Miloslav Karhánek pôsobil 15 rokov na Stanforde. Vďaka Podpornej schéme na návrat odborníkov zo zahraničia sa v roku 2018 vrátil na Slovensko. Zisťovali sme, ako sa mu darí v domácej vede a či svoje rozhodnutie neoľutoval.
Miloslav Karhánek (vľavo) s americkým priateľom a bývalým kolegom Dr. Chrisom Webbom, ktorý ho navštívil v Biomedicínskom centre SAV. Zdroj: archív MK
Vedecký programátor Ing. Miloslav Karhánek, PhD. je držiteľom patentu jednej z technológií sekvenovania DNA, ktorá pomáha vedcom pri diagnostike ochorení. Po návrate z USA pracuje v Biomedicínskom centre Slovenskej akadémie vied (SAV).
Stanfordova univerzita má povesť jednej z najlepších výskumných univerzít v USA. Ako ste sa stali jej zamestnancom?
Vyštudoval som na Fakulte elektrotechniky a informatiky na Slovenskej technickej univerzite v Bratislave. Fyzika tuhých látok mi bola vždy blízka a aj téma mojej diplomovky bola biofyzikálna. Hoci som bol pôvodne počítačový vedec, pritiahlo ma to bližšie k biomedicíne, kde hrá biofyzika dôležitú úlohu. Na zavádzanie výpočtovej techniky v laboratóriách elektrofyziológie nebolo dosť profesionálov ani u nás, ani v zahraničí. Pracoval som v Slovenskej akadémii vied v jednom z piatich vedeckých ústavov, ktoré sa neskôr zlúčili do dnešného Biomedicínskeho centra SAV. V 90. rokoch minulého storočia, keď sa už od nás dalo bez problémov cestovať na západ, som absolvoval viaceré postdoktorandské stáže v USA. Mal som za sebou už nejaké publikácie a vedelo sa o mne, že som dobrý na programovanie vedeckých aplikácií. Na Stanfordovu univerzitu ma pozvali priatelia, takže v tom bol aj kus šťastia.
Medzi absolventmi Stanfordovej univerzity sú aj zakladatelia spoločností ako Google, Instagram či Netflix a vyšlo z nej 19 nositeľov Nobelovej ceny. Čím to podľa vás je?
Sú tam výborné podmienky, a to hlavne vďaka tomu, že Stanford získava veľké granty na výskum. Z nich zabezpečuje špičkové vybavenie laboratórií a najíma tímy špecialistov, ktorým vie dať slušné platy. Veľa nového sa dá naučiť aj od kolegov. A už len to, že tam človek pracuje, mu v kariére pomôže.
V zahraničí je vraj bežné, že vedecké tímy sú medzinárodné. Platí to aj na Stanforde? Ako sa vám pracuje v takých kolektívoch?
Áno, platí to aj tam. Vedecké tímy sú zmiešané z ľudí rôznych národností, čo znamená, že každý má k veciam trochu iný prístup. Musíte si na to zvyknúť a naučiť sa so všetkými vychádzať, takže je to poučné.
Na Stanforde ste boli súčasťou tímu, ktorý sa stal priekopníkom a držiteľom patentu v jednej z technológií NGS (skratka z anglického Next generation sequencing) na „čítanie“ a analýzu veľkého množstva dát z DNA, ktorá pomáha pri odhaľovaní genetických ochorení.
Nejde len o odhaľovanie genetických ochorení, ale aj genetických odlišností. Keďže v našich génoch je veľa variácií, zjednodušene povedané, potrebujeme zistiť, ktoré variácie sú dobré a ktoré sú zlé. Choroby väčšinou spúšťa viacero faktorov, ktoré spolu súvisia. Hľadanie riešenia sa teda stále viac a viac komplikuje a vyžaduje stále viac prostriedkov, dokonca aj výpočtových. Každá analýza vzorky DNA predstavuje z hľadiska dát gigabajty, ide o veľké množstvo informácií. Hoci dnes už dokáže prístroj na analýzu vzoriek DNA naraz prečítať veľmi veľa vzoriek, napríklad okolo 10 ľudských genómov, stále úplne nenahradí ľudí. Potrebuje stále aspoň dvoch technikov, ale aj ďalších desať bioinformatikov alebo genetikov, ktorí musia dané množstvo dát vyhodnotiť. To napríklad znamená, že kým moja časť práce na výsledku zaberie možno pol hodinu, genetik má ešte týždeň roboty. Navyše aj tieto dosť dobré prístroje robia isté chyby alebo majú problém „prečítať“ určité oblasti v génoch. Stále je čo zdokonaľovať.
V čom spočíva prínos vášho patentu?
Kým sme s ním prišli, technológie na sekvenovanie DNA používali iba fluorescenčný signál. V DNA sa musel každý nukleotid chemicky označiť nejakou fluorescenčnou farbičkou a tento proces bol dosť zložitý. Označenie nukleotidov je v tejto technológii dôležité, lebo detekovanie génov (rozpoznávanie génov, pozn. red.) je na ňom závislé. Aby sme sa vyhli chemickému značkovaniu, vymysleli sme spôsob značkovania, v ktorom využívame elektrický signál. Keďže DNA aj nukleotidy majú prirodzený elektrický náboj, je to technologicky jednoduchšie. Fluorescenčná metóda je v praxi stále dominantná, no druhá v poradí je tá naša, do ktorej som s kolegami prispel patentom. Prístroj, ktorý pracuje na jej báze, máme dokonca už aj v Biomedicínskom centre SAV, presnejšie už jeho druhú verziu.
Urobí takýto patent z človeka boháča? Alebo mu prinesie nejaké významné ocenenie?
