Studentka Klára Cigošová: za výzkumem v simulované mikrogravitaci až do Francie.

“Tento rok jsem strávila dva měsíce na stáži ve Francii na Université de Montpellier, kam jsem se dostala přes spolupráci na jiném projektu v rámci výzvy od Evropské kosmické agentury. Právě díky této výzvě jsem se seznámila se svojí tamní školitelkou.” vysvětluje Klára.

Účelem výzvy, kterou Evropská kosmická agentura (European Space Agency, dále jen ESA) vypsala, bylo umožnit studentům využít zázemí vesmírné kosmické stanice a za pomocí dostupného technického vybavení realizovat vlastní výzkum. O výzvě se Klára dozvěděla skrze vědkyni, která má k vesmíru sama velmi blízko.

“K přírodním vědám mě to táhlo vždycky, ale skutečné uvědomění, že se jim chci věnovat naplno, přišlo až v maturitním ročníku. Během studia antropologie jsem zjistila, že mi v něm něco chybí, a tak jsem začala hledat možnosti, jak se aktivně zapojit do výzkumu a vytěžit z toho maximum. S tím mi pomohla bývalá absolventka stejného uměleckého gymnázia Lucie Ráčková, v té době ještě doktorantka centra RECETOX. Lucce jsem vyložila své plány a zmínila výzkumnou skupinu pana docenta Křivánka, jejíž práce mi přišla neskutečně zajímavá. To ona mi řekla o callu, který ESA vypsala a přišla i s nápadem, že můžeme zkusit něco navrhnout a pana docenta zkontaktovat. Vlastně to celé započalo jedno přátelské posezení v kavárně” přibližuje Klára.

O výzkumné skupině Jana Křivánka se Klára dozvěděla během exkurze na gymnáziu. Již tehdy ji nadchlo, jak otevřeně přistupoval ke studentům a co vše jim v laboratoři za jeden den dovedl ukázat. Když pak vedoucího skupiny o tři roky později oslovila s příležitostí spjatou s ESA a zájmem zapojit se do výzkumu, vědec ji přijal. Přestože ve výzvě nakonec neuspěli, Kláře se díky jeho vstřícnosti a podpoře celého týmu otevřely nejen dveře laboratoře Lékařské fakulty, ale zrodil se také zárodek její budoucí stáže v Montpellier.

“Náš experiment byl příliš nákladný na to, co ESA nabízela v rámci vyhlášené studentské výzvy. Chtěli jsme poslat myši do vesmíru za využití speciálně navrženého habitatu, ve kterém mohou hlodavci absolvovat kosmický let. Je to v podstatě klec přizpůsobená jeho podmínkám. Zajímal nás vliv kosmického letu a stavu beztíže na růst zubů a remodelaci kostí, na nějž jsme se chtěli podívat za pomocí nové metody. ESA však s výzkumem na hlodavcích nemá mnoho zkušeností, zatímco americká NASA a japonská JAXA ano. Habitat by teoreticky bylo možné pronajmout, ale to by s sebou neslo spoustu komplikací, které nebylo možné v rámci výzvy vyřešit a navržení nového habitatu by byl běh na dlouhou trať. Při spolupráci na zmíněném projektu jsem se však seznámila se svou francouzskou školitelkou Margot Issertine a povedlo se navázat spolupráci mezi našimi laboratořemi. Margot působila během svého magisterského studia na Harvardově univerzitě, kde vynalezli modely, které umožňují u myší nebo potkanů simulovat stav beztíže, který zažívají kosmonauti ve vesmíru. Zatímco v Montpellier měli vylepšené modely na simulaci a navrženou studii, která se měla primárně zaměřit především na svaly, my jsme disponovali vhodnou metodou a zkušenostmi s výzkumem v oblasti tvrdých tkání. A tak jsme to dali dohromady,” vysvětluje Klára.

Do Francie Klára vyrazila pomáhat s průběhem celého experimentu. V něm se zaměřili na zkoumání vlivu fyzické přípravy (cvičení) na negativní důsledky pobytu ve stavu bez tíže. Vesmírná mise představuje velkou zátěž pro lidské tělo, které se dokáže na tyto náročné podmínky adaptovat v mnoha ohledech. Nicméně po návratu na Zemi se přizpůsobení stává komplikací. Ve stavu beztíže nedochází k zatížení těla, a protože se organismus snaží šetřit energii a živiny využívat co nejefektivněji, přestává investovat do mechanismů, které udržují například silné kosti. Tělo ve stavu beztíže totiž nepotřebuje tak významnou mechanickou oporu a následně dochází například ke svalové atrofii. Po přistání proto kosmonauti procházejí řadou rehabilitací.  Výzkumníky v experimentu zajímalo, jak efektivní bude fyzická příprava už před samotným letem. To, co obvykle zažívají lidé, však testovali na potkanech.

“I když je projekt zaměřený na výzkum vlivu simulované mikrogravitace a snaží se výsledky interpretovat (nejenom) v tomto kontextu, je důležité mít na paměti, že ve vesmíru působí mnohé další vlivy jako je radiace, změna cirkadiánních rytmů, psychologické a další environmentální faktory. Nedá se tak jednoduše říct, že simulované podmínky perfektně odpovídají těm ve vesmíru, ” upozorňuje studentka.

Modely, které se při experimentu využívaly, byly dva. První z nich HU (Hindlimb Unloading), který umožňuje simulovat stav beztíže. Druhý model je PWB (Partial Weight Bearing), který umožňuje odlehčení všech čtyř končetin zároveň, což může simulovat částečnou gravitaci nebo zmíněnou rehabilitační fázi.

