​Dobrodružství s mikrokopem embryoložky Zuzany Holubcové

Embrya pozoruje osmatřicetiletá embryoložka už deset let. Čtyři roky pracovala vsetínská rodačka v prestižní laboratoři v Cambridge. Poté, co Zuzana Holubcová vyměnila myší vajíčka za lidské a jako první na světě natočila, co se děje uvnitř lidského vajíčka před oplodněním, získala pozornost profesionálů z oboru na celém světě.

Dnes se i díky jejím objevům rodí děti také z vajíček, která by jinak nebyly k ničemu. Před sebou má další velký cíl: snížit velké množství potratů při umělém oplodnění.

Jak se vám daří?

Momentálně hodně hekticky. Ráno jsem dostala zprávu, že jsou k dispozici vzácné vzorky, takže teď musím přeorganizovat denní plán práce.

Zbrzdila koronavirová krize také embryology?

Opatření výzkum trochu zbrzdila, ale naštěstí jsme se nedostali úplně na nulu. Navíc velkou část vědecké práce tvoří analýza dat a sepisování výsledků, takže je co dělat i na home-office. Co se týče klinické reprodukce, ta zaznamenala určitý pokles počtu pacientů kvůli omezení cestování, ale až na malou přestávku v loňském roce reprodukční kliniky jakožto zdravotnická zařízení pořád fungují.

Prohlásila jste o sobě, že už se pomalu cítíte ve vědeckém důchodu. To už jste výzkumem tak unavená?

Trochu jo (smích). Věda je obor, který děláte špičkově kolem třicítky, kdy máte nejvíc energie. Potom už se to mění spíš na manažerskou funkci, kdy navrhujete projekty a spíš radami pomáháte těm mladším. Vědecké týmy jsou vždycky složeny z mladších energických lidí a pak starších a zkušenějších. Já už jsem se asi přehoupla do té druhé kategorie.

Před šesti lety jste jako první na světě zjistila, co se děje uvnitř lidského vajíčka před oplodněním. Kam se od té doby posunul váš výzkum. Jak tento úspěch posunul vás samotnou?

Začala jsem se specializovat na lidskou embryologii. Už jsem se nechtěla vrátit k myším. A taky mě to posunulo do klinické sféry. Díky tomu mám skvělou možnost pozorovat vývoj lidských embryí a využít i v podstatě odpadní materiál, který na klinikách vzniká, k výzkumu. Můj současný výzkum už zkrátka není jen o vajíčkách, ale také o embryích.

Přišla jste na to, jak lépe načasovat umělé oplodnění (IVF), aby bylo úspěšné. Výsledky vašeho výzkumu využívá v praxi brněnská klinika Reprofit International i některé zahraniční skupiny. Zvýšila se díky tomu úspěšnost početí? Je to vidět konkrétně v číslech?

Díky mému objevu se rodí děti i z vajíček, která byla donedávna považována za nevhodná k použití. Trik je v tom, že u těch vajíček, která dozrávají pomalu, posunete čas oplození. Tohle se ale týká malé skupiny pacientů, případů se špatnou prognózou. Celková čísla tahle malá skupina zase tolik neovlivní. Ale já ani nemám ambici zvyšovat celková čísla. Chci spíš pomoct lidem, u kterých klasické postupy nezafungují ideálně. Věřím, že velký zlom v globálních číslech může přinést lepší pochopení implantace, neboli procesu zahňizďování embrya v těle ženy. Tenhle kritický moment vývoje vědci doposud neměli možnost prozkoumat.

Jde o téma, které by mohlo časem snížit míru potratovosti při umělém oplodnění. Jak jste s výzkumem daleko?

Implantace je označována jako blackbox, čili černá skříňka vývoje. A to proto, že jej nelze dost dobře studovat. Omezuje nás stávající legislativa. My se s kolegy intenzivně zabýváme tím, jak procesy zahnízdění modelovat s pomocí embryonálních kmenových buněk v laboratoři, abychom se aspoň něco dozvěděli. Tenhle výzkum je zatím v plenkách.

