Roboti z laboratoře: malí, ale šikovní

Jak dopravit lék na přesné místo v organismu a uvolňovat ho v takovém množství, aby pomáhal bojovat s nemocí a nezatěžoval zbytečně tělo vedlejšími účinky? „Chemické roboty“ pro tyto úkoly vyvíjí František Štěpánek, zakladatel a vedoucí laboratoře chemické robotiky (Chobotix) na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze.

Roboty si zpravidla nepředstavujeme jako mikroskopické „kuličky“ bez jediného šroubku a čipu. Co vaši roboti dovedou, že si takové označení zaslouží? — Podíváme-li se na míru sofistikovanosti systémů pro doručování léčiv, na jednom pólu si můžeme představit klasickou tabletku s krystalky účinné látky, která se spolkne, rozpustí se v žaludku nebo ve střevě a molekulární roztok se vstřebá do krevního řečiště. Látce je vystaveno celé tělo. Pak si můžeme představit komplikovanější systémy, v nichž je buď prostorové, nebo časové zacílení více pod kontrolou. Léčivo může být zapouzdřeno v nějakém nosiči, v částici, která je povrchově upravena tak, aby se navázala třeba jen na určitou tkáň nebo aby se akumulovala ve vybraném orgánu. Třeba cytostatikum v nádoru. A nespoléháme se na spontánní rozpouštění a difúzi účinné látky, ale její vylučování nějakým podnětem spustíme. Ještě o stupeň dál je situace, kdy jsou molekuly účinné látky nestabilní a rychle se rozkládají. Pak pomůže, pokud látka vzniká z prekurzorů až v nosiči těsně před uvolněním. Chemický robot je pro mne právě takový systém, který nám umožňuje prostorovou i časovou kontrolu a řízenou syntézu účinné látky. Je to takový stroječek, byť bez kovových součástek a elektroniky. Je schopen po těle transportovat náklad a uvolňovat ho na určeném místě a v určený čas. Reaguje na podněty a lze ho kontrolovat zásahy zvenčí. Je to člověkem vytvořená umělá entita, která se v mnoha aspektech podobá živým organismům. Jen na rozdíl od humanoidního robota, který by se měl podobat člověku, se takový chemický robot podobá řekněme bakteriím nebo virům.

Jak jsou na tom vaši chemičtí roboti s aktivním pohybem? — Navrhujeme je tak, aby s nimi šlo manipulovat vnějším silovým polem, v našem případě magnetickým, ale neusilujeme o to, aby se ty částice samy aktivně pohybovaly, a to z několika důvodů. Na úrovni celého těla je z energetického hlediska nesmysl bojovat proti konvektivnímu transportu v krevním řečišti. O aktivním pohybu je možno uvažovat řekněme na úrovni tkáně, v extracelulárním prostoru. Ale aktivní pohyb znamená, že částice musí mít zdroj energie, nějaký nástroj umožňující orientaci například podél koncentračního gradientu a samozřejmě pohon. Když člověk promyslí do detailů, co by to obnášelo – ne na Petriho misce pro hezké obrázky do článku, ale v reálných podmínkách lidského těla –, tak to vychází ne snad nereálné, ale nevýhodné z hlediska poměru cena/výkon.

Takže by to v principu šlo, ale není to priorita? — Raději věnuji energii na to, abych dosáhl větší specificity cílení např. na základě interakce s cílovou tkání pomocí vazby protilátky na receptor. Aby po sobě robůtek nezanechával nějaké metabolity, které by mohly být tělu na obtíž. Abych získal co největší kapacitu pro přenášení účinné látky. Aby nedocházelo k jejímu nežádoucímu úniku v nevhodný čas a na nevhodném místě… Aktivní pohyb má zkrátka mezi jinými strukturními a funkčními komponenty, kterými je nutno částici vybavit, dost nízkou prioritu.

Prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D. (*1974)

Vystudoval chemické inženýrství na VŠCHT Praha, doktorát získal společně na VŠCHT a na pařížské Univerzitě Pierra a Marie Curieových. V letech 2000–2002 pracoval ve Velké Británii jako výzkumný pracovník společnosti Unilever, v letech 2002–2008 působil na londýnské Imperial College, od roku 2015 je tam hostujícím profesorem. V Londýně získal ERC grant, s nímž se jako první Čech vrátil do ČR, od té doby působí na VŠCHT Praha, kde založil laboratoř chemické robotiky (Chobotix). Od roku 2019 je také vědeckým ředitelem Centra aplikovaného farmaceutického výzkumu (The Parc), na jehož činnosti se podílejí Zentiva, VŠCHT, ÚOCHB AV ČR a Univerzita Karlova. Za svou práci získal řadu ocenění, mimo jiné Neuron Impuls (2013) nebo Cenu Wernera von Siemense pro nejlepšího univerzitního učitele (2020). Dlouhodobě usiluje o propojení základního výzkumu s farmaceutickou praxí. Věnuje se triatlonu, specializuje se na jeho delší varianty (Ironman).

Snímek Siemens

Z jakých materiálů roboty „stavíte“? — V současné době jsou naším favoritem fosfolipidové dvojvrstvy, což je základní stavební koncept i v živých buňkách. Veškeré membrány na úrovni organel i celé buňky jsou tvořeny fosfolipidovou dvojvrstvou. Pracujeme s kulovitými strukturami z fosfolipidů – s lipozomy. Vždy k nim ale něco přidáme. Třeba na jejich povrch navážeme fragmenty protilátek, aby se specificky vázaly na cílovou buňku. Nebo je kombinujeme s magnetickými nanočásticemi, aby je bylo možné zobrazit nebo s nimi pohybovat magnetickým polem. Magnetické nanočástice se navíc dokážou v radiofrekvenčním poli lokálně zahřát, čímž ve fosfolipidové dvojvrstvě dojde k fázové přeměně.

Jak se z nich pak účinná látka v cílové tkáni uvolní? — Za běžné teploty jsou lipidy uspořádané velmi hustě, jsou jakoby v tuhém stavu. Ale každá směs fosfolipidů má svou specifickou teplotu fázového přechodu. Když se na ni zahřeje, membrána se rozvolní, a tím skokově vzroste její propustnost pro látky, které jsou v ní uzavřeny. To je pro nás hlavní mechanismus, jak spouštět a zastavovat uvolňování účinné látky z takových nosičů, případně jak regulovat chemické reakce mezi reaktanty, které jsou uschovány v oddělených kompartmentech jednoho robota. Na tomto systému je nejhezčí, že je to vratný proces. Existuje mnoho enkapsulačních technologií, u kterých je otevření nevratné. Zatímco fosfolipidová dvojvrstva se dá otevírat a zavírat opakovaně.

K čemu je taková reverzibilita dobrá? — Můžeme si nadefinovat téměř libovolné časové sekvence fázových přechodů a dávkovat přesně určené množství účinné látky tak, jak potřebujeme. Jediné omezení spočívá v konečném množství látky uzavřené v lipozomech. Hybnou silou jejího uvolňování je koncentrační spád, který se dříve nebo později vyrovná. Rozložení v čase je hlavní benefit. Je třeba uvolňovat účinnou látku v definovaných časových intervalech, protože ji potřebujeme lokálně udržet nad terapeutickou koncentrací, ale nechceme to přehnat, aby nadbytek látky nezačal difundovat do okolních tekutin a nedostal se do celého těla. Z hlediska systémové koncentrace jako by látka v těle vůbec nebyla.

Lze tak minimalizovat vedlejší účinky… — …a tím pádem je možno použít i látku, která se v počátečním screeningu při hledání nových léčiv jevila velmi slibně, ale v dalších fázích preklinického výzkumu se ukázalo, že má při systémovém podání výrazné vedlejší účinky, které její využití znemožnily. Náš přístup s lokálním a v čase rozloženým doručováním by ji mohl vrátit do hry.

Na vedlejších účincích ztroskotá naprostá většina potenciálních léčiv. — A nejen na vedlejších účincích. Jde i o stabilitu. Aby léčivo mohlo projít registrací, musí být dlouhodobě stabilní, nesmí podléhat degradaci. A některé účinné látky bohužel stabilní nejsou. Proto má smysl pracovat na syntéze in situ z nějakých stabilnějších prekurzorů. Chemický robot pak funguje jako taková malá továrnička. Nesmíme si samozřejmě představovat desetikrokovou syntézu. Jeden až dva reakční kroky, které ze stabilního prekurzoru lokálně syntetizují účinnou látku.

