Archiv novinek
Podzimní škola elektronové mikroskopie 2022
21. 10. 2022
www.isibrno.cz/cs/podzimni-skola-elektronove-mikroskopie-2022
IBP career day: Per Aspera Ad Astra
30. 9. 2022
Young researchers of the Institute of Biophysics (IBP) of the Czech Academy of Sciences are inviting students and postdocs to IBP career day: Per Aspera Ad Astra focused on future career possibilities in the academic and industrial spheres. During the event, four outstanding scientists will share stories of their scientific journeys and will lead popular round table discussions on various topics.
Date & Location: 11.11.2022, Lecture Hall at the Institute of Biophysics
Confirmed speakers:
Vladimíra Petráková is a group leader at Heyrovsky Institute of Physical Chemistry, CAS, where she studies sub-diffraction manipulation of light using plasmonic nanoparticles. After her studies at Czech Technical University in biomedical engineering, she moved to Free University Berlin, where she worked in the Institute of Experimental Physics and Institute of Chemistry and Biochemistry as a Humboldt Fellow. She co-founded Czexpats in Science and is a mother of four children.
Martin Víta is an assistant professor at the Department of mathematics, Prague University of Economics and Business, and a research assistant at the Institute of Physics, CAS. During his Ph.D. studies in Computer systems and technologies at Masaryk University, he undertook an internship at FEP/INESC Porto. He worked as an R&D analyst at the Technology Agency of the Czech Republic. In 2016, he founded ResearchJobs.cz – the first job portal focused on academic and research positions in the Czech Republic.
Panagiotis Alexiou is a research group leader and head of the Bioinformatics Core Facility at the Central European Institute of Technology of Masaryk University. Before joining CEITEC MU, Panagiotis worked as a Research Associate at the University of Pennsylvania in the United States. He has authored several scientific manuscripts and secured national and international funding including the prestigious EMBO Installation Grant.
Vratislav Košťál is a chief product officer (R&D) in TESCAN, a Brno-based, global producer of electron microscopes. Vratislav studied analytical chemistry at the Brno University of Technology, then he developed instruments at the Academy of Sciences of the Czech Republic. He worked for five years at the University of Minnesota, USA, where he first encountered an electron microscope. After returning to Brno, he joined TESCAN as an application engineer.
Program:
12:30-13:00 registration
13:00-13:10 introduction by Hana Polasek-Sedlackova on behalf of the organization team
13:10-13:40 Using Professional and Personal Networks for Career Decisions and Progress by Vladimíra Petráková
group leader at J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry, Czech Academy of Sciences
chair: Paolo Fagherazzi
13:40-14:10 Beyond Job Advertisements of Research and Academic Positions by Martin Víta
assistant professor at Prague University of Economics and Business, founder of Researchjobs.cz
chair: Václav Bačovský
14:10-14:30 coffee break
14:30-15:00 The Odyssey of Becoming an Independent Researcher by Panagiotis Alexiou
research group leader and head of the Bioinformatics Core Facility at the CEITEC, Masaryk University
chair: Pavlína Pokorná
15:00-15:30 Personal Story: My career path from academia to industry by Vratislav Košťál, chief product officer (R&D)
in TESCAN, Brno electron microscope manufacturer
chair: Vojtěch Novohradský
15:30-15:45 coffee break
15:45-16:45 round table discussions
from 16:45 networking with beer and pizza
Round table discussions topics:
Bulletin board:
Throughout the event, the bulletin board with additional information about national and international career events, scientific skills courses, management courses, and open positions in the academy and industry will be installed at IBP.
Registration:
Registration is free of charge. By registering you are helping us to better estimate the number of people that will attend,
and the food & drinks needed. Thank you for registering!
Registration deadline: 2nd November 2022
Registration form can be found here.
