Pod pojmom šťastne prežitá chvíľa si veľmi pravdepodobne každý predstaví niečo iné. Sú ľudia, ktorým do mysle okamžite vstúpi pohodový večer strávený s rodinou. Niekto si predstaví hudobný festival s priateľmi, či plážovú párty počas leta. Sú tu však aj ľudia, ktorých prvé myšlienky po počutí pojmu šťastná chvíľa patria bielemu plášťu, mikroskopu alebo najkomplexnejšiemu objektu nie len ľudského tela, ale aj doteraz pozorovaného vesmíru - mozgu. Presne medzi túto skupinu ľudí sa radím a ja, Zuzana Hudáčová, žiačka druhého ročníka na Bilingválnom gymnáziu Milana Hodžu v Sučanoch a štipendistka Sučany Alumni.
Ľudský mozog - mňam!
Som zamilovaná do ľudského mozgu. Milujem všetko, čo dokáže, či už je to dobré alebo zlé. Milujem jeho komplikovanosť, dokonalé nedokonalosti komunikačných prepojení jednotlivých častí, milujem fakt, že ešte stále pre mňa predstavuje jednu veľkú hádanku, ktorú je potrebné rozlúštiť a pochopiť. Práve táto láska ma motivuje venovať sa biológii a vede ako celku, čo najviac voľného času, a to v podobe súťaží, samovzdelávania, či vzdelávania ostatných na nultých hodinách biologického krúžku, vedeckých workshopoch a prednáškach počas školských akcií. V určitej chvíli počas prvého ročníka som si uvedomila, že vedec bez praktických zručností je nielen nepoužiteľný, ale aj nenaplnený a následne nešťastný. Práve táto myšlienka ma motivovala osloviť Sučany Alumni ohľadom pomoci s hľadaním lídra vedeckého tímu, ktorý by mi, aj napriek nízkemu veku a nie mnohým skúsenostiam, dovolil uchádzať sa o letnú stáž vo vedeckom laboratóriu.
Aj napriek počiatočným obavám o záujem, sa našla úžasná osoba, šikovná vedkyňa, nositeľka ceny Neuron Impuls za rok 2017 a skvelá vedúca vedeckého tímu na Masarykovej univrzite v Brne, Ústave histológie a embryológie, Mgr. Dáša Bohačiaková, Ph.D., vďaka ktorej som mala šancu prežiť doteraz najkrajšie leto svojho života.
Skúsme zopár odborných výrazov
Dáša a jej tím sa špecializujú na výskum neurogenézy in vitro (proces vývoja mozgu “v skúmavke”), teda ide o skúmanie procesu diferenciácie hESC (ľudských embryonálnych kmeňových buniek) do ektodermu nervového tkaniva, či už vo forme neurálnych roziet alebo organoidov. Ide o pomerne neprebádanú a komplikovanú oblasť, kdeže existuje veľké množstvo proteínov a signálnych molekúl, ktorých exprimácia v jednotlivých fázach neurodiferenciácie ešte nebola dostatočne odpozorovaná a popísaná.
Pokiaľ vám pár termínov v predošlom odstavci nedáva celkom zmysel, tak ste na tom veľmi podobne ako som bola ja predtým, než mi Dáša poslala materiály na štúdium. Aby som teda uviedla všetko na pravú mieru, kmeňové bunky sú taký malý zázrak medicíny. Majú nekonečnú schopnosť proliferácie (delenia) a sú totipotentné, čo znamená, že sa z nich môže stať akákoľvek bunka akéhokoľvek tkaniva na tele, v závislosti od toho akým podmienkam sú vystavené. Práve do procesu diferenciácie (“premeny”) kmeňových buniek do buniek neuroektodermu som mala šancu nahliadnuť cez leto 2018.