Léčba neplodnosti vyjde zájemce na desítky, někdy i stovky tisíc korun, a rozhodně není zárukou toho, že žena otěhotní. Úspěšnost početí při prvním pokusu umělého oplodnění je pouze kolem třiceti procent. Už na první pohled to číslo není příliš vysoké.Úspěšnost reprodukční medicíny kopíruje biologické limity našeho druhu. I přirozeně se početí málokdy podaří „na první dobrou“. Je tedy absurdní považovat léčbu neplodnosti za výrobek, který lze „reklamovat“. Proces početí je pořád o dvou lidech, kteří přicházejí na kliniku. Zde se odborníci pokoušejí o překonání reprodukčních bariér pomocí postupů, které byly ještě generaci našich rodičů nedostupné.

Co je na asistované reprodukci tak drahé?

Žádná léčba není levná, jen její cenu obvykle nevidíme, protože jde ze zdravotního pojištění. Techniky asistované reprodukce v sobě skrývají spoustu nákladů, které pacient nevidí, protože se odehrávají za zavřenými dveřmi laboratoře. Už jenom třeba jehly, kterými se provádí oplození, jsou vyráběné za specifických podmínek a pochopitelně na jedno použití. Výrobce si tedy nechá zaplatit náklady na vývoj, výrobu, kontrolu kvality, certifikaci... Nutno také poznamenat, že v České republice hradí pojišťovna ženám do 39 let čtyři léčebné cykly, což je ve srovnání s jinými zeměmi velký luxus. Za léčbou neplodnosti do České republiky míří i mnoho párů z ciziny. Jsme přístupnější, levnější a přitom nabízíme stejnou, ne-li lepší kvalitu péče.

Není důvodem také čekací lhůta? V Anglii stojí neplodné páry v pořadníku na umělé oplodnění údajně i několik let.

V Anglii došlo ke změnám, díky kterým je asistovaná reprodukce hrazená z veřejného pojištění prakticky nedostupná. Ale tam je to tak se vším. I na fyzioterapeuta čekáte půl roku, až bude mít volný termín. Ač stále kritizujeme české zdravotnictví, neuvědomujeme si, jak je na tom dobře.

První dítě ze zkumavky se u nás narodilo před 38 lety. Přesto je reprodukční medicína stále pro mnoho lidí velmi kontroverzní. Překvapuje vás to?

Světová reprodukční medicína oslavila už čtyřicet let. Mě spíš připadá, že představuje dnes pro spoustu párů plán B. Napřed to zkusíme přirozeně, a když to nepůjde, půjdeme na kliniku. Jenže pak zjistí, že ani to nemusí být jednoduchá cesta. Kontroverzní to pro některé možná je, ale jak říká jedna moje zkušená kolegyně, většinou s tím mají problém ti, kterých se to netýká. V momentě, kdy se reprodukční potíže objeví v rodině nebo u blízkých a známých, změní názor. Uvědomte si, že asistovaná reprodukce je pro mnohé jedinou možností, jak si splnit vytoužený sen o vlastním dítěti. A to bychom jako společnost měli podporovat.

K výzkumu vajíček jste se dostala náhodou, když jste se rozhodla po ukončení studia farmacie pokračovat ještě na doktorátu. Ani na okamžik jste nelitovala?

Ze začátku jsem si myslela, že dokážu skloubit výzkum a práci v lékárně. Ale vzhledem k tomu, kam se farmacie za ty roky posunula, dnes rozhodně nelituji. Svoji odbornost mohou dnes farmaceuti uplatnit jen vzácně. Obávám se, že dnes spíš lidé hledají rady ohledně léčiv na internetu než u svého lékárníka.

Co vás na embryích tolik fascinuje?

Už jen samotný pohled na buňky, které v sobě mají zakódovanou informaci, jež dokáže stvořit celého lidského jedince. Všichni pocházíme z jedné jediné buňky, to je fascinující. První dny vývoje jsou doslova boj o život. A je velice zajímavé to pozorovat.

Co všechno pod mikroskopem vidíte? Dokážete už při pouhém pohledu na vajíčko určit jeho stáří a potenciální možnosti?