Jak „radioaktivita“ poškozuje naše buňky, jak se buňky tomuto poškození brání a jak můžeme tyto procesy studovat – Díl 1, Radioaktivita a význam radiobiologie
26. 8. 2022
Pojem radioaktivita vyvolává ve společnosti často silné emoce. Je to dáno skutečností, že radioaktivita může silně poškodit naše zdraví nebo nás i zabít, a přitom ji nemůžeme našimi smysly vnímat. Účinky radiace se přitom mohou projevit až desítky let po ozáření. Až posvátnou hrůzu z radioaktivity významně pomáhají šířit neuvážené a často i odborně pochybné články v médiích, které s radostí hyperbolizují cokoliv spojené s radiací. Připomeňme si například novinové zprávy krátce po jaderné havárii v japonské Fukušimě, varující, že uniklá radioaktivita byla už detekována i na území Evropy. Samozřejmě, že byla. Přístroje monitorující radiační situaci jsou natolik citlivé, že by zaznamenaly „zvýšenou radiaci“ i pokud by se například do krematoria dostal omylem člověk s rakovinou štítné žlázy léčený radioaktivním jódem. Ovšem o dopadu na lidské zdraví se zde samozřejmě mluvit nedá. Zmínit lze například i články hystericky varující před radioaktivními kanci, kteří se na našem území vyskytují následkem černobylské havárie. Ano, kanci s občas i výrazně zvýšenou koncentrací některých radionuklidů se tu čas od času objeví, o potenciálním riziku pro konzumenty lze však mluvit maximálně v případě konzumentů, kteří by se pravidelně živili téměř výhradně masem těchto kanců (což je teoreticky myslitelné snad jen u myslivců). Mnohem závažnější a častější problém tak působí třeba radon v domech, který ovšem nemá s Černobylem nic společného, a tudíž není tak mediálně vděčný. S ohledem na černobylskou havárii však ještě horší neplechu než senzacechtivé články napáchalo zatajování pravdy. Utajování havárie jaderné elektrárny v Černobylu a následná bagatelizace jejich následků tehdejším Sovětským svazem extrémně posílilo již tak obrovskou nedůvěru v komunistické režimy a mělo nejen v ČR ale i jinde v Evropě daleko zásadnější dopad (například v podobě velkého množství zbytečných potratů) než samotný radioaktivní spad. Ten byl na našem území opravdu minimální, zhruba srovnatelný s ročním příspěvkem přirozeného radiačního pozadí. V kontextu tohoto mixu utajovaných a naopak nadsazených a překroucených faktů pak není divu, že se většina lidí v radiační problematice naprosto ztrácí. K tomu přispívá i velké množství různých jednotek používaných v radiobiologii a radiační ochraně. Následkem toho se někteří lidé obávají radioaktivity tam, kde to není nutné, a přitom dobrovolně a bez mrknutí oka podstupují podobné zvrhlosti jako třeba „preventivní celotělové CT“, populární zejména v USA. V současnosti se radiobiologie dostala do popředí pozornosti zejména v souvislosti s rizikem poškození ukrajinských atomových elektráren v důsledku jejich okupace ruským agresorem. Poprvé v historii bylo porušeno morální embargo o útočení na jaderné elektrárny s potenciálně katastrofickými důsledky. Lidstvo znovu odhalilo svou omezenost. Pokud však odhlédneme od války na Ukrajině, ne každý si například uvědomuje význam ale i nebezpečí ionizujícího („radioaktivního“) záření v medicíně. Přitom jsme právě dosáhli milníku, kdy ozáření populace následkem medicínských zákroků již v moha zemích přesáhlo hodnoty získané z přirozeného pozadí, které představuje nevyhnutelnou a až donedávna jednoznačně nejvýznamnější složku radiační zátěže. K obrovskému nárůstu medicínské expozice ionizujícímu záření přitom nepřispívá pouze léčba onkologických pacientů, kde radioterapie představuje nenahraditelný nástroj k likvidaci zhoubných nádorů; spolu s radioterapií roste aplikace ionizujícího záření také v diagnostice, kde lékaři využívají stále dokonalejších zobrazovacích metod. Lepší zobrazení je bezesporu důležité ve specifických případech. Leckdy je ale zbytečné, ba přímo kontraproduktivní, protože pouze navyšuje radiační zátěž a sekundární zdravotní riziko pro pacienta. Záření je tak, podobně jako každý jiný zdroj energie, dobrý sluha ale špatný pán a je s ním třeba zacházet uváženě. Je třeba zdůraznit, že expozici ionizujícímu záření se nemůžeme za žádných okolností vyhnout, organismy