Od imunofluorescencie po western blotting
Mojou hlavnou úlohou bolo farbiť proteíny v jednotlivých fázach neurodiferenciácie a to pomocou metódy nazývanej imunofluorescencia. Ak si myslíte, že farbenie proteínov je rovnako jednoduché ako farbenie princezniných šiat na detských omalovánkach, ste ne veľkom omyle. Keďže ide o dvojdňový proces práce s pipetami, ktorý si vyžaduje presnosť, pozornosť, dobre vyvinutú jemnú motoriku, a hlavne trpezlivosť, keďže aj malá chyba môže predstaviť ohrozenie výsledkov, a tým nutnosť opakovania celého procesu odznovu. Imunofluorescencia využíva vlastnosti komplexu látka-protilátka, pri farbení požadovaných biomolekúl. Poznáme dva typy imunofluorescencie, priamu, ktorá využíva jeden typ protilátky a nepriamu, ktorá využíva dva typy protilátok (primárne a sekundárne). My sme na farbenie používali nepriamu imunofluorescenciu. Princíp spočíva v tom, že aplikujeme primárnu protilátku do bunky, pričom aj výber protilátky aj protokol procesu je nastavený tak, aby protilátka cielila molekuly, ktoré chceme zafarbiť a aby ostatné oblasti boli zablokované. Po primárnej protilátke je pridaná fluorochromom-konjugovaná sekundárna protilátka, ktorá sa naviažne na primárnu, pričom je pre fungovanie tejto postupnosti potrebné, aby bola sekundárna protilátka generovaná proti zvieraciemu druhu, v ktorom bola generovaná primárna protilátka. Výsledky sme potom pozorovali pod fluorescenčným mikroskopom prepojeným na počítač, vďaka čomu bolo možné robiť snímky farbených proteínov. Prvé dni/týždne som si pripadala ako jedno veľké ničivé tornádo, ktoré zničí všetko, čoho sa dotkne. Rozlomila som pár sklíčok, odsala niekoľko organoidov potrebných na pozorovanie, pri pipetovaní sa mi triasli ruky a práca na desať minút mi trvala štyridsať minút, no postupne som nadobúdala väčšiu istotu pod dohľadom Bc. Veroniky Fedorovej, ktorá nám trpezlivo so všetkým pomáhala a hlavne za pomoci Dáši, ktorá mi umožnila vyskúšať si hneď niekoľko skvelých laboratórnych metód. Bola som pri western blotting-u, čo je metóda na zisťovanie množstva exprimácie proteínov, vyskúšala som si proces generácie cerebrálnych organoidov (rastu malých mozočkov) a mala som šancu byť pri krájaní organoidov, čo je aj napriek faktu, že ide o pomerne malé štruktúry nebezpečný proces, pokiaľ k tomu pustíte človeka ako som ja. Viete si predstaviť, že by pre vás zastal čas a vaše telo by zostalo navždy v takom veku a stave v akom ste teraz? Presne toto som totiž robila bunkám pomocou metódy fixácie, a tým pripravovala vzorky na pozorovanie. Veľmi zaujímavé bolo aj bunkové reprogramovanie, ktoré má síce zložitý postup, ale na ne-vedcov to pôsobí ako kúzlo, keďže ide o premenu napríklad ľudskej epiteliálnej bunky na bunku kmeňovú.
Splnený sen
Z tejto skúsenosti som si užila každú jednu sekundu. Nadobudla som nové poznatky, osvojila si viaceré zručnosti, moja zvedavosť sa prehĺbila ešte viac a k tomu som pracovala po boku úžasných inteligentných ľudí, ktorí sú mi inšpiráciou a pomohli mi zamilovať sa do mozgu ešte viac. Som veľmi vďačná všetkým, ktorí mali so mnou trpezlivosť a mnohému ma naučili. Počas strednej školy sa mi splnil sen, ktorého naplnenie som očakávala až v polovici svojho života. Veľmi si to vážim a považujem to za motiváciu nepoľaviť a pokračovať v bádaní. Veda je nádherná, dáva mi pocit, že mám reálnu šancu niečo ovplyvniť, pridať dielik na skladačke, ktorú my, ako populácia skladáme už od počiatku našej existence. Dúfam, že sa vo svete nachádza mnoho ľudí dostatočne zvedavých a odvážnych na to, aby prekonali hranicu komfortu nevedomosti. Veď kto nám vysvetlí svet okolo nás, ak nie my sami?
Zuzana Hudáčová
Tomáš Jacko o 11:52