V to som dúfal. Správne poplatky za priznanie takého patentu sú veľmi vysoké, na to bežný vedec nemá, takže vedecké tímy o ne žiadajú pod hlavičkou univerzity alebo inštitútu, kde pracujú. Aj my sme to tak spravili. Druhá možnosť, z finančného hľadiska riskantnejšia, je, že tím žiada o priznanie patentu prostredníctvom start-upu, ktorý si na to založí. Spropaguje ho však ešte predtým, ako ho dostane, aby start-up nabral nejakú váhu a keď mu patent priznajú, jeho autori sa stanú možno aj milionármi. Riziko spočíva v tom, že právnici konkurenčných firiem môžu autorstvo patentu napadnúť. To sa stalo aj nám. A súdny proces, ktorý nám právo na patent potvrdil, trval 10 rokov. Na začiatku sme síce dostali z predaja patentu nejaký podiel od firmy, ktorá ho kúpila, ale potom sa začali právnické boje. Do nich vedec nevidí a ani nezasahuje. Po toľkých rokoch som už ani nečakal, že nakoniec súd vyhráme. Ale stalo sa. To znamená, že univerzita získala z predaja patentu 6 percent a z toho 3 percentá dala nášmu tímu. Keď sme si ich medzi seba rozdelili, získal som 1 percento – čiastku, za akú sa dá kúpiť nejaké lepšie auto. Ale potešilo ma to.
Čo vás po toľkých rokoch v USA viedlo k návratu na Slovensko?
Nikdy som neuvažoval o tom, že tam ostanem navždy. Práca v USA bola zaujímavá aj kvôli mojej dcére. Uvedomoval som si, že sa tam môže výborne naučiť po anglicky a vyštudovať dobrú školu. Mnohí vedci, ktorí dostanú miesto na univerzite, zapracujú aj na svojej pedagogickej kariére. Keď sa totiž stanete asistentom profesora alebo profesorom, je šanca, že sa na univerzite udržíte navždy. Ja som však nemal pedagogické sklony a uvedomoval som si, že do konca aktívnej kariéry mi nezostáva toľko času, aby som sa stal pedagógom. Moji príbuzní na Slovensku navyše potrebovali starostlivosť. A hoci som v Amerike pracoval s množstvom zaujímavých ľudí, priateľstvá, ktoré medzi nami vznikli, sa nedajú porovnať s tými z mladosti. Jednak preto, že boli skôr pracovné a tiež preto, že ľudia v tíme sa po skončení úlohy menia a hľadajú si prácu inde. Keď si ju nájdu na druhom konci Ameriky, je ťažké sa stretávať. Deti vyrastú a odídu z domu. A zrazu si uvedomíte, že aj keď žijete v Kalifornii pri oceáne, na jednom z najkrajších miest v USA, môžete sa cítiť osamelo.
Necítili ste sa po toľkej dobe trochu ako cudzinec aj na Slovensku? Podarilo sa vám udržať si tu priateľstvá z mladosti?
Bývalí kolegovia chodievali do Kalifornie na konferencie, stretávali sme sa. Vďaka nim som sa dozvedel, že existuje Podporná schéma na návrat odborníkov zo zahraničia, ktorá umožnila Biomedicínskemu centru SAV vytvoriť pre mňa pracovné miesto, ktoré zároveň potrebovalo.
Ste vedúcim Laboratória bioinformatiky. Čo to znamená?
Venujem sa bioinformatickým automatizovaným procesom. Keď vedci zosekvenujú DNA vzorky pacientov, získajú o nej hrubé dáta. Mojou prácou je zanalyzovať ich, čiže nájsť v nich genetické variácie a mutácie. Prípadne na ich základe vytvoriť v počítači modely, ktoré môžu vedcom pomôcť v ich interpretácii a hľadaní spôsobu, ako chorobu liečiť. Škála diagnóz, ktorým sa tu kolegovia venujú, je veľmi široká. Ide napríklad o onkologické choroby, endokrinologické choroby, cukrovku, hluchotu, obezity a pod.
Mnohí vedci hovoria, že na ich prácu nestačí osemapolhodinový pracovný čas. Niektorí zažili aj syndróm vyhorenia. Aká je vaša skúsenosť?
Je to tak. Musíte sledovať dianie vo svojom odbore, ale nielen to, musíte stále študovať nové informácie a rozmýšľať, ako napredovať. Myslím si, že vyhoreniu som sa vyhol tým, že som v práci zmenil zameranie. Už nerobím v biotechnológii, venujem sa analýze dát. Už ma neženie cieľ výskumu, skôr cieľ pomôcť iným vedcom v ich výskume. V biotechnológii som robil od nevidím do nevidím aj preto, že experimenty v laboratóriu sú časovo náročnejšie. Teraz, keď sú moje experimenty digitálne, už nie je nutné ťahať toľko hodín navyše. Samozrejme, stále sa musím zdokonaľovať, ale viem si to lepšie rozvrhnúť.
Odkedy sa vedcom podarilo v roku 2000 „prečítať“ ľudský genóm, často sme počuli vyjadrenia o tom, že už o desať rokov budeme schopní vyliečiť všetky choroby. Čo si myslíte, ako dlho to ešte potrvá?
Myslím si, že ešte veľmi dlho. „Prečítať“ genóm pre liečbu všetkých chorôb nestačí, lebo, ako som už spomínal, to, či sa nejaké zmeny v génoch prejavia alebo nie, závisí od mnohých faktorov a ich kombinácií. To znamená, že na liečenie chorôb potrebujeme stále množstvo ďalších dát. No možno keby sme žili v čistejšom životnom prostredí, boli by sme zdravší. Keď si ho budeme zhoršovať, aj choroby, tým pádom aj ich výskum, sa budú komplikovať.
Foto: iStockphoto.com, archív MK