se ale na určité radiační pozadí výborně adaptovali. V době počátku formování života na planetě Zemi byla radiace asi dvojnásobná oproti dnešnímu stavu, což „donutilo“ organismy, aby si v rámci evoluce „vyvinuli“ velmi účinné mechanismy jak radiačnímu poškození čelit. Dokonce existují studie, jež poukazují na tzv. hormezní efekt, neboli zdravotní prospěšnost nízkých dávek ionizujícího záření. Radiační pozadí také přispívá k evoluci. Naše znalost vlivu nízkých dávek ionizujícího záření je však zatím nedostatečná, jelikož výzkum v této oblasti je značně komplikovaný. Přitom právě působení nízkých dávek ionizujícího záření je pro lidské zdraví zásadní, protože s vysokými dávkami se můžeme setkat jen v ojedinělých situacích. Na závěr tohoto příspěvku budiž ještě řečeno, že obecně rozšířený pojem „radioaktivní záření“ v sobě zahrnuje celou škálu různých typů ionizujícího záření jejichž fyzikální charakteristiky a biologické účinky se značně liší. Právě neznalost účinků různých druhů ionizujícího záření na lidský organismus a obtížnost kosmonauty před radiací ve volném vesmíru ochránit v současnosti vyvolává vrásky na čelech inženýrů a dalších plánovačů letu na Mars. Se stejným problémem se potýkáme při zavádění nových radioterapeutických metod. Přestože výše uvedený text poukazuje jen na několik zásadních událostí a oblastí lidské činnosti spojených s ionizujícím zářením, věřím, že i tak nastiňuje důležitost radiobiologie a radiobiologického výzkumu. Na Oddělení buněčně biologie a radiobiologie Biofyzikálního ústavu AVČR se věnujeme výzkumu poškození a oprav DNA po expozici normálních a nádorových buněk různým typům ionizujícího záření, a to zejména pomocí mikroskopie a super-rozlišovací mikroskopie (nanoskopie). Snažíme se tak nejen nalézt možnosti ochrany před ionizujícím zářením a napomoci vývoji nových radioterapeutických metod, ale také s využitím ionizujícího záření porozumět fundamentálním biologickým procesům, například, jak se z normální buňky stává buňka nádorová. Našemu výzkumu ale i dalším teoretickým oblastem radiobiologie se budeme postupně detailněji věnovat v dalších dílech tohoto příspěvkového seriálu. Pokud by někoho zajímala specifická problematika, které by se chtěl v některém z dalších příspěvků blíže věnovat, nezdráhejte se prosím uvést vaše podněty do komentářů.
Martin Falk
Úvod k seriálu
26. 8. 2022
Co spojuje jáchymovské lázně, plánovaný let na Mars a obecně výzkum vesmíru, současnou okupaci Ukrajiny Ruskem, přeměnu zdravých buněk na buňky nádorové a naopak účinnou léčbu onkologických pacientů, diagnostické zobrazování v medicíně, relativně ekologické zdroje energie ale i tragické havárie jaderných elektráren, hrozící teroristické útoky pomocí tzv. špinavé bomby, největší projekt v historii vědy (projekt Manhattan), jaderné zbraně a atomové bombardování japonských měst Hirošimy a Nagasaki, špatně postavené domy na „radonovém podloží“, výzkum fundamentálních životních procesů v buňkách, přirozenou evoluci organismů, spoustu dalších významných fenoménů a výzkum Oddělení buněčné biologie a radiobiologie Biofyzikálního ústavu AVČR? Jedná se ionizující záření a jeho všudypřítomný efekt na živé organismy, člověka nevyjímaje. Pokud vás tato témata zajímají, těžko se orientujete v mediálních zprávách obvykle hyperbolizujících cokoliv nějak spojené s radioaktivitou, potřebujete lépe porozumět radiobiologickým jednotkám a vztahu mezi druhem ionizujícího záření, jeho dávkou a zdravotním rizikem, a nebo jste profesionálové a jen se chcete dozvědět více o našem výzkumu a současném stavu vědění na poli radiobiologie a radiační biofyziky, pak sledujte tento nový příspěvkový seriál, v jehož rámci se budeme postupně podrobněji věnovat zajímavým radiobiologickým problémům a událostem. Následný uvedený článek přináší úvod k tomuto seriálu.
Martin Falk
ODDĚLENÍ MOLEKULÁRNÍ BIOFYZIKY A FARMAKOLOGIE BIOFYZIKÁLNÍHO ÚSTAVU AV ČR, v. v. i.
10. 8. 2022
Pracovníci oddělení Molekulární biofyziky a farmakologie Biofyzikálního ústavu Akademie věd ČR zkoumají možnosti lepšího využití léků proti rakovině. Jejich výzkum je zaměřen na cytostatika obsahující atomy kovů, tzv. metalofarmaka.
