Josef Lazar, Ph.D. se zabývá vývojem pokročilých technik optické mikroskopie a jejich využitím při studiu molekulárních procesů v buňkách. Působí v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, v Mikrobiologickém ústavu AV ČR v Nových Hradech a také na Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích.
V čem pokročila mikroskopie od dob vašich studií a jaké jsou současné trendy?
Od dob mých studií se optická mikroskopie velice změnila. Z relativně jednoduché techniky, využívající základní optické principy, se z ní stala výrazně multioborová vědní disciplína, využívající celou řadu zajímavých optických jevů a biofyzikálních procesů. S jejich pomocí v současnosti umíme pozorovat celou řadu molekulárních a jiných dějů, které se v buňkách a v organismech odehrávají. A to často s rozlišením, o němž se donedávna soudilo, že ho z principiálních fyzikálních důvodů nikdy nebude možné dosáhnout. Myslím, že hlavním současným trendem v optické mikroskopii je souběžný vývoj mikroskopických technik a molekul, které nám prostřednictvím těchto technik dokáží poskytnout zajímavé informace. I my se tímto směrem ubíráme.
Jak uživatelsky a časově náročné je použití a vyhodnocení vámi vyvinuté metody mikroskopie, tedy dvoufotonové polarizační mikroskopie?
Samotné získání obrázku většinou trvá několik sekund. Může být i výrazně rychlejší, či pomalejší – podle toho, zda je pro nás v konkrétním případě důležitější rychlost, nebo kvalita. Podle toho, jaké informace se z našich obrázků snažíme získat, pak může poměrně dlouho (třeba 30 minut) trvat zpracování a analýza obrázku. Na to, abychom získali spolehlivá data, pak potřebujeme třeba čtyřicet obrázků. Ve spolupráci s odborníky na počítačové zpracování obrazu se v současnosti snažíme analýzu našich obrázků zrychlit a usnadnit.
Od studia chemie jste se dostal k práci na mikroskopu a tvorbě příslušného softwaru. Tíhnul jste k fyzice už dříve?
Ke konci střední školy jsem se rozhodoval mezi vysokoškolským studiem fyziky a chemie. Zvítězila chemie, asi hlavně proto, že mi připadalo, že mezi fyziky svou povahou nezapadám. Postupně jsem se od syntetické chemie přeorientoval přes biochemii až k molekulární biologii, ale fyzikální myšlení mě úplně neopustilo.
Jak vás napadlo tak velký projekt rozjet?
Měl jsem štěstí, že jsem dostal nápad, kterým se mi podařilo obě oblasti přemostit. Připadalo mi, že ten nápad by mohl být velmi užitečný a že není mnoho lidí, které by mohl napadnout. Takže jsem cítil jedinečnou příležitost pracovat na něčem, co je unikátní a zároveň užitečné.
Podle předchozích rozhovorů jste se mnohokrát potýkali s nedostatkem financí. Kdo Vás naopak nejvíce podporoval? Věřil jste od začátku, že to dokážete, nebo jste někdy zapochyboval?
Já jsem prostě viděl výsledky svých matematických výpočtů a podle nich to muselo fungovat. Prošel jsem ty výpočty mnohokrát, takže jsem jim věřil. Myslím, že velká část vědeckého úspěchu spočívá v dostatečné tvrdohlavosti. Samotná tvrdohlavost však pochopitelně nestačí.
Potom, co jsme použitelnost naší techniky prokázali, nás psychicky i jinak podporovali někteří zkušenější kolegové, zejména Pavel Jungwirth z ÚOCHB a Rudi Ettrich z MBÚ. Velmi mě podporovala i má manželka, která si během té doby taky zažila své.
Jak ještě dlouhá a trnitá byla cesta od prvních čitelných obrázků k samotné publikaci a patentu?
Nám se první zajímavé obrázky podařilo získat vcelku rychle. Otázkou ale poměrně dlouho zůstávalo, jak malé změny tvaru molekul bílkovin budeme naší technikou schopni pozorovat a zda se nám pro naši techniku podaří najít nějaká zajímavá uplatnění. Moje výpočty naznačovaly, že citlivost naší techniky by měla být dobrá, avšak poměrně dlouho trvalo, než se nám podařilo identifikovat a překonat různé technické problémy, které ji omezovaly.
Pro získání patentu a publikaci v prestižním vědeckém časopise pak bylo potřeba naše výsledky udržet co nejdéle v tajnosti. To vyžadovalo opravdu pevné nervy, protože vědecké ústavy vesměs naopak tlačí na to, aby vědci co nejvíce publikovali. Já jsem v tu dobu neměl dostatečně silné renomé na to, abych si mohl dovolit dlouho nic nepublikovat. No, má tvrdohlavost se ale nakonec ukázala být ještě větší než většina mého okolí očekávala.
Rozhovor připravila Dominika Jettmarová, Science Café.
Jak to udělat, abychom viděli elektrické signály v mozku? Co dalšího lze v současnosti vidět optickým mikroskopem? Na záznam přednášky z úterý 11. dubna 2017 se můžete podívat zde: Jak vidět elektřinu v mozku.
