Biologička Joanne Choryová vyvíja rastliny, ktoré budú ukladať viac CO2 z atmosféry do pôdy a udržia ho tam čo najdlhšie.
Salkov inštitút pre biologické štúdie je zaujímavý aj po architektonickej stránke. Navrhli ho virológ Jonas E. Salk spolu s architektom Louisom Kahnom na základe kontrastov troch elementov – prírody, vody a oblohy. Zdroj: iStockphoto.com
Na sklonku minulého roku sa na internete objavila výzva na podporu špičkového výskumu realizovaného v známom americkom Salkovom inštitúte pre biologické štúdie (Salk Institute for Biological Studies). Zaujala ma v nej poznámka, že každý jeden z podporovateľov pomôže nielen urýchliť, ale ešte viac skvalitniť prelomové objavy fenomenálnych salkovských vedcov.
A o tých je známe, že vďaka netradičným, unikátnym, originálnym a niekedy až bizarným nápadom, vedeckým inováciám a metodickým prístupom prispievajú k riešeniu naliehavých globálnych výziev vrátane boja proti globálnemu otepľovaniu.
Špičkový výskum v modernom architektonickom skvoste
Salkov inštitút pre biologické štúdie patrí medzi nezávislé, neziskové, rozpočtové organizácie. Založil ho v roku 1962 americký lekár a výskumník (virológ) Dr. Jonas Edward Salk. Dizajnová spolupráca vedca Jonasa E. Salka a architekta Louisa Kahna umožnila vybudovať jedno z architektonicky najznámejších miest na svete v takzvanom brutalistickom architektonickom štýle, príznačnom pre modernú architektúru druhej polovice 20. storočia.
Inštitút je dizajnovaný a postavený na základe kontrastov troch elementov – prírody, vody a oblohy – a zameriava sa na špičkový vedecký výskum. Ten sa realizuje v moderných laboratóriách situovaných v kalifornskom mestečku La Jolla v USA. Inštitút sa radí medzi popredné inštitúcie USA, pokiaľ ide o výsledky výskumu a ich kvalitu, najmä v oblasti biologických vied a biomedicíny.
Vľavo: Dr. Jonas Edward Salk na Univerzite v Pittsburghu, kde vyvinul prvú vakcínu proti detskej obrne. Vpravo: Vtedajší prezident USA F. Roosevelt, Dr. J. E. Salk, prvá dáma USA E. Rooseveltová a B. O’Connor, prezident Národnej nadácie pre detskú paralýzu v Sieni slávy detskej paralýzy vo Warm Springs v štáte Georgia. Zdroje: Univerzita v Pittsburghu/Wikimedia Commons; Správa národných archívov a záznamov (NARA)/Wikimedia Commons
Kto bol Jonas E. Salk?
Dr. Jonas E. Salk bol jedným z popredných amerických vedcov dvadsiateho storočia a tvorcom prvej vakcíny proti detskej obrne (poliomyelitíde). Pripomeňme si, že najznámejšou obeťou detskej obrny bol americký prezident Franklin D. Roosevelt!
Po tom, ako Dr. J. E. Salk po rozsiahlom testovaní na dobrovoľníkoch podal experimentálnu vakcínu sebe, svojej manželke a svojim synom, v marci 1953 v rozhlasovej relácii americkej verejnosti oznámil, že úspešne otestoval prvú vakcínu proti vírusu, ktorý spôsobuje obrnu.
Rozhodol sa ju však nepatentovať, tým pádom sa automaticky vzdal zisku, ktorý mu potenciálne mohla priniesť.
Pretože to zdôvodňoval snahou zabezpečiť jej maximálnu globálnu distribúciu, po jej schválení na všeobecné použitie v roku 1955 sa stal národným hrdinom, ktorého osobne prijal aj vtedajší americký prezident Dwight D. Eisenhower.
