Prof. Štefan Vilček: Pestivírusy spôsobujú závažné infekčné ochorenia zvierat

24. okt. 2018 • Veterinárske vedy

Prof. Štefan Vilček: Pestivírusy spôsobujú závažné infekčné ochorenia zvierat

Prof. Ing. Štefan Vilček, DrSc., je významný vedec, molekulárny biológ, vedúci vedecký pracovník na Katedre epizootológie a parazitológie Univerzity veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach. Je vedeckým garantom Centra excelentnosti INFEKTZOON a univerzitného vedeckého parku MediPark na UVLF, vedúcim špičkového tímu LACTOVIR.

Štefan Vilček sa narodil v roku 1950 v Vyšnom Orlíku. Vyštudoval chémiu na Českom vysokom učení technickom (ČVUT) v Prahe. V rokoch 1974 – 1980 pracoval na Lekárskej fakulte UPJŠ v Košiciach ako vedecký pracovník. Od roku 1981 pôsobí na UVLF v Košiciach. Svoj výskum zameriava na vývoj moderných molekulovogenetických metód na detekciu vírusov infikujúcich domáce a voľne žijúce zvieratá, rozvoj molekulovej epizootológie a na charakterizáciu genómov vírusových agensov. Absolvoval množstvo vedeckých pobytov v UK, Švédsku, Nemecku a inde. Získal prestížne štipendium Fulbright Fellowship na vedecký pobyt v USA.

K jeho najvýznamnejším vedeckým prioritám patrí vývoj celosvetovo využívaného genetického testu na laboratórnu detekciu všetkých významných pestivírusov, ktoré spôsobujú závažné infekčné choroby hovädzieho dobytka, ošípaných a oviec. Okrem toho objavil a charakterizoval nový pestivírus u vidloroha amerického. S využitím metód molekulovej epizootológie sa podieľal aj na úspešnom ozdravovacom programe proti vírusovej hnačke hovädzieho dobytka (BVD/MD) v Dolnom Rakúsku.

Bol vedúcim viacerých medzinárodných projektov (Welcome Trust projekt, slovensko-nemecký projekt,  švajčiarsko-slovensko-ukrajinský projekt, 4 COST projekty) a domácich projektov (VEGA, APVV, Štátny program), ako aj projektov štrukturálnych fondov (INFEKZOON, MediPark). Publikoval 107 vedeckých prác evidovaných v PubMed, na ktoré je doteraz 2440 citácií evidovaných vo Web of Science. Jeho Hischov index je H = 30. Na svojom konte má 5 československých patentov.

Je členom Vedeckej rady UVLF v Košiciach, hodnotiacej komisie SASPRO, členom viacerých rád vedeckých časopisov (Virus Genes, Acta Veterinaria Hungarica, Veterinární medicína-Czech, Folia Veterinaria, vedecko-populárny časopis Vesmír). Bol členom Vedeckej rady PF UPJŠ v Košiciach, členom  Vedeckého kolégia SAV pre molekulárnu biológiu a členom výboru European Society for Veterinary Virology (ESVV).

Za svoju vedeckú prácu získal viaceré ocenenia, medzi nimi Pamätnú medailu UVLF, Striebornú medailu PF UPJŠ, dvakrát získal Cenu za vedu a techniku, a to v kategórii Celoživotné zásluhy v oblasti vedy a techniky (2016) a v kategórii Vedecko-technický tím roka (2017).

Prof. Ing. Štefan Vilček, DrSc.

Prof. Ing. Štefan Vilček, DrSc.

M. BARTOŠOVIČOVÁ: Pán profesor, ako ste sa dostali od chémie k epizootológii?

Š. VILČEK: Po skončení vysokoškolských štúdií som nastúpil na Katedru farmakológie LF UPJŠ v Košiciach, kde som sa venoval vývoju techneciom-99m značených rádiofarmák. Už vtedy sme publikovali viaceré vedecké články v medzinárodných časopisoch, čo v 70. rokoch nebolo samozrejme. Po obhájení dizertačnej práce som prestúpil na Katedru epizootológie a parazitológie UVLF v Košiciach, kde ako vedecký pracovník pôsobím dodnes.

