Biochemička získala Cenu za vedu a techniku 2022 v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov.
Zuzana Pakanová. Grafika: CVTI SR
Zuzana Pakanová z Chemického ústavu Slovenskej akadémie vied si počas tohtoročného Týždňa vedy a techniky prevzala Cenu za vedu a techniku v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov za vedecko-výskumnú činnosť v oblasti štruktúrnej analýzy glykobiomarkerov s priamou aplikáciou do medicínskej a diagnostickej praxe.
Biochemička v rozhovore pre portál Veda na dosah popri pocitoch z ocenenia vysvetľuje na čo slúžia biomarkery, približuje personalizovanú diagnostiku, rozpráva o zlomoch vo vedeckom bádaní a dôležitosti prepojenia výskumu s praxou.
Získali ste ocenenie za mimoriadne výsledky v oblasti vedy a techniky. Kto je pre vás v tejto sfére najväčšou inšpiráciou?
Priamou inšpiráciou v oblasti, ktorej sa venujem už takmer desať rokov, mi bol už od prvého dňa môj školiteľ doktor Ján Mucha, ku ktorému som po inžinierskom štúdiu nastúpila na doktorandúru. Práve jemu naša vedecká komunita vďačí za prvotnú myšlienku využiť modernú analytickú prístrojovú techniku okrem základného výskumu aj v aplikovanej praxi a napomôcť tak objasniť mnoho nezodpovedaných otázok. Jeho vlastné úspechy, ale najmä motivujúci prístup po nevydarených experimentoch, ktoré zažije asi každý študent, sú pre mňa inšpiráciou dodnes. Druhou, vzdialenejšou inšpiráciou mi bol futurista doktor Nikola Tesla, ktorý namiesto akademickému svetu dal prednosť inžinierskym vynálezom. Aj keď vlastnil až stovky patentov, jeho vízia bola založená na energii, ktorá bude bez rozdielu dostupná pre všetkých na svete.
Ocenenie v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov je odrazom vašich doterajších výsledkov. Čo pre vás znamená?
Získané ocenenie si veľmi vážim najmä preto, lebo je v našej krajine nespočetné množstvo veľmi šikovných mladých ľudí. Verím, že takmer každý deň na Slovensku vzniká nová výnimočná myšlienka či nový nápad, čo je základ každého vedeckého bádania. Pre mladého človeka, ktorý je ešte len na začiatku svojej kariéry, je takéto ocenenie nielen odmenou za doposiaľ získané výsledky, ale najmä obrovskou motiváciou a hnacou silou do ďalšieho obdobia.
Verím, že takmer každý deň na Slovensku vzniká nová výnimočná myšlienka či nový nápad.
V súčasnosti pôsobíte ako spoluriešiteľka projektu Agentúry na podporu výskumu a vývoja s názvom TOXINOVAGE, ktorý je zameraný na inovatívne prístupy v toxikológii starnutia. Akým novodobým prístupom sa konkrétne venujete?
Projekt TOXINOVAGE je ukážkovým príkladom multidisciplinárnej spolupráce dvoch inštitúcií – pracoviska s excelentnými poznatkami v oblasti metabolizmu a starnutia a pracoviska disponujúceho vysokošpecializovanými prístupmi štruktúrnej analýzy. Projekt sa zameriava na aplikáciu vyššie spomínaných metód vo výskume a na sledovanie zmien, ktoré vznikli starnutím, s cieľom nájsť nové relevantné biomarkery tohto procesu. Zameriavame sa aj na štúdium molekulových mechanizmov ochranného účinku perspektívnych látok a pomocou zmien v objavených biomarkeroch budeme vedieť presnejšie definovať aj ich účinok.
Hmotnostný spektrometer. Zdroj: Archív ZP
Boli ste ocenená za zásluhy v oblasti štruktúrnej analýzy glykobiomarkerov, ktoré ste úspešne zaviedli do medicínskej a diagnostickej praxe. Čo sú glykobiomarkery? V čom presne metóda spočíva a kde sa stretneme s jej praktickým využitím?
Biomarker je molekula, ktorej stav alebo hladina vypovedá o biologickom stave. V závislosti od chemickej podstaty rozoznávame viaceré biomarkery, pričom glykobiomarker je látka založená špecificky na glykánovom (sacharidovom) type. Zjednodušeným príkladom je všetkým dobre známa zvýšená hladina glukózy v krvi, ktorá poukazuje na pravdepodobný diabetes.