Účinné látky v testech také často ztroskotají na špatné rozpustnosti. Spousta z nich jsou lipofilní molekuly, které jsou ve vodném prostředí téměř nerozpustné. V počátečním screeningu na tkáňových kulturách se standardně používá třeba roztok DMSO (dimetylsulfoxidu, pozn. red.), díky kterému se molekula solubilizuje a dá se měřit její účinek. Ale když pak dojde na aplikaci do živého organismu, DMSO už použít nejde a zjistí se, že biologická dostupnost účinné látky je tak nízká, že ji nelze použít.

Jaké řešení se v takovém případě nabízí? — Zabýváme se tzv. mezoporézními nosiči, konkrétně z oxidu křemičitého. Účinná látka je v nich zmáčknuta do menšího prostoru, velikost pórů typicky nepřesahuje desetinásobek rozměru té molekuly. Za normálních okolností by krystalizovala, ale v takto omezeném prostoru pro ni není tvorba krystalové mřížky energeticky výhodná. Zůstane proto v jakémsi amorfním stavu, chová se jako podchlazená tavenina. Díky tomu se dokáže vyloučit z porézního nosiče do vodného prostředí v koncentraci, která je nad její termodynamickou rozpustností. Je možno vytvořit přesycený roztok, přičemž to přesycení může být klidně stonásobné. Takový systém je samozřejmě labilní, protože je daleko od termodynamické rovnováhy. Ale než látka stihne zkrystalizovat, vstřebá se do buněk.

Jakou část objemu nosiče ty póry představují? — Měrný povrch, což je parametr, kterým se míra porozity měří, dosahuje hodnot stovek metrů čtverečních na gram. Je to opravdu hodně porézní „houbička“. Oxid křemičitý tvoří skelet, ale většinu objemu představují póry, v nichž je nasáklá účinná látka.

Neuniká nekontrolovatelně z nosiče ven? — I v tomto případě samozřejmě chceme mít kontrolu, kdy a kde se látka uvolní. Proto tyto porézní kuličky ještě obalíme do fosfolipidové slupky. Ta funguje jako brána, která nejprve brání difúzi účinné látky do okolí a na patřičném místě se otevře.

Obalit mezoporézní křemičité kuličky fosfolipidovou dvojvrstvou, to se lehko řekne, ale jak se něco takového provádí? — Jedna z našich nejnovějších publikací¹⁾ se právě tomu věnuje. Nazvali jsme to „colloidal bag of marbles“, tedy koloidní pytlík s kuličkami. Lipidová dvojvrstva plní funkci pytlíku, mezoporézní nosiče představují kuličky. Jde o to správně nastavit elektrostatické interakce, tedy náboje povrchu porézních částic a fosfolipidové dvojvrstvy, aby se mírně odpuzovaly. Aby nevytvářely makroskopické sraženiny, ale současně aby se neodpuzovaly natolik, že by se membrána odtrhla od povrchu kuliček. Kulička schovaná ve fosfolipidové membráně ji mírně odpuzuje, takže ji jakoby napíná, ale mezi kuličkou a dvojvrstvou je malá mezírka. Náboje se u dvojvrstvy dají nastavit namícháním patřičně nabitých molekul fosfolipidů a u křemičitých kuliček nějakou povrchovou modifikací. Má na to také vliv iontová síla pufru, ve kterém se to míchá. Je to balancování na hraně koloidní nestability a trvá dlouho, než se podaří parametry vychytat.