“Šest hodin denně jsme po dobu tří týdnů se všemi potkany posilovali v laboratoři, takové cvičení jsem osobně nikdy nezažila. Prošli kondičním a silovým tréninkem a na konci této periody byli někteří schopni unést až trojnásobek své váhy, tedy téměř 1 kilo. Když jsme pak provedli měření na procentuálního zastoupení tuku v těle, efekt tam byl znatelný. Po cvičení zamířili do simulované mikrogravitace (HU modelu) a pak do zmíněného PWB modelu. Teď je na řadě zpracování všech vzorků různých typů kostí a samotná analýza. Ve Francii si k analýze zase nechali svaly, mozek, dýchací ústrojí a celý trávicí trakt.” popisuje průběh výzkumu Klára.

Laboratorní práce s potkany a obecně se zvířaty je pro veřejnost často citlivé téma. Také Klára etickou stránku výzkumu považuje za důležitou. Jak sama říká, je důležité mít na paměti, že přestože je v dnešní době možné zodpovědět spoustu výzkumných otázek za využití například in vitro modelů, bez zvířat se věda zatím zkrátka neobejde.

“Podle mě je při práci se zvířaty důležitá jistá pokora a uvědomění si, že bez nich bychom se neobešli. Máme jim být za co vděční. Jsem ráda, že existují organizace a ochranné mechanismy, které hlídají průběh celého výzkumu,” shrnuje Klára.

Ikdyž výzkum vedla Margot Issertine, podle Klářiných slov jí byl docent Křivánek celou dobu velkou podporou. Do Montpellier odjela prostřednictvím programu Erasmus, a to za pomoci všech členů výzkumné skupiny na lékařské fakultě, do jejichž laboratoře přišla téměř jako tabula rasa. Bez jejich času a ochoty předat své zkušenosti a rady, by nejspíš studentka na stáž odjet nemohla. I proto Klára v kontextu svého působení ve výzkumné skupině hovoří o štěstí. V projektu navíc spolupracuje také se samotným centrem RECETOX, kde nyní studuje.

“Spolupracujeme také s paní docentkou Petrou Bořilovou Linhartovou, protože i ona byla projektu otevřená a ochotná nám s některými aspekty analýzy pomoct. Některé vzorky tak chodím zpracovávat i na RECETOX, je to celé neuvěřitelně hezky propojené,” usmívá se Klára.

Klára je tak trochu důkaz, že nikdy není pozdě změnit nebo rozšířit své výzkumné zaměření. Už v prvním ročníku na gymnáziu se totiž pohybovala v humanitních vědách, rok působila na Archeologickém ústavu Akademie věd a když se rozhodla pro psaní Středoškolské odborné práce (SOČ), bylo to na Právnické fakultě, MUNI. O přírodní vědy se podle svých slov zajímala spíše ve volném čase.

“Z legrace říkám, že práva mě dovedla k přírodovědě. Někdy mám pocit, že panuje jisté dogma: Právo je suchá záležitost. S tím ale úplně nesouhlasím. Hrozně mě bavil proces myšlení a uvažování nad vybranou problematikou. Pak jsem si dokonce právní systém přirovnávala k nějakému biologickému systému a mezinárodní justiční spolupráci k buněčným signalizačním drahám. To už však může být na někoho trochu moc. Nejvíce mě vždy bavily diskuze, které moje vedoucí čas od času pořádala. Přítomní byli středoškoláci, magistři, doktorandi, soudci nebo i vedoucí katedry, ale pak byl člověk hodně sám, načítal a psal. I proto jsem si říkala, že by mi přírodověda mohla vyhovovat, táhlo mě to k ní. A i když jsem skrz svůj spíše humanitní background váhala, zda tento krok učinit a nastoupit na přírodovědeckou fakultu, teď vím, že to bylo správné rozhodnutí. Moje rozlítanost má sice výhody, ale i nevýhody. Cítím, že mám co dohánět, ale zároveň bych nic zpětně neměnila. Důležité je mít asi zájem a nadšení pro věc. Když se to spojí s vedením zkušenějších a jejich nadšením, mohou se dít opravdu krásné věci.” říká studentka.

Přestože má v plánu pokračovat s výzkumem na Lékařské fakultě, naplno se chce věnovat také novému studiu na RECETOXu. Jejím cílem je získat z něj maximum v teoretické i praktické rovině. Program Životní prostředí a zdraví přitom vnímá jako další díl skládačky, který jí její přírodovědeckou činnost doplňuje a nabízí jinou perspektivu.

“Původně mě zajímala environmentální fyziologie a vliv vnějších faktorů, tedy expozomu, na živé organismy. V laboratoři však pracuji na dalších projektech, které se zabývají regeneračními mechanismy zubů a jejich růstem. K tomu využíváme geneticky modifikované myši, pokročilou mikroskopii a různé molekulární a histologické metody. Jedná se o výzkum převážně v oblasti vývojové biologie. Nicméně RECETOX a studium mého oboru mi nabízí trochu jinou perspektivu, a to mě na tom baví. Momentálně je mým cílem získat co nejvíce praktických znalostí, poznat různá odvětví biologie a chemie a obecně si vytvořit rozhled. Magistra bych chtěla dělat právě v oblasti vývojové biologie. Hlavním cílem toho všeho je však prostě a jednoduše být v budoucnu schopná dělat vědu co nejlépe, jak to jen to půjde. Nejprve však musím dokončit toho bakaláře,” směje se Klára.