Odbor, ktorý je v zahraničí známy už takmer dve desaťročia, môžete študovať aj na Slovensku. Spoluzakladateľom študijného programu Bioinformatika je docent Tomáš Vinař z Katedry aplikovanej informatiky Univerzity Komenského v Bratislave, ktorý sa stal držiteľom prestížneho ocenenia ESET Science Award 2019 v kategórii Výnimočný vysokoškolský pedagóg.
„Bioinformatika je pomerne mladý odbor. Jeho programovou náplňou je analýza dát, ktoré produkujú biológovia. Bioinformatici sa im snažia pomôcť v objavovaní súvislostí,“ vysvetľuje docent Tomáš Vinař, ktorý pred viac ako tromi rokmi pokladal základy tohto moderného študijného programu na Slovensku.
„Čokoľvek, čo má dnes niečo spoločné s molekulárnou biológiou, v jadre obsahuje aj bioinformatiku. A všetko, čo má niečo spoločné s modernou medicínou takisto, odkedy moderná medicína začala fungovať na sekvenovaní DNA,“ pokračuje vedec.
Bioinformatika je v tomto kontexte multidisciplinárny odbor, spojenie biológie a informatiky, ktorý narába aj s poznatkami z medicíny a štatistiky. Počiatky vednej disciplíny siahajú do 70. rokov minulého storočia, keď sa objavili prvé počítačové algoritmy schopné analyzovať DNA. „Reálny rozmach bioinformatiky však nastal až s osekvenovaním ľudského genómu v roku 2001. Dôsledkom bolo rapídne zlacnenie sekvenovacích technológií a radikálny nárast množstva dát. Súbežne sa objavil dopyt po ľuďoch, ktorí by sa na analýzu týchto dát špecializovali,“ ozrejmuje.
Spôsob, ako študovať dva vedné odbory naraz
„V čase, keď som študoval na strednej škole, sa najšikovnejší spolužiaci z triedy väčšinou rozhodovali, či pôjdu ďalej na technické vedy typu informatika, matematika, fyzika alebo budú študovať medicínu. Bioinformatika ponúka spôsob, ako robiť oboje,“ spresňuje docent Vinař, ktorý pôvodne vyštudoval informatiku. V rámci doktorandského štúdia sa mu však naskytla možnosť študovať v zahraničí na kanadskej Univerzite vo Waterloo a Cornellovej univerzite v americkom meste Ithaca. Náhoda chcela, že to bolo práve v období zrodu novej vednej disciplíny.
„Bioinformatike sa vtedy venoval môj školiteľ a ja som v nej celkom prirodzene našiel záľubu tiež,“ spomína odborník, ktorý okrem bioinformatiky na Univerzite Komenského inicioval aj založenie študijného programu Dátová veda a v súčasnosti pôsobí ako jeho garant.
Mladí sú dnes priebojnejší
Multidisciplinárne študijné programy, ktoré absorbujú poznatky a metódy z informatiky, sú podľa docenta Vinařa „odbormi budúcnosti“. Hoci si ich zatiaľ trúfa študovať len malé percento absolventov stredných škôl, o pár rokov by mohli patriť medzi najžiadanejšie.
„Viacerí moji študenti si založili vlastné firmy, vedú analytické tímy, laboratóriá alebo sa dostali do takých firiem, ako sú Google či Facebook,“ konštatuje odborník a dopĺňa, že mnohí mladí ľudia sú dnes veľmi cieľavedomí a v porovnaní s predchádzajúcou generáciou si vedia lepšie naplánovať, čo chcú v živote robiť.
V pozitívnom svetle vidí aj záujem o IT či technické odbory zo strany žien – počet študentiek informatiky či bioinformatiky každým rokom narastá. Podľa slov docenta Vinařa je to aj zásluha viacerých iniciatív, ktoré sa snažia IT sféru popularizovať medzi mladými ženami a odbúravať stereotyp o apriórnom nadaní mužov na technické smery. Študentky informatiky sú rovnako dobré ako muži.
Sekvenačný prístroj, ktorý bude oveľa rýchlejší
K jedným z najzaujímavejších výskumov, ktorým sa tím docenta Vinařa aktuálne venuje, je vývoj softvéru pre vreckové sekvenačné prístroje, pomocou ktorých bude možné osekvenovať genóm z odobratej vzorky priamo počas vyšetrenia u lekára. „Predstavte si, že jedného dňa prídete k zubárovi, on vám urobí jednoduchý výter z úst a vloží vzorku do vreckového sekvenačného prístroja, aby zistil, či nemáte narušenú mikroflóru v ústach. O pár minút bude poznať jej zloženie,“ približuje a dodáva, že metóda by mohla byť zavedená do praxe už v horizonte piatich rokov. Navyše, vďaka efektívnemu a najmä rýchlemu spracovaniu veľkého množstva biologických dát by sa cena takejto ambulantnej analýzy mohla pohybovať v rozmedzí niekoľkých desiatok eur.
Foto: Facebook/Computational Biology at Comenius University in Bratislava
Podobným spôsobom bude pomocou takéhoto sekvenačného prístroja možné veľmi rýchlo analyzovať pôvod nákaz napríklad v nemocniciach, ktoré bojujú s rozšírením rezistentných baktérií. Metóda by mohla byť prínosom aj pre všeobecných lekárov, ktorí dnes nemajú možnosť rozlíšiť, či pacient trpí vírusovým alebo bakteriálnym ochorením inak, než prostredníctvom laboratórnej analýzy alebo CRP testu. Ten však na rozdiel od sekvenačného prístroja nedokáže identifikovať konkrétneho pôvodcu nákazy. Jednoducho povedané, budúcnosť zdravotnej starostlivosti nie je len v rukách kvalifikovaných lekárov, ale napreduje aj vďaka technologickým inováciám.
O odborníkovi
Doc. Mgr. Tomáš Vinař, PhD. je spoluzakladateľom bakalárskeho študijného programu Bioinformatika a garantom novootvoreného bakalárskeho programu Dátová veda na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky na Univerzite Komenského (FMFI UK) v Bratislave. V rámci Oddelenia umelej inteligencie, kde pracuje, sa zaoberá výskumom v oblasti bioinformatiky, algoritmov a pravdepodobnostného modelovania. V rokoch 2011 až 2019 pôsobil v pozícii prodekana pre informačné technológie FMFI UK. V októbri 2019 sa stal laureátom ocenenia ESET Science Award v kategórii Výnimočný vysokoškolský pedagóg.
*Pre záujemcov o štúdium Dátovej vedy pripravila Fakulta matematiky, fyziky a informatiky na Univerzite Komenského (FMFI UK) v Bratislave podujatie s názvom Podvečer s dátovou vedou, ktoré sa v jej priestoroch uskutoční v piatok 8. novembra od 16.30 do 20.00 h.
Spracovala: Zuzana Hrubá, NCP VaT pri CVTI SR
Foto: Zuzana Hrubá, NCP VaT pri CVTI SR, Facebook/Computational Biology at Comenius University in Bratislava