Koncem sedmdesátých let minulého století bylo objeveno nové protinádorové léčivo nazývané cisplatina – sloučenina na bázi platiny. Aplikuje se infuzí a účinně působí proti řadě nádorů, mezi nejúspěšnější patří léčba nádorů varlat a vaječníků. Později byly připraveny další protinádorově účinné látky odvozené od sloučenin obsahujících atom platiny či jiných kovů – například iridia, ruthenia, osmia, zlata, popř. i mědi.
Pro tyto látky je charakteristické, že jsou tzv. multimodální, tj. působí několika mechanismy současně. Jedním z mechanismů, kterým tato metalofarmaka usmrcují nádorové buňky, je jejich schopnost nevratně poškozovat genetický materiál (DNA) a další organely rakovinných buněk.
Přestože například cisplatina a její deriváty patří k nejzdařilejším léčivům proti rakovině nejen z lékařského, ale i z komerčního hlediska, jejich využití je spojeno s řadou omezení. Nádory se po opakovaném podání dokáží přizpůsobit a stávají se vůči těmto lékům odolnými. Kromě toho je možné metalofarmaka využít jen pro omezené spektrum nádorů. Především však naprostá většina chemoterapeutik včetně metalofarmak komerčně dostupných i vyvíjených v celosvětovém měřítku postrádá schopnost usmrcovat nádorové kmenové buňky. To je subpopulace rakovinných buněk nacházejících se v nádorech jen ve velmi malém množství, ale významných při nástupu recidivy nádoru a vytváření metastáz.
Tým pracovníků oddělení Molekulární biofyziky a farmakologie se již řadu let zabývá výzkumem zaměřeným na vývoj nových metalofarmak, která jsou schopná odstraňovat jak nádorové kmenové buňky, tak i ostatní buňky nádoru.
Jednou ze strategií je připravit a testovat nové, tzv. multimodální komplexy kovů. Výzkumníci tedy například k protinádorově účinnému komplexu platiny (např. cisplatině) nebo jiného kovu připojují jednu nebo více funkčních skupin, schopných usmrcovat nádorové kmenové buňky. Ty by měly zvýšit a rozšířit účinnost původního komplexu. Předmětem zkoumání je zjistit, zda má takto sestavený nový komplex očekávané protinádorové vlastnosti, na které nádorové buňky působí a zda je možné jej navrhnout pro další preklinické a klinické zkoušky.
K výzkumu jsou využívány vedle tkáňových kultur z lidských rakovinných buněk kultivovaných v jedné vrstvě také tzv. trojrozměrné sferoidy vytvořené z nádorových buněk, které velmi dobře simulují reálné nádory v prostředí lidského organismu. Příklad slibných cytostatik testovaných v laboratořích oddělení Molekulární biofyziky a farmakologie představují deriváty cisplatiny obsahující kyselinu skořicovou. Jsou velmi účinné v usmrcování veškerých buněk nádoru včetně nádorových kmenových buněk rabdomyosarkomu, což je jeden z nejproblematičtějších a špatně léčitelných dětských nádorů (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913996).
Důležitou vlastností protinádorových chemoterapeutik je jejich schopnost působit pouze na nádory a ne na zdravé normální buňky. Proto výzkumný tým oddělení Molekulární biofyziky a farmakologie testuje také tzv. fotoaktivovatelná metalofarmaka. Jejich důležitou vlastností musí být malá nebo žádná aktivita ve tmě, schopnost aktivace po ozáření světlem určité vlnové délky a aktivita v prostředí uvnitř nádorů. Léčivo se po podání pacientovi šíří v celém těle, nejen v nádorech, a jeho protinádorová aktivita je aktivována ozářením světlem pouze v místě nádoru. Toho lze dosáhnout díky nedávným pokrokům ve vývoji laserů a optických vláken, tedy technologiím, které umožňují ozařovat také vnitřní orgány světlem definované intenzity a vlnové délky.
Příkladem nadějného fotoaktivovatelného cytostatika testovaného v laboratořích oddělení Molekulární biofyziky a farmakologie je komplex iridia kombinovaný s molekulou kumarinu, který je po fotoaktivaci schopný účinně ničit jak kmenové, tak i rychle se množící ostatní buňky nádoru, a to především nádoru prostaty. Právě ten je druhým nejčastěji se vyskytujícím typem rakoviny u mužů v celosvětovém měřítku (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201901268).