Ondřej Kováč: Budu syntetizovat nové antibiotikum

„Totální syntéza je jako puzzle. Struktura molekuly je složena z jednotlivých „kostiček“‎, které musíme vyrobit a správně složit,“‎ popisuje Ondřej Kováč z Univerzity Palackého v Olomouci. V listopadu odjíždí na roční stáž na Innsbruck University k prof. Magauerovi, kde se bude věnovat totální syntéze nového antibiotika Kibdelomycinu. To má unikátní mechanismus účinku než dosud známá antibiotika a mohlo by být účinné i na rezistentní kmeny bakterií.

Nobelisté často uvádí zajímavé historky, jak se dozvěděli o tom, že byli oceněni. Jak to bylo u vás při získání stipendia od Nadace Experientia?

Byl jsem doma u počítače a otevřel e-mail. Měl jsem samozřejmě obrovskou radost, získat stipendium jsem si moc přál. A trochu mě to překvapilo, výsledky jsem tak brzy nečekal. Vlastně to byl docela intenzivní a dobrý týden. Dopisoval jsem dizertaci, v sobotu se mi narodil syn a v pondělí jsem se dozvěděl, že získávám stipendium.

Kdy a jak jste se o Nadaci Experientia poprvé dozvěděl?

To bylo před dvěma lety na Mezioborovém setkání mladých biologů, biochemiků a chemiků v Milovech, kde měla přednášku dr. Irena G. Stará (předsedkyně správní rady Nadace Experientia – pozn. autorky). Zaujalo mě to a zjistil jsem si více. Příběh Nadace Experientia je úžasný a unikátní. Mám přečtené všechny příběhy stipendistů a chtěl jsem patřit mezi ně.

Máte nějaké doporučení pro další zájemce o stipendium?

Doporučuji se jet předem podívat do vybrané laboratoře. Osobně mi to velmi pomohlo při rozhodování, protože jsem si vybíral z několika míst. Také je určitě dobré začít včas a mít dostatek času na projekt. Nejdéle trvá vymyslet nápad, navrhnou reakce. Samotné sepsání projektu je to nejjednodušší. A určitě doporučuji nebát se a zkusit to.

Podle čeho jste vybíral místo, kam pojedete?

Hledal jsem skupinu, kde se dělá totální syntéza a takových míst v Evropě moc není. S prof. Magauerem jsem se potkal už před dvěma lety na konferenci ve Vídni. Zaujaly mě jeho projekty – dělá velmi elegantní reakce pomocí nichž připravuje komplexní molekuly. A měl jsem na něj i osobní doporučení od prof. Wasera z Univerzity Johanna Keplera v Linci, kde jsem strávil půl roku na stáži. Do Innsbrucku jsem se za prof. Magauerem jel osobně podívat. Poznal jsem tým a viděl jsem laboratoře, které jsou špičkově vybavené. I osobně jsme si sedli. Je sice mladý, ale už teď je v evropské, ne-li ve světové špičce. Doufám, že se od něho naučím co nejvíce.

Jak jste si vybíral projekt?

Má motivace byla, že jsem si chtěl zkusit totální syntézu. Hledal jsem nějakou komplexní molekulu z přírody, která by mohla být užitečná, ale nelze ji získat v dostatečném množství z přírody. A jelikož antibiotická rezistence začíná být stále větší problém, vybral jsem si antibiotikum Kibdelomycin. Toto antibiotikum je navíc unikátní tím, že má jiný mechanismus účinku než dosud známá antibiotika, tedy by mohlo být účinné i na rezistentní kmeny bakterií. Moc se mi líbí propojení organické syntézy s biologií a možnou aplikací do praxe.

Jak se na takové nové antibiotikum přijde?

Farmaceutické firmy mají velké knihovny přírodních látek z různých organismů a v nich náhodně hledají látky s nejrůznějším účinkem, například antibiotika, a ty pak dále testují. Pokud mají dobré výsledky a nelze je v dostatečném množství získat z přírody, je snaha připravit je synteticky v laboratoři. Příroda je skvělý a skoro nevyčerpatelný zdroj biologicky aktivních látek.

Jak si představit totální syntézu?

