Česká bioinformatika?

„Bioinformatika představuje aplikaci informačních technologií a počítačových věd na obory molekulární biologie. Je používána minimálně od roku 1980, především v genomice a genetice, hlavně v těch částech genomiky, které se zabývají rozsáhlým sekvenováním DNA genomů. Bioinformatika nyní představuje tvorbu a vývoj algoritmů, výpočetních a statistických metod a teorií, které řeší teoretické a praktické problémy vznikající při správě a analýze biologických dat. Primární úlohou bioinformatiky je zvyšovat porozumění biologickým procesům. Na rozdíl od ostatních přístupů se stejným cílem se soustřeďuje na vývoj výpočetně náročných technik (např. rozpoznávání vzorů, analýzy dat, strojového učení, vizualizace). Hlavní směry výzkumu zahrnují témata jako porovnávání sekvencí, vyhledávání genů, porovnávání struktur makromolekul pro identifikaci léčiv, předpověď proteinových struktur, predikce genové exprese a protein-protein interakcí, studium vlastností a vzájemných vztahů mezi genomy a modelování evoluce.“
 


Tolik citát z Wikipedie. Proč začínat článek o české bioinformatice citací z encyklopedie? Odpověď je jednoduchá – vše nasvědčuje tomu, že česká bioinformatika neexistuje. Až do tohoto roku nebylo možné bioinformatiku studovat na magisterské či doktorské bázi. Pokud vím, v Česku existují jen dvě laboratoře, které mají v názvu slovo bioinformatika. V předminulém roce vzniklo na bázi Evropské unie konsorcium ELIXIR, které má za úkol připravit projekt udržitelného rozvoje bioinformatické infrastruktury v Evropě. Jedná se o konsorcium se 17 pracovními skupinami a více než stovkou odborníků ze všech zemí EU, kteří již dva roky vytvářejí schéma projektu, jenž umožní udržitelný rozvoj bioinformatiky v Evropě. Tento projekt je z hlediska navrhovaných prostředků ze všech evropských infrastrukturních projektů v biomedicíně největší a pokrývá všechny základní oblasti biomedicínské infrastruktury (viz obr.).

V rámci projektu odborníci uskutečnili i průzkum stavu bioinformatiky v jednotlivých členských zemích EU. Zjistili, že z 85 % jsou respondenti z biomedicínských oborů častými uživateli bioinformatických zdrojů a nástrojů, 67 % uvedlo, že dlouhodobá udržitelnost bio­informatických zdrojů je nezbytná pro jejich výzkumné aktivity. Průzkum také odhalil obrovské rozdíly mezi jednotlivými členskými zeměmi. Na jedné straně jsou země jako Velká Británie, Švýcarsko (je účastníkem projektu) a Skandinávie, kde existují národní bioinformatické instituty a národní programy pro rozvoj bioinformatiky. Švédsko se již připojilo k infrastruktuře ELIXIR investicí 19 milionů SEK, Velká Británie částkou 10 milionů GBP, Finsko 1,8 milionu eur. Na straně druhé jsou země, především z bývalého sovětského bloku, kde je stav bioinformatiky podstatně horší. Zvlášť nelichotivě dopadl průzkum pro Českou republiku. K 30. červnu 2009 lze výsledek průzkumu, v němž byli osloveni proděkani pro výuku všech biologicky zaměřených fakult vysokých škol a vybraných skupin z ústavů Akademie věd a byla provedena on-line dotazníková akce pro další jednotlivce, shrnout následovně. V ČR není jediný profesor bioinformatiky, bioinformatiku nelze studovat v magisterském ani Ph.D. programu, neexistuje žádná koordinace bioinformatiky na státní úrovni (obvyklé národní instituty bioinformatiky). Neexistuje možnost žádat o bioinformatické odborné a infrastrukturní granty. Bioinformatika v ČR je fragmentovaná, závislá na iniciativě jednotlivců. Jediná organizace, která se bioinformatikou zabývá, je sdružení FOBIA (Free Open Bioinformatics Association), dobrovolné sdružení zájemců o bioinformatiku, jež nemá žádný institucionální základ. Jako jediné nicméně vyvíjí aktivitu v oboru a pořádá nepravidelné semináře a konference. V kontrastu s tím většina molekulárních biologů odpověděla, že služeb bioinformatiky využívá a považuje je za důležité pro svou práci. Od té doby se situace poněkud zlepšila a v novém semestru vznikla z iniciativ VUT v Brně a ČVUT a VŠCHT v Praze možnost řádného studia bioinformatiky. Ze všech zemí EU (kromě Bulharska a Rumunska, které se projektu neúčastní) je na tom hůře pouze Slovensko a Lotyšsko. Lépe je na tom i krizí zasažené Maďarsko; a to nemluvím o Polsku, kde se bioinformatická základna aktivně vytváří.