„Colloidal bag of marbles; koloidní pytlík s kuličkami.“ Lipidová dvojvrstva plní funkci pytlíku, mezoporézní nosiče představují kuličky.Ilustrace Balouch M. et al., 2021

A když parametry zjistíte, jaký je další postup? — Jakmile najdeme správné složení a podmínky, výrobní proces už je relativně jednoduchý. Je založen na opakované extruzi (vytlačování přes matrici, pozn. red.). Směs křemičitých částic a lipozomů zahřejeme nad teplotu tání lipidické dvojvrstvy a opakovaně ji protahujeme přes polykarbonátovou membránu. Lipozomy se při průchodu zmáčknou a křemičité kuličky mají tendenci na sebe fosfolipidové dvojvrstvy nabalovat. Velikostí pórů v membráně určujeme, jak velké ty finální shluky budou. Jestli 100, 200, nebo třeba 400 nm. To pak má vliv na jejich difúzi v tkáni, na jejich interakci s povrchy a podobně.

Mezoporézní kuličky se dají koupit? — Dají se koupit, používají se třeba jako nosiče pro heterogenní katalýzu. Ale my si je vyrábíme sami. Chceme mít pod kontrolou jak jejich porézní strukturu, tak velikost a povrchovou chemii.

Zmiňoval jste protilátky, díky kterým se robot naváže, kam má. Ale zároveň je předpokládám zapotřebí zabránit tomu, aby imunitní systém roboty rozpoznal a zlikvidoval dříve, než splní svou úlohu. Lze to nějak zajistit? — To je hodně složitá věc, protože po těch částicích chceme dvě věci, které jdou proti sobě. Potřebujeme roboty vybavit směrovacími skupinami – fragmenty protilátek, které zajistí vazbu na cílovou tkáň. Ale tím imunitnímu systému ukazujeme, že je v těle nějaký cizí objekt. A my robota naopak potřebujeme „zneviditelnit“, aby nedocházelo k opsonizaci, tedy k obalení látkami, které cizí objekt označují jako vetřelce určeného k likvidaci fagocytózou. Proto roboty povrchově modifikujeme, abychom je ochránili. Na fosfolipidové dvojvrstvy vážeme polymerní řetězce, např. polyetylenglykol, které stericky opsonizaci brání.

Ale jak zároveň umožnit vazbu na receptory cílových buněk? — Musíme hledat optimální poměr hustoty pokrytí povrchu látkami zabraňujícími opsonizaci a směrovacími protilátkami. Část našeho úsilí proto věnujeme snaze detailně popsat kinetiku těchto dvou dějů – navázání částic na cílové buňky na základě interakce protilátka–antigen a fagocytózy, tedy požírání částic buňkami imunitního systému. Ukazuje se, že navázání na cílovou buňku je poměrně rychlý proces, ale má omezenou kapacitu, zatímco fagocytóza je pomalejší, ale kapacitu má téměř nekonečnou. Ve spolupráci s kolegy z ÚMG jsme prováděli experimenty na potkanech a zjistili jsme, že snížení dávky může paradoxně zvýšit specificitu. Pomocí matematického modelování kinetických procesů hledáme takové nastavení, abychom maximalizovali množství aktivní látky, které se dostane do cílové tkáně, a zároveň abychom minimalizovali vedlejší účinky. Klíčem je nalezení takové dávky, při jejímž podání se v ideálním případě 100 % nosičů naváže na cílovou tkáň a nezbudou žádné, které by volně cirkulovaly v krevním řečišti a byly by fagocytovány. Opakované podání takové dávky umožní zacílit terapii mnohem lépe, než kdybychom vše podali jednorázově.

V tom, co děláte, se pojí mnoho oborů a použitých technik. Dá se ta šíře vůbec obsáhnout? — Je to hodně pestré, to je pravda. Lze to obsáhnout jen díky tomu, že jsem na tom pracoval postupně a nejsem na to sám. Do skupiny vždy přišel nějaký talentovaný student, který se pro něco nadchl, a díky němu jsme zvládli novou metodu. Máme teď portfolio kroků týkajících se přípravy jednotlivých komponent, na každou se specializuje někdo jiný. Měl jsem štěstí na studenty ochotné si nějaké téma opravdu detailně nastudovat, odzkoušet, projít si slepé uličky, kterých bývá zpravidla hodně, a nakonec to dotáhnout do použitelné podoby. Sám tomu v principu rozumím, ale do všech detailů zdaleka nevidím. Snažím se na celou problematiku dívat systémově. Jako konstruktér auta, který ví, že potřebuje nějakou nosnost konstrukce, motor příslušné síly, software řídící vstřikování paliva, katalyzátor, brzdy…, ale jednotlivé komponenty obstarávají specialisté.

