrovské množství nových poznatků, například o dynamice tvorby solvatovaného elektronu, intermolekulárním Coulombově rozpadu v kapalné vodě nebo fotoizomerizaci stilbenu.

Naším výrazným příspěvkem je vývoj attosekundové spektroskopie v kapalné fázi: fotoelektronová spektroskopie, spektroskopie vysokých harmonických a spektroskopie absorpce měkkého rentgenu.

Máte nějaký vědecký sen? A pokud ne, co vás v práci i životě žene kupředu?

Mým snem je posunout attosekundovou spektroskopii tak, aby se dala aplikovat na složité molekuly v kapalných a heterogenních systémech. Dále pochopit jejich dynamiku na nejzákladnější úrovni. A nakonec využít tyto poznatky k navrhování lepších fotokatalyzátorů a funkčních materiálů. Pohání mě vášeň a podpora mých spolupracovníků a kolegů a láska mé rodiny – manželky a tří dětí.

ETH Zürich je celosvětově známá univerzita s ohromnou prestiží. V čem spočívá její kouzlo?

Její kouzlo spočívá v několika věcech: ve fantastických lidech, kteří tam pracují a studují, v akademické svobodě, zaměření na základní výzkum, vynikající infrastruktuře a štědrém financování výzkumu.

Je naopak něco, s čím ETH dlouhodobě bojuje a nedaří se jí to řešit?

ETH čelí rostoucímu počtu studentů, klesajícím rozpočtům – jak od federální vlády, tak od grantových agentur. Roste také očekávání společnosti a politické tlaky.

Jak známá je VŠCHT ve Švýcarsku a jinde ve světě, kde se pohybujete?

VŠCHT je ve Švýcarsku dobře známá, zejména na ETH Zürich, na chemických katedrách a v chemickém průmyslu jako jedna z předních evropských specializovaných institucí v chemických vědách, která produkuje kvalitní výzkum a precizní vzdělávání. V mých akademických kruzích má vynikající pověst díky vysoce originálnímu a inovativnímu výzkumu, zejména v základní fyzikální chemii.

Během postdocu jste pracoval s prof. Paulem Corkumem. Jak na spolupráci vzpomínáte?

Paul Corkum je vědecký génius a zakladatel našeho oboru attosekundové vědy. Bylo pro mě skutečným privilegiem strávit tři roky v jeho skupině a naučit se základy attosekundové spektroskopie od něj, Davida Villeneuva a Mishy Ivanova. Měl jsem šanci podílet se na poměrně velkém počtu experimentů, což mě opravdu fascinovalo a přesvědčilo mě zůstat v tomto oboru. Nejimpresivnější byla Paulova schopnost rychle pochopit nové experimentální výsledky a pak je vysvětlit.

A jak vzpomínáte na běhání s Vítem Svobodou z VŠCHT o společných pauzách?

Věděl jsem, že Vít je vynikající běžec. Občas jsem se rozhodl otestovat své limity s ním. Vždy jsem měl problém ho dohnat, ale laskavě zpomalil, aby mi dal šanci držet tempo. Po takových bězích jsem byl vyčerpaný a potřeboval pořádnou porci jídla, zatímco on se vrátil k počítači a posvačil okurku.

Švýcarsko, to jsou mimo jiné krásné hory. Propadl jste jejich kouzlu, nebo jste typ vědce zavřeného 16 hodin denně v laboratoři?

Miluji hory obecně a švýcarské hory zvlášť. Jdu do hor vždy, když to jde – s rodinou, se svou výzkumnou skupinou i na konferencích. Jsem vášnivý lyžař, miluji hiking a obě tyto vášně sdílím s rodinou i členy skupiny. Jako výzkumný tým chodíme každý rok na dvoudenní zimní sportovní výlet. V létě pravidelně podnikáme skupinové túry do hor.