Snom každého laboratórneho diagnostika je poznať biomarkery pre všetky možné ochorenia, no objaviť spoľahlivý, presný a špecifický biomarker pre danú poruchu v skutočnosti nie je jednoduché. V našich laboratóriách vyhľadávame a stanovujeme glykobiomarkery využitím analýzy telesných tekutín (krvi, moču) metódami vysokorozlišovacej hmotnostnej spektrometrie. Uplatňuje sa v stanovení primárnych porúch v metabolizme glykánov, ale aj sekundárnych príčin vedúcich k aberantnej glykozylácii (onkologické, psychiatrické a iné ochorenia). Sledovanie zmien v hladinách týchto biomarkerov v čase predstavuje významný parameter pri posudzovaní účinnosti prípadnej terapie, keď už pracujeme s konkrétnymi a definovanými číslami a nie iba s nešpecifickou či subjektívnou charakteristikou stavu jedinca (napríklad zlepšenie svalovej vytrvalosti a podobne).
Zuzana Pakanová v laboratóriu. Zdroj: Archív ZP
V minulosti ste boli súčasťou spolupráce kliník a výskumných pracovníkov. Témou bol skríning vrodených metabolických ochorení, ktoré nie sú súčasťou novorodeneckého skríningového programu. Ako vnímate potrebu prepojenia teórie s praxou a zavedenie nových možností v personalizovanej medicíne?
Vrodené metabolické poruchy patria medzi zriedkavé ochorenia a to znamená, že sa im nevenuje až taká pozornosť ako civilizačným ochoreniam. Každé zriedkavé ochorenie má inú a jedinečnú molekulárnu príčinu, pričom ich bolo opísaných už niekoľko tisíc a ich počet stále narastá.
Niektoré zriedkavé choroby majú v populácii relatívne vysokú prevalenciu (výskyt), a preto boli zaradené do bežného novorodeneckého skríningu. Naopak, iné sú natoľko vzácne, že by sa celosvetový počet identifikovaných pacientov dal sčítať na jednej ruke.
Na Slovensku máme výborne zavedený selektívny skríning napríklad pre primárne poruchy v glykozylácii, kam lekári odosielajú vzorky pacientov, u ktorých majú podozrenie na tieto ochorenia na základe klinických príznakov. Tento skríning však nedokáže objasniť presnú molekulárnu podstatu každej pozitívnej vzorky a práve vtedy svoje uplatnenie nachádza cielená, personalizovaná diagnostika. Vzorka sa individuálne analyzuje v spolupráci s vedcami a vysokorozlišovacími technikami, ktoré sú prispôsobené na mieru. Vedecké objasnenie molekulárnych mechanizmov ochorenia a presná lokalizácia poruchy v danej biochemickej dráhe sú nevyhnutné aj pri vývoji liečiv v budúcnosti.
Minulý rok sme opísali prvého slovenského pacienta s ochorením ALG12-CDG. Celosvetovo ich bolo dovtedy diagnostikovaných len pätnásť.
Vedecké bádanie je náročné. Čo vás ako mladú výskumníčku najviac motivuje?
Veda mi je nielen prácou, ale aj záľubou. Motivuje ma najmä túžba po nájdení možných súvislostí vo veciach, ktoré spolu navonok nesúvisia. Veľkou motiváciou je aj záujem iných pracovísk o spoluprácu, pretože naše bioanalytické metódy majú uplatnenie v mnohých oblastiach. Každý úspešne dokončený projekt nám priebežne dokazuje, že to, čo robíme, má skutočne zmysel.
Nastali vo vašej kariére nejaké neočakávané okolnosti, ktoré ju mimoriadne pozitívne ovplyvnili?
Minulý rok bol na základe spolupráce lekárov, laboratórnych diagnostikov a výskumníkov opísaný prvý slovenský pacient s ochorením ALG12-CDG, ktoré sa zaraďuje medzi primárne poruchy v glykozylácii. Celosvetovo bolo dovtedy diagnostikovaných len pätnásť pacientov s touto poruchou.
Publikovali sme prácu, ktorá opisuje súbor glykánových biomarkerov identifikovaných v krvnom sére, špecifický pre toto ochorenie, ktorý môže v budúcnosti pomôcť ostatným pracoviskám v jeho diagnostike. U pacienta sme objavili aj novú, doposiaľ neopísanú homozygotnú mutáciu zodpovednú za ochorenie. Túto prácu vďaka jej celistvosti považujem za pilotný úspech a dôkaz efektívnej spolupráce kliník a vedcov, ktorý nás všetkých veľmi motivoval v tejto téme pokračovať a ďalej ju rozvíjať.
Máte záľuby, pri ktorých sa od vedeckého bádania viete odreagovať?
Najväčšou záľubou je môj malý syn, ktorému venujem asi všetok voľný čas. Jeho úsmev mi vždy dobije baterky. Zaujímam sa aj o históriu a rada trávim čas v prírode.