Alarmující je, že neexisuje možnost žádat o finanční prostředky na projekty bioinformatiky a podoboru výpočetní biologie, kterou lze považovat za součást bioinformatiky. Z pohledu Grantové agentury ČR tyto obory neexistují. V číselníku CEP (centrální evidence projektů) bioinformatika není zastoupena, evidován není ani obor podobný. Bioinformatické projekty lze tedy podávat pouze do komisí příbuzných a je nutné spoléhat, že je komise posoudí adekvátně. Problém ale je, že adekvátně posouzeny nejsou. Bioinformatické projekty se proto musí skrývat za biologickým problémem, aby byla vůbec nějaká možnost je aspoň nepřímo financovat. Tato praxe však naráží na časté nepochopení recenzentů („[…] autor přihlášky by se měl nejprve naučit pipetovat […]“; „[…] samo zpracování není názorné a příliš se soustředí na teorii systémového bioinformatického zpracování než na samotný biologický model.“ – citováno z recenzí bio­informaticky zaměřených projektů podaných GA ČR). V takových podmínkách je práce v bioinformatice jen cestou plnou frustrací a bojů s větrnými mlýny.

Jak je ale možné, že v některých zemích bioinformatika je prioritou, zatímco v Česku vlastně neexistuje? Je snad v Česku nějaké specifikum vývoje biomedicínských věd oproti jiným zemím? Odpověď je opravdu složitá. Stále se s námi táhne padesátiletá izolace od civilizovaného světa, bioinformatika je ale mladá věda a už dvacet let se věda u nás vyvíjí svobodně, tak proč zrovna tento obor je tak hluboce ignorován? Možná proto, že bioinformatika se v počátcích rozvíjela s velkými projekty sekvenací, nejprve jednoduchých genomů, pak i velkého projektu sekvenace lidského genomu. Takové projekty se v Česku nikdy nedělaly a až na malé výjimky se jich čeští vědci neúčastnili. To ovšem souvisí s financováním; takové projekty jsou totiž finančně velmi náročné a vyžadují značnou koordinaci více vědeckých skupin. Když se podíváme na porevoluční historii fiancování české vědy, zjistíme, že na začátku devadesátých let grantový systém startoval s granty, které jistý zahraniční pozorovatel nazval „židlové“. Byly tak malé a krátké, že stačily na nákup nových židlí, ale ne na seriozní projekty. O hlubší koordinaci ani nemluvě. Poté nastal pokus alokovat větší finanční prostředky vytvořením známých „center“, která je také skutečně koncentrovala, ale pouze do tradičních, dobře obsazených oborů. K systémovým projektům, s nimiž je bioinformatika spojena, se tyto finance, pokud vím, až na jednu výjimku (Centrum aplikované genomiky), nedostaly. Pokus o vytvoření jiného centra zabývajícího se systémovými projekty, Centra proteomiky, byl zamítnut. Bioinformatika se tedy pokoutně prováděla a stále provádí na bázi aktivity jednotlivců a jejich souboje o získání prostředků pro svou existenci. Do této situace nastupuje evropský infrastrukturní projekt, do kterého se musí Česko zapojit – již zmíněný projekt ELIXIR. Problémem je však obvyklé spolufinancování evropských projektů, jež ČR bude muset zajistit, pokud se bude chtít projektu zúčastnit a čerpat tak nemalé finanční zdroje. Ukáže se, jestli má bioinformatika v Česku nějakou šanci. Bude muset vzniknout národní, institucionálně zastřešený, bioinformatický uzel, který bude centrem koordinace bioinformatiky v ČR. Nutnou podmínkou ale je, kromě spolufinancování infrastruktury, i změna přístupu k financování bioinformatických grantových projektů. Jediná současná grantová agentura, GA ČR, musí vzít existenci bioinformatiky na vědomí a musí začít bioinformatické projekty financovat. Jak to dopadne, těžko říci, komentář ke stavu financování bioinformatiky v ČR jsme vedení GA ČR zaslali. Biomedicínská komunita také musí tento, pro ni nepříjemně matematizovaný obor, přijmout a podpořit ho. Je naděj­né, že vyrůstá generace biologů, kteří se narodili do éry počítačů a využívají bioinformatické zdroje rutinně. Ti budou bioinformatiku vyžadovat i v budoucnu. Vysoké školy musí začít bioinformatiku učit a musí akreditovat i pracoviště postgraduálního studia. Některé vlaštovky se už objevují. Pokud k těmto elementárním krokům nedojde, hrozí promarnění financí, jež mohou přitéci z evropských zdrojů, a hrozí též zaostávání i v biomedicínských oborech, které jsou na bioinformatice čím dál více závislé a v budoucnosti budou ještě víc. Bioinformatické zdroje, jež jsou v současné době přístupné zdarma, nebudou zadarmo věčně, cena jejich tvorby a údržby roste exponenciálně s exponenciálním růstem jejich obsahu a někdo ji bude muset zaplatit. Proto také vznikla idea udržitelné bioinformatické infrastruktury v Evropě. Pro ty, kteří budou mimo „klub“, budou tyto zdroje čím dál tím méně dostupné, přičemž je dnešní biologie čím dál tím více závislá na sdílených informacích. Jak to dopadne, uvidíme v blízké době, neboť se očekává, že základní schéma evropské bioinformatické infrastruktury bude ustanoveno již během tohoto roku. Ať s Českem, nebo bez něj.

JIŘÍ VOHRADSKÝ,
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.