Mluvíte o ochotě prošlapávat slepé uličky. Věda se přitom často představuje jako lineární cesta od úspěchu k úspěchu. — Jenomže to tak nefunguje. Opravdu je nezbytné provést množství experimentů a vyzkoušet spoustu věcí, které k ničemu nevedou. Hovořil jsem o koloidní stabilitě a o přitažlivých a odpudivých silách mezi povrchem částice a membrány. Na to existují teorie. Člověk by si řekl, že máme DLVO teorii, která popisuje síly mezi nabitými povrchy v kapalném mediu, a nebude tedy problém systém navrhnout tak, aby vše správně fungovalo. Ale ten systém je natolik složitý, že teorie je téměř k ničemu. Umožní nám předpovědět kvalitativní trendy, ale přesnou hodnotu koncentrace iontové síly na všech površích prostě musíme najít metodou pokusu a omylu. Není to hraní si se dvěma nebo třemi proměnnými, je to mnohaparametrický systém. Do hry vstupují parametry související se složením, s teplotou, rychlostí proudění, velikostí pórů v membráně… Najít funkční nastavení trvá dlouho. A mnohdy si člověk nakonec stejně říká, že v tom bohatém parametrickém prostoru skončil v nějaké oblasti, kde to sice jakžtakž funguje, ale možná je někde jinde mnohem zajímavější kombinace parametrů, kterou jen nebyl čas najít. Kde to jde, snažíme se počítat a simulovat, abychom nedělali vše čistě empiricky, ale pro spoustu problémů prostě není výpočet zvládnutelný.

Takže bez bloudění se do cíle dostat nedá? — Slepých uliček je hodně. Odolnost vůči jejich procházení je jednou z nezbytných vlastností studentů, kteří u mě pracují. Řada z nich jsou sportovci, to možná pomáhá. Ve sportu také někdy dlouho dřete, aniž by se dostavil slušný výsledek. V laborce je to podobné. Někdy jsou to týdny nepodařených experimentů, někdy měsíce.

Na webu vaší skupiny chobotix.cz mne zaujala zmínka o rozsivkách jako potenciálních nosičích účinných látek. Byl to jen okrajový nápad, nebo na tom pracujete intenzivněji? — Teď to trochu spí. Schránky rozsivek jsou porézní křemičité částice s vizuálně atraktivní a pestrou architekturou. Napadlo nás pokusit se využít je k zapouzdření a řízenému vylučování účinných látek. V křemelině jsou namíchané rozsivky všech možných druhů a tvarů, taková směs nemá jednoznačně definované vlastnosti. Proto jsme se pokoušeli pěstovat izolované druhy a získat tak schránky s uniformními vlastnostmi. Narazili jsme však na kapacitní problém – rozsivky rostou hrozně pomalu. V desetilitrové nádobě, kam jim dodáváte všechny potřebné živiny, udržujete optimální světlo i teplotu, za dva měsíce narostou nižší desítky miligramů schránek. To stačí sotva na jeden experiment.

Další slepá ulička? — Prozatím ano – i když jak se to vezme. Díky tomu, že jsem začal uvažovat o mikroorganismech jako o zdroji částic, do kterých by se daly zapouzdřit léky, jsem se dostal k jinému tématu, které naopak rozvíjíme hodně aktivně. Ke kvasinkovým glukanovým částicím. Když z kvasinky, normálního pekařského droždí, odmyjete všechny intracelulární komponenty a rozpustné složky buněčné stěny, zůstane dutá polysacharidová skořápka, která má tvar a velikost původní kvasinky – elipsoid o délce asi 5 mikrometrů. Je z nerozpustného betaglukanu a je porézní, protože z ní byly vymyty různé transmembránové komponenty. Stejně jako do křemičitých částic do ní lze amorfizovat léčivo, a protože pochází z kvasinky, je imunogenní. Makrofágy v tenkém střevě tyto částice aktivně rozpoznávají, fagocytují je a tím je dostanou do lymfatického systému. Jedna kolegyně teď zakládá start‑up, který bude glukanové částice používat jako nosiče léčiv pro doručování do lymfy.