Zmena pracoviska samozrejme vyústila aj do zmeny vedeckej práce. Najprv som sa „vedecky hľadal“ až som si vybral zameranie orientované na genetickú detekciu vírusov. V 80. rokoch sa totiž začali intenzívne aplikovať metódy molekulovej biológie aj do iných vedných oblastí, vrátane diagnostiky infekčných chorôb. Nová vedecká orientácia úzko súvisela s mojou obľúbenou oblasťou, ktorou bola chémia nukleových kyselín a proteosyntéza. Neskôr, s rozvojom metód sekvenovania DNA, sa okrem iného začala rozvíjať aj molekulová epizootológia vírusových nákaz a aj tieto trendy ma výrazne vedecky ovplyvnili. Ostávalo určiť o ktoré vírusy sa budem prednostne vedecky zaujímať. Najprv som si vybral vírus infekčnej bovinnej rinotracheitídy, ktorý infikuje hovädzí dobytok, neskôr som sa preorientoval na pestivírusy. 

M. B.: Prečo práve pestivírusy?

Š. V.: Pestivírusy spôsobujú závažné infekčné ochorenia, napr. nebezpečný klasický mor ošípaných, u hovädzieho dobytka hnačku a reprodukčné problémy, u oviec – border chorobu a infikujú aj voľne žijúce zvieratá. V 90. rokoch záujem o tieto vírusy akceleroval a ja som sa tiež prirodzene orientoval na štúdium pestivírusov, tým skôr, keď som počas pobytu na Moredun Reseach Institute v Edinburghu (1992 – 1993) vyvinul diagnostický test na báze polymerázovej reťazovej reakcie (PCR), ktorý dokázal detegovať genómy všetkých vtedy známych pestivírusov, a ktorý široko akceptovala medzinárodná komunita.

M. B.: Rozumiem tomu tak, že s rozvojom vednej oblasti sa aj váš výskum postupne vyvíjal. Aké zmeny nastali v diagnostike vírusových infekcií v posledných rokoch v porovnaní s obdobím, keď ste v tejto oblasti začínali?

Š. V.: Tento trend poznajú výskumníci aj z iných vedných oblastí. Vo vzťahu k diagnostike vírusových infekcií s využitím molekulovogenetických metód sa začínalo s metódou hybridizácie nukleových kyselín, neskôr s objavom PCR, táto metóda získala dominantné postavenie v diagnostike infekčných chorôb. Postupom času vznikali jej rôzne modifikácie a samotná metóda PCR sa začala zjednodušovať a nadobúdať na diagnostickej robustnosti. Popri PCR sa vyvíjali aj iné amplifikačné techniky na dôkaz DNA alebo RNA, ale žiadna z nich nedosiahla popularitu PCR. Zjednodušovanie metód sekvenovania DNA a s tým spojeným zlacňovaním techniky a jej dostupnosťou dokonca vo forme komerčnej služby, sa rozvíjala aj molekulová epizootológia, t. j. prístup, pomocou ktorého je možné určiť vzťahy medzi ohniskami nebezpečnej nákazy.

Prof. Štefan Vilček počas vystúpenia na DNA Day 2018 na UPJŠ v Košiciach

Prof. Štefan Vilček počas vystúpenia na DNA Day 2018 na UPJŠ v Košiciach

M. B.: Aké sú najnovšie metódy na odhaľovanie nebezpečných vírusov u hospodárskych a voľne žijúcich zvierat.

Š. V.: V ostatnom období sa začala rýchlo rozvíjať technika NGS (next generation sequencing), ktorá neobišla ani oblasť infekčných chorôb ľudí a zvierat. Jej princíp spočíva v tom, že kým pri starších metódach sekvenovania DNA sa sekvenovala iba jedna konkrétna molekula DNA (v našom prípade vírusový genóm), NGS sekvenuje všetky prítomné molekuly nukleových kyselín vo vzorke v jednom experimente (to znamená všetky vírusy a baktérie). Tým získame komplexný obraz o výskyte všetkých vírusov v študovanej klinickej vzorke – viróm, alebo aj o baktériách – mikrobióm. Dokonca pri tomto prístupe je možné určiť vo vzorke aj neznámy mikroorganizmus.

M. B.: Významne ste prispeli k rozvoju molekulovej diagnostiky a epizootológie vírusových chorôb zvierat. Mohli by ste nám Vašu prácu aspoň stručne priblížiť?