Na mieste je otázka, prečo Dr. J. Salk nepatrí medzi nositeľov Nobelovej ceny, hoci na ňu bol nominovaný až dvakrát, a to v roku 1955 a 1956. Po kontroverznej verejnej diskusii došiel Nobelov výbor k záveru, že vakcína bola vyvinutá na základe predchádzajúcich vedeckých objavov, preto ju treba považovať za neoriginálnu, a teda nevhodnú na udelenie Nobelovej ceny.
Salkovskí vedci skúmajú samotné základy života
Podľa názoru renomovaných odborníkov vedeckí pracovníci pôsobiaci v Salkovom inštitúte pre biologické štúdie svojimi netradičnými prístupmi k riešeniu naliehavých globálnych výziev prakticky uvádzajú do života túžbu J. Salka odvážiť sa premeniť sny na skutočnosť.
Skúmajú samotné základy života, hľadajú nové poznatky v oblasti neurovied, genetiky, imunológie, molekulárnej biológie rastlín, bioinformatiky a ďalších vied. Prepájajú napríklad základný biologický výskum s modernými biomedicínskymi technológiami, pričom sa zameriavajú na päť smrteľných druhov rakoviny (prsníka, mozgu, pankreasu, pľúc a vaječníkov), AIDS, Alzheimerovu chorobu, kardiovaskulárne poruchy, diabetes a ďalšie choroby ohrozujúce životy ľudí.
Čím je hlavne inštitút výnimočný?
Odpoveď je stručná. Medzinárodne uznávanými a oceňovanými osobnosťami vedy pôsobiacimi v inštitúte a vysokou kvalitou a originalitou ich vedeckovýskumných projektov. O špičkovej kvalite vedy v Salkovom inštitúte pre biologické štúdie svedčí aj skutočnosť, že výsledky snaženia salkovských vedcov zaujali vedeckú komunitu na celom svete.
Veď v roku 2022 spomedzi 6 938 hodnotených výskumníkov pochádzajúcich zo šesťdesiatich deviatich krajín bolo desať profesorov pôsobiacich v Salkovom inštitúte pre biologické štúdie zaradených na portáli Research.com medzi najviac citovaných vedcov na svete.
Dvaja z nich, konkrétne profesor Ronald Evans, ktorý vedie Laboratórium génovej expresie, a profesor Rusty Gage, ktorý vedie Laboratórium genetiky, patria dokonca medzi sto najlepších vedcov sveta.
Podľa hodnotenia prínosu žien pre vedu na portáli Research.com boli zasa profesorka Joanne Choryová a emeritná profesorka Catherine Rivierová zaradené medzi tisíc najlepších vedkýň sveta.
Na dôvažok má Salkov inštitút pre biologické štúdie dokonca dvoch laureátov Nobelovej ceny, ktorými sú profesorka Elizabeth Blackburnová a profesor Roger Guillemin.
Joanne Choryová, profesorka Salkovho inštitútu pre biologické štúdie. Zdroj: Wikimedia Commons
Využitie rastlín v boji proti klimatickým zmenám
Ku kľúčovým snahám výskumníkov Salkovho inštitútu pre biologické štúdiepatrí aj realizácia ambiciózneho zámeru využiť rastliny a v nich prebiehajúce procesy (napríklad fotosyntézu) v boji proti globálnemu otepľovaniu.
V tomto smere vedie zaujímavý výskum už spomínaná popredná svetová vedkyňa, genetička, profesorka a vedúca Laboratória molekulárnej a bunkovej biológie rastlín Joanne Choryová. Jej bádanie je súčasťou projektu Audacious, ktorý vznikol ako iniciatíva neziskovej organizácie TED (skr. Technology, Entertainment, Design).
TED organizuje významné konferencie, ktoré sa každoročne konajú pod heslom: „Myšlienky, ktoré stoja za šírenie.“ („Ideas worth spreading.“) Cieľom je inšpirovať a financovať originálne nápady, napríklad podporujúce spomaľovanie alebo elimináciu negatívnych globálnych zmien. Ide o prístup založený na vzájomnej globálnej spolupráci pri hľadaní často až bizarných nápadov v rámci neziskového sektora, ktoré by mali dostatočný potenciál na vytvorenie prelomových zmien.