Čím by to bylo výhodné? — Je to poměrně horké téma, protože transport lymfou umožní zvýšit biologickou dostupnost látek špatně rozpustných ve vodě a vyhnout se tzv. first pass metabolismu: když se léčivo vstřebá do krevního řečiště, často se z velké části odbourá už při prvním průchodu játry a celková biodostupnost je nízká. A pak jsou samozřejmě látky, které je přímo záhodno cílit do lymfatického systému, třeba na nádorová onemocnění spojená s lymfatickými uzlinami.

Pracujete i s 3D tiskárnou. K čemu ji používáte? — 3D tisk používáme ve dvou oblastech. Tiskneme si trojrozměrné struktury, které necháváme porůst vrstvou buněk. Slouží nám jako model tkáně, v němž následně necháváme cirkulovat nosiče léčiv a sledujeme, kde a jak rychle se akumulují. Je to přechod mezi in vitro a in vivo experimenty. Kromě toho se zajímáme také o personalizovanou formulaci léčiv. Pacient mnohdy potřebuje větší počet účinných látek a dnes mu nezbývá než polykat jednotlivé pilulky. A zejména starší pacienti v tom dělají často chyby. Data z USA ukazují, že až 10 % hospitalizací je důsledkem špatné adherence k medikaci. Personalizované lékové formy využívající 3D tisk jsou jedna z možností, jak tuto situaci zlepšit a trochu odlehčit zdravotnímu systému. Pokoušíme se připravit tablety, které by v sobě měly více účinných látek v množství a kombinaci, která je pro daného pacienta specifická. Vnitřek tablety by byl uspořádán do domén obsahujících jednotlivé látky tak, aby jejich vylučovací profily byly ekvivalentní tomu, když je člověk polyká jednotlivě.

Jak daleko směrem k praxi se snažíte své projekty dotahovat? Kdy je na čase předat to komerčnímu partnerovi? — Cílem akademického výzkumu by mělo být vymýšlet nové koncepty a ukázat, že jsou životaschopné. Že je lze v praxi připravit a přinášejí nějaký benefit oproti stávajícím postupům, např. vyšší účinnost nebo menší vedlejší účinky. U nosičů léčiv se snažíme na buněčných kulturách in vitro ukázat, že to funguje. Ve spolupráci s dalšími partnery provedeme i nějaké experimenty in vivo na zvířecích modelech. Tam někde končí naše role, dál už by to měli přebrat profesionálové. Pokud jde o technologické otázky farmaceutické výroby a formulace léčiv, těžíme z napojení na Zentivu. Máme projekty, v nichž mají studenti šanci účastnit se celého vývojového cyklu až k registraci SÚKL a uvedení na trh.

Jak daleká je cesta do klinické praxe? — Čím je nějaká problematika po vědecké stránce jednodušší, tím má větší šanci dostat se v rozumném časovém horizontu do praxe. To je příklad systémů umožňujících zlepšit rozpustnost, dosáhnout přesycení, maximalizovat absorbci do krevního řečiště. V oblasti koloidních nosičů jsou nejdál glukanové a mezoporézní křemičité částice. Testují se s látkami, které se už používají v terapii, ale mají problém se špatnou biodostupností. A tu my umíme zlepšit. Ty molekuly už dříve prošly všemi fázemi klinického testování, tam si relativně rychlé uvedení do praxe dokážu představit.

Registrace je pak rychlejší než u zcela nové účinné látky? — Pokud se nemění způsob podání, tedy pokud je i nadále perorální, stačí prokázat tzv. bioekvivalenci – na vzorku pacientů ukázat, že farmakokinetický profil, tj. koncentrace účinné látky v plazmě jako funkce času po jednorázovém nebo opakovaném podání, je v terapeutickém okně: nepřesahuje minimální toxickou koncentraci a naopak není pod minimální účinnou koncentrací. Ale pokud je to úplně nový koncept a chceme pracovat s molekulami, které dříve třeba kvůli vedlejším účinkům neprošly klinickým testováním, musely by se klinické studie udělat znovu. A to je investice, kterou si mohou dovolit jen velcí hráči.