Ano i ne. Když je vajíčko hodně špatné, jde to vidět i v běžném stereomikroskopu. Ale v reprodukční medicíně více než kde jinde platí, že i špatně vypadající buňka může překvapit. I z vajíček, které se svým vzhledem značně lišily od ideálu, se narodily děti, takže vynášet soudy je ošidné. Jsou to ale spíš výjimky. Věk se určit nedá. Vajíčka na pohled hezká i ošklivá se najdou u žen mladých i starších. Vzhled ale není vše. Rozhodují „vnitřní kvality“. Špatný počet chromozomů nebo stav mitochondrií pod běžným mikroskopem vidět nejsou, na to jsou potřeba speciální techniky.

Jak pracuje vědec? Jaký je váš denní režim?

Velmi nepravidelný. Pokud by někoho odrazovala rutinní práce, bude pro něj věda ideální volbou. Rozhodně to není práce od 9 do 17 hodin, což může být výhoda i nevýhoda. Většinou o své práci přemýšlím i doma ve sprše. Někdy závidím těm, co mají padla a čistou hlavu.

Když jste před lety absolvovala vědeckou stáž v Cambridge, natahovala jste si budík i na tři hodiny ráno, abyste zkontrolovala, jak se pohnulo vajíčko pod mikroskopem. Máte to stále tak? Jste workoholička?

Nemyslím si. Ta noční vzdálená kontrola byla kritická pro experiment. Nebylo to ale každý den. Zažila jsem ve svém okolí workoholismus zblízka, vypadá opravdu jinak. Vědec jen prostě prací žije, protože ho baví. Nedělá to pro to, že musí, ale proto, že chce. Je pravda, že energie postupem let stále ubývá, takže je důležité stanovit si při práci nějaké hranice.

V Cambridge jste strávila čtyři roky. Bylo těžké se tam dostat?

Šla jsem štěstí naproti. Zareagovala jsem na inzerát a vyšlo to. Původně bylo mým snem pracovat v jedné skupině na Harvardu, ale tam pro mě tehdy neměli místo. Hodně mě to mrzelo, ale už jsem pak nebyla na nic upnutá a konkurz v Cambridge už brala víceméně bez stresu. Posléze jsem vedoucího té skupiny, do které jsem původně chtěla patřit, potkala osobně. A potvrdila jsem si, že věci jsou tak, jak mají být. Tehdy jsem se poučila, že to, co se nejprve jeví jako neúspěch, se může někdy ukázat jako výhra.

Při své práci jste určitě zažila i kritické momenty. Zajímalo by mě, jak vůbec vědec pozná, že se mu daří nebo nedaří... že jde správným směrem.

Napřed pozorujete, hledáte souvislosti. Pak si vytvoříte hypotézu a tu pak ověřujete. Nejhorší je, když vám jeden experiment hypotézu potvrdí, ale pak se to nedaří zopakovat. To bývá hodně frustrující. Je těžké si pak zavčas říct, že původní hypotéza asi nebyla správná a vrátit se k nezatíženému pozorování. Vždycky je třeba mít otevřenou mysl.

Zkoumáte i kmenové buňky, které jsou součástí embryí. Mají schopnost regenerace a podle výzkumů by bylo možné využít je například u lidí po srdečních mrtvicích. Nakolik je reálné, že se toho naše generace dožije? A co by to fakticky znamenalo?

Na celém světe běží několik desítek studií s použitím embryonálních kmenových buněk a z nich získaných buněčných typů. Kromě léčby kardiovaskulárních nemocí se vědci zaměřují také na neurodegenretivní nebo třeba oční choroby. Čili už je to i klinická záležitost. Nicméně stále se jedná o experimentální léčbu a provádějí ji pouze specializovaná zařízení v režimu klinických studií.

Dokážete odhadnout, kdy by se mohla dostat léčba do běžné praxe?

Jde o léčbu drahou, takže asi to ještě nějaký čas potrvá. Nicméně jak nás pandemie poučila, za určitých okolností se může léčba dostat z laboratoře k pacientovi velmi rychle. Důležité je také to, že výzkum embryonálních kmenových buněk otevřel cestu pro tzv. buněčnou reprogramaci. Díky tomuto přístupu je už dnes možné regenerovat pacientovy tkáně pomocí jeho vlastních buněk cíleně přeškolených pro jiné úkoly. Dnes není nereálné, že nás budou opravovat naše kožní buňky „rekvalifikované“ do jiné funkce.

Na čem se svým týmem aktuálně pracujete vy?