Aj napriek podlomenému zdraviu patrí k najväčším inovátorkám modernej éry
Profesorka J. Choryová je v súčasnosti považovaná za najvplyvnejšiu osobnosť v oblasti molekulárnej genetiky rastlín a za jednu z najväčších vedeckých inovátoriek modernej éry, a to aj napriek tomu, že musela čeliť vážnym zdravotným problémom.
V roku 2004 jej diagnostikovali Parkinsonovu chorobu, s ktorou zápasila vyše desiatich rokov. Dnes pomocou liekov a mozgového implantátu, ktorý jej pomáha regulovať pohyb, úspešne pokračuje vo svojich výskumoch.
Vyžaruje z nej nesmierna energia, ktorá jej pomáha nielen prekonávať zdravotné problémy, zavádzať vedecké inovácie, ale i inšpirovať mladé študentky, aby sa pokúsili kráčať v jej šľapajach a svoj život zasvätili vede.
Počas plodnej viac ako 30-ročnej vedeckej práce sa zasadzovala za využitie molekulárnej genetiky na optimalizáciu fotosyntézy tak, aby mohli rastliny ukladať viac atmosférického CO2 do pôdy (odborne povedané, CO2 sekvestrovať) a udržať ho tam čo najdlhšie. Sekvestrácia uhlíka zahŕňa odstraňovanie oxidu uhličitého z atmosféry vo forme pôdneho organického uhlíka, pričom zachytávanie CO2 v pôde sa považuje za účinný spôsob znižovania skleníkových plynov, a teda vedie k dosiahnutiu ambicióznych cieľov v rámci boja proti klimatickým zmenám.
Pôda bohatá na uhlík je úrodnejšia, a tak pre poľnohospodárov užitočnejšia. Zároveň môže pomôcť splniť ciele Parížskej dohody o zmene klímy a ciele trvalo udržateľného rozvoja pri raste rastlín v rôznych klimatických podmienkach.
Rastliny a najmodernejšie genetické a genomické techniky v boji proti klimatickým zmenám
Z rozprestretého vejára možností v boji proti klimatickým zmenám si profesorka J. Choryová vybrala rastliny a najmodernejšie genetické a genomické techniky na získavanie tzv. Salk Ideal Plants. Ide o rastliny, ktoré by mali väčšie a silnejšie koreňové systémy, aby dokázali pod zemou udržať väčšie množstvo atmosférického uhlíka.
J. Choryová a jej tím sa snažia týmto spôsobom stimulovať predovšetkým ich modelovú rastlinu arábovku Thalovu (Arabidopsis thaliana).
Najprv sa však zamerali na identifikáciu rastlinných génov zodpovedných za tri vlastnosti – koreňovú hmotu, hĺbku koreňov a obsah sekvestrovaného koreňového uhlíka –, aby perspektívne nové plodiny sekvestrujúce CO2 (kukurica, sójové bôby, ryža, pšenica, bavlna a repka) ukladali viac uhlíka pod zemou do suberínu, t. j. prírodného polyméru, ktorý je vo forme voskovitej polymérnej látky prítomný v bunkovej stene vyšších rastlín. Je to podstatná časť korku, korkoviny, a preto je svojou štruktúrou a odolnosťou vhodná na podzemné uskladňovanie uhlíka.
Chcem vyzvať mladých slovenských vedcov, aby sa pokúsili nadviazať spoluprácu s vedcami Salkovho inštitútu pre biologické štúdie a buď prostredníctvom spoločných vedeckovýskumných grantových projektov, alebo stáží získali nové vedecké poznatky a praktické skúsenosti. A tie uplatnili doma na Slovensku.
Zdroje: Salkov inštitút pre biologické štúdie, NIH, Research.com, agroporadenstvo.sk, landtechnologies.sk, virology blog
