Vedecký projekt svetového formátu riešený na UPJŠ v Košiciach

Vedenie a rovnako aj vedeckí pracovníci Centra interdisciplinárnych biovied (CIB), Technologického a inovačného parku (TIP) Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach (UPJŠ) a Katedry biofyziky (KBF), Prírodovedeckej fakulty (PF) UPJŠ sa už dlhodobo snažia hľadať a využívať všetky dostupné možnosti vytvárania a zlepšovania podmienok priamo na ich domovskej univerzite pre realizáciu atraktívnej vedy na vysokej úrovni, ktorá aj reálne napĺňa jedno z esenciálnych poslaní vedy – prinášať úžitok spoločnosti. A o tomto je aj projekt CasProt, ktorý bol v roku 2020 získaný skupinou prof. RNDr. Pavla Miškovského, DrSc. v rámci výzvy EU H2020-WIDESPREAD-05-2020.