Patentujete si výsledky své práce? — Ano, ale s rozmyslem. Patentovány máme třeba ty glukanové částice, k nimž vzniká start‑up, o kterém jsem hovořil. Do hry vstupuje řada hledisek. Na všem pracují studenti, kteří potřebují obhájit diplomové a disertační práce. Prodloužit kvůli čekání na vyřízení patentu doktorát o dva roky je finančně náročné, ale hlavně to nemusí být dobré pro studentovu kariéru. Mezinárodní patenty navíc nejsou nejlevnější, přitom není jisté, že někdo skutečně projeví zájem o licenci. Nejsme na americké univerzitě, která má za sebou rizikový kapitál a může si dovolit podat sto patentů, o nichž ví, že z 95 nic nebude, další čtyři sotva pokryjí náklady, ale ten jeden zbývající možná vydělá spoustu peněz, které pokryjí ztráty z ostatních. Na evropské úrovni nám nyní schvalují jeden patent, u nějž se už nyní domlouváme s firmou, která to pravděpodobně bude chtít licencovat. Pro školu pak dává smysl do patentu investovat, protože vidíme reálnou naději na využití. Ale pokud jde o nápady s nejistým a časově vzdáleným výsledkem, je velká otázka, zda je škola tou správnou institucí, která by takové patenty měla mít.

Ale nepatentovat nic by asi také nebylo rozumné ani pro vás, ani pro cestu nápadů do praxe. — To je pravda, protože by se tím trochu paradoxně zavřela cesta někomu, kdo by chtěl takový nápad komerčně rozvinout. Do klinických studií a registrace je potřeba investovat obrovské peníze, které do toho nikdo nedá, pokud nebude mít zajištěnu exkluzivitu a tím naději na zhodnocení své investice. Mají-li být všechny objevy financované z veřejných rozpočtů volně přístupné, musí se pak z veřejných zdrojů financovat i pokračování od preklinického výzkumu po uvedení na trh. A to není reálné. Vezměte si vakcíny proti covidu-19. Veřejný sektor by je nebyl schopen vyvinout a vyrobit v tak rekordně krátké době, to se může odehrát jedině v komerčním prostředí.

Už jste narazil na vztah vědy a sportu, který člověka (mimo jiné) připravuje na dlouhou dřinu s nejistým výsledkem. Sám děláte triatlon. Natrénovat na něj je časově náročné. Přemýšlíte při tréninku o vědě? — Při vytrvalostním tréninku se mysl dostane do určitého transu, v němž se spontánně vynořují nápady, které vás u počítače nenapadnou. Někdo si takový stav navozuje meditací, někdo poslechem hudby nebo skleničkou vína. Já delším během, plaváním, jízdou na kole nebo na běžkách. Kreativní část mé práce se často odehrává právě při sportu. Kdybych jen seděl v kanceláři nebo v laborce, možná bych se k tématům, na kterých teď pracuji, vůbec nedostal.

Kolik Ironmanů máte za sebou? — Patnáct, zatím poslední byl před dvěma lety ten nejslavnější na Havaji. Původně jsem se kvalifikoval do ročníku 2020, ale uvolnilo se místo o rok dřív. Měl jsem sice kratší čas na přípravu, než jsem původně plánoval, ale zpětně vidím, jaké jsem měl štěstí. Další dva ročníky se kvůli covidu nekonaly.

František Štěpánek v cyklistické části havajského Ironmana (2019).
Snímek archiv Františka Štěpánka.

Používáte při sportu všechny ty hi-tech vymoženosti, které pokrok vědy a techniky přinesl? — Budete se divit, ale ne. Novinky v této oblasti sleduji, zajímám se o technologie všeho možného od stravy a hydratace po měření výkonu a sledování laktátových křivek, ale jsem taková kovářovic kobyla. Neměřím si tep, na kole nepoužívám wattmetr, byť je to dnes v podstatě standard. Jsem v tom stará škola, řídím se intuicí a pocity. Možná je to chyba. Kdybych se více spolehl na přístroje, třeba si tempo nasadím lépe.

Možná potřebujete občas od exaktnosti utéct. Doslova. — Asi to tak bude. Je to taková kompenzace toho, že jsem tady pořád obklopen přístroji a čísly.