Je to jako puzzle, kdy máme velmi komplexní molekulu – obrázek, který je složen z kostiček. Při totální syntéze je potřeba vyrobit tyto jednotlivé kostičky, které poté musíme správně pospojovat, a tím nám vznikne požadovaný obrázek – molekula.

Takže vy budete podle „obrázku“‎ skládat Kibdelomycin?

Ano, i když u takto složitých látek není stoprocentně jisté, že současná představa o struktuře Kibdelomycinu je ta správná, a to zejména s ohledem na stereochemii. Může se stát, že až se mi molekulu podaří podle současného obrázku připravit, zjistíme, že výsledky analýz se liší od výsledků přírodní molekuly a strukturu budeme muset upravit. I s tím se musí počítat.

V prvním roce projektu plánujete připravit první tři části molekuly z pěti. Celá molekula Kibdelomycinu by mohla být připravená do dvou let. Jak velká je to výzva?

Obrovská. Molekula je opravdu komplexní. Šance, že se mi to podaří do dvou let, tu ovšem je. Samozřejmě počítám i s tím, že ne všechny kroky půjdou podle plánu a bude to trvat déle. Totální syntéza je tvrdá řehole, člověk si to může vymyslet na papíře, ale pak se v nějakém bodě může zaseknout i na několik let. Líbí se mi, že je to velmi rozmanitá práce a při řešení problémů se musí vymýšlet nová, kreativnější řešení syntézy. Člověk se hodně naučí.

Když se jedná o takto složitou molekulu, jaká je šance, že se dostane do komerční výroby?

To je v tuto chvíli velmi těžká otázka. Nevíme, zda se nám podaří nalézt snadný a jednoduchý postup syntézy. Ideální by bylo, kdybychom zjistili, že pro mikrobiální účinky stačí pouze určitá část molekuly, to by celou syntézu velmi zjednodušilo. Další možností je semisyntetická cesta, kdy základní molekulu vytvoří například bakterie a my pak synteticky doděláme jen několik posledních kroků.

Jaké jsou vaše plány do budoucna?

Můj sen je mít jednou vlastní výzkumnou skupinu a pracovat na vlastních nápadech. Ten nejbližší plán je stáž v Innsbrucku, kterou bych si chtěl ideálně o rok či dva prodloužit. Ale uvidíme, jak se nám tam s rodinou bude líbit.

Jak jste se dostal k chemii?

K chemii jsem se dostal tak trochu oklikou. Na střední škole jsem zvažoval třeba i novinařinu, ale nakonec vyhrála biologie. Měl jsem k ní blízko, protože otec je molekulární biolog. Takže jsem šel studovat experimentální biologii. Už během bakalářské práce jsem ovšem dělal organickou syntézu látek s cílenou biologickou aktivitou. Můj vedoucí bakalářské práce mě pro organiku nadchnul, vše mi trpělivě vysvětloval a hodně mě naučil. Takže na magistra jsem už změnil obor na bioorganickou chemii a na doktorát jsem šel už čistě na organickou chemii. Teď se díky antibiotikům k biologii zase trochu vracím.

Co vás baví na vědě?

Líbí se mi ta rozmanitost. Baví mě objevovat, dělat nové věci, přijímat nové výzvy. Líbí se mi, že mohu objevit něco, co najde uplatnění v praxi.

Co vás baví mimo vědu?

Dlouho jsem dělal atletiku, takže mám velmi blízko ke sportu. A také rád čtu, nejvíce fantasy a také populárně naučné knihy. Rád se dozvídám informace i z jiných oborů. Naposledy mě zaujala kniha Fyzika Superhrdinů od Jamese Kakaliose. Je to perfektní spojení komiksů, které mám rád, a fyziky.

Ondřej Kováč

Na Univerzitě Palackého v Olomouci nejdříve začal studovat experimentální biologii, ale už během bakalářské práce se dostal k organické syntéze, která ho zaujala. Na magistra přešel na obor bioorganická chemie a na doktorát se přihlásil na obor organická chemie do skupiny dr. Jiřího Pospíšila. Od Nadace Experientia získal 950 000 Kč na roční stáž ve skupině prof. Magauera na Innsbruck University v Rakousku, kde se bude věnovat totální syntéze nového antibiotika Kibdelomycinu.