Š. V.: Vývoj diagnostického testu s využitím metódy PCR začína výberom dvoch primerov, t.j. krátkych sekvencií DNA (okolo 20 nukleotídov), ktoré ohraničujú fragment vírusového genómu, ktorý bude enzymaticky pomnožený. Pri porovnaní viacerých sekvencií, primery sa vyberú z najmenej variabilných oblasti genómu. Na ich výbere závisí kvalita budúceho diagnostického testu na daný vírus, to znamená, či test bude dostatočne citlivý a špecifický a či zachytí všetky geneticky variabilné vírusové izoláty. Po optimalizovaní reakčných podmienok sa v pozitívnej klinickej vzorke (napr.  sérum) pomnoží fragment vírusového genómu (asi za 2 hod.), ktorý je tak dlhý, ako ho ohraničili vybraté primery (zvyčajne 200 – 500 nukleotidov). Takýto fragment sa ľahko dokáže elektroforézou v priebehu pol hodiny, kde vidíme prítomnosť pomnoženého úseku očakávanej dĺžky.

M. B.: A v čom spočíva princíp molekulovej epizootológie?

Š. V.: Paradoxne, štúdiom genetickej variability vírusových izolátov získaných z rôznych ohnísk nákazy je možné v mnohých prípadoch určiť vzťahy medzi týmito ohniskami. Keď vezmeme niekoľko vírusových izolátov z ohnísk nákazy (napr. z ohnísk chrípky v jednotlivých mestách alebo štátoch), môžeme z nich pripraviť PCR produkty. Po ich sekvenovaní, teda prečítaní poradia nukleotidov, ich navzájom porovnáme aj s pridanými referenčnými sekvenciami získanými z  medzinárodnej databázy. Tak zistíme, že genómy izolátov sa líšia náhodnými mutáciami nukleotidov, ale aj mutáciami, ktorých výskyt má istú zákonitosť. Z porovnaných sekvencií nám počítačový program zostrojí fylogenetický strom. V tomto strome sa nukleotidové sekvencie zoskupujú do vetví podľa toho aké majú mutácie nukleotidov. Izoláty z jedného ohniska nákazy majú charakteristické mutácie, z iného ohniska – iné mutácie. Teda fylogenetický strom nám ukazuje vzťahy medzi analyzovanými sekvenciami a teda vzťahy medzi analyzovanými izolatmi. A pretože izoláty boli získané z ohnísk nákazy, strom nám ukazuje aj vzťahy medzi analyzovanými ohniskami. Táto informácia je dôležitá pre idemiológov/epizootológov, aby určili pôvod ohnísk a pretrhli epidemiologickú/epizootologickú reťaz šírenia nákazy.

M. B.: Čím sa zaoberáte v súčasnosti?

Š. V.: Náš výskum je v súčasnosti zameraný na vírusy, ktoré spôsobujú hnačku u ošípaných. Chceme aspoň čiastočne zodpovedať otázku ako participujú vírusy na vývoji hnačky. Používane k tomu rôzne molekulovogenetické metódy, ako PCR a jej modifikácie, sekvenovanie nukleových kyselín, metódu NGS, bioinformatické spracovanie údajov.

M. B.: Čomu sa najradšej venujete vo voľnom čase?

Š. V.: V rannom období som sa venoval turistike. Prešiel som významné pohoria na Slovensku a niektoré aj v zahraničí. Neskôr som začal cestovať po svete ako batôžkar, t. j. turista, ktorý cestuje s minimálnymi finančnými prostriedkami. Cesty do Južnej Ameriky, Ázie, na Nový Zéland a inde som uskutočnil touto formou sám, čím som mohol lepšie precítiť atmosféru jedinečných genius loci. Dnes sa už viac ako 5 rokov venujem fotografovaniu vtáctva, pričom uprednostňujem vtáky viazané na vodné prostredie.

M. B.: Ďakujem Vám za rozhovor.

Významný slovenský vedec prof. Ing. Štefan Vilček, DrSc., bude hosťom októbrovej vedeckej kaviarne Veda v CENTRE, kde vystúpi na tému Ako usvedčiť vírus. Vedecká kaviareň sa uskutoční dňa 25. 10. 2018 o 17.00 hod. v Centre vedecko-technických informácií SR, Lamačská cesta 8/A, Patrónka v Bratislave. Vstup pre verejnosť je voľný!

 

Rozhovor pripravila a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP
VaT pri CVTI SR

Foto: NCP VaT a z archívu prof. Štefana Vilčeka

 

Súvisiace:

Podujatia
Tlačové správy
Hore
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2017
Publikácie Veda v CENTRE
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
QUARK
Prechod VK na VND - jeseň
TVT 2018
TVT 2017 články
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Stromová kôra v sebe skrýva zdraviu prospešné látky.
Zistite viac