Kromě vnitřní organizace vajíček mě zajímá například to, co s nimi dělá proces zamražení, který slouží k jejich dlouhodobému uchovávání. Díky spolupráci s klinikami se mohu věnovat také analýze vývoje embryí. Pro klinické účely jsou totiž embrya filmována a na základě snímků jsou vybírána ta nejvhodnější pro transfer do dělohy ženy. Získané záznamy jsou nedocenitelným zdrojem informací o nejrannějších fázích života. S kolegy je pozorujeme a snažíme se hledat souvislosti mezí různými jevy. Vedle toho můj tým analyzuje i kultivační prostředí, ve kterých se embrya během svého vývoje nacházejí.

Současně vyučujete na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity v Brně.

Ano, určitý čas věnuji také přípravě výukových materiálů pro embryologický studijní obor na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity. Teď třeba dávám dohromady internetový embryologický atlas, který bude unikátní tím, že bude obsahovat i videa.

Volný čas je pro vás určitě vzácnost. Jak si nejlépe vyčistíte hlavu?

V přírodě a při hraní divadla. Jsem členkou brněnského amatérského Divadelního studia „V“, kde hrajeme především pohádky pro děti. Teď se bohužel kvůli epidemickým omezením delší dobu nehraje, takže o to víc trávím volný čas turistikou a chozením po horách.

Máte na Valašsku své oblíbené místo?

Moje srdeční záležitost je hraniční hřebenovka z Kasáren na Portáš. Nejraději tam chodím v létě, když se dají domů přinést borůvky na tradiční domácí frgál.

VIZITKA

• Zuzana Holubcová (*1982) pochází z Ústí u Vsetína. Zabývá se studiem nejranějších procesů, které jsou s životem člověka spojené. Zkoumá lidská embrya a pomáhá tak s léčbou neplodnosti, která trápí stále více párů v Česku. Podle odborníků má potíže s otěhotněním každý sedmý až osmý pár.
• Od roku 2015 pracuje v Ústavu histologie a embryologie Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně. Současně je odbornou poradkyní na klinice reprodukční medicíny Reprofit International s.r.o., která uvádí výsledky jejího výzkumu do praxe.
• Vystudovala Masarykovo gymnázium ve Vsetíně, následně farmacii na Veterinární a farmaceutické univerzitě Brno. Doktorské studium absolvovala v letech 2006-2010 na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity v Brně. V letech 2011–2015 pracovala jako postdoktorální výzkumník v Laboratoři molekulární biologie Medical Research Council v anglické Cambridge, kde zkoumala, jak se myší a lidská vajíčka připravují na oplodnění. Výsledky její práce publikovaly časopis Nature Cell Biology a Science. Díky tomuto výzkumu zjistila, jak důležité je správné načasování oplození v laboratorních podmínkách.
• Jejím vzorem jeRobert Edwards, slavný průkopník umělého oplodnění, který v roce 2010 získal Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství.
• Se svými kolegy vytvořila vzdělávací stránky www.mojereprodukcnizdravi.cz, kde jsou shrnuty zásadní informace o reprodukci a prevenci neplodnosti.

Reprodukční medicína v Česku

• 1982 – 4. listopadu se v Brně na Obilném trhu narodilo první dítě metodou umělého oplodnění nejen v Československu, ale v celém východním bloku. U zrodu stál tehdejší vedoucí Centra asistované reprodukce ve Fakultní porodnici Brno Ladislav Pilka.
• 4000 – přibližně tolik dětí se narodí v Česku ročně po umělém oplodnění. Celkově u nás přijde na svět odhadem 115 tisíc dětí.
• 40 – reprodukční medicínou se zabývá v České republice zhruba čtyři desítky klinik. Až polovinu jejich klientů tvoří cizinci.
• 39 – hranice věku, po kterou hradí pojišťovna ženám čtyři pokusy umělého oplodnění. Česká vláda chce aktuálně posunout horní hranici na 40 let.
• 30 – do tolika tisíc korun vyjde obvykle umělé oplodnění u mladších žen. S rostoucím věkem náklady rostou, důvodem je aplikace více hormonů. Kolem 40 let se může cena vyšplhat na 100 až 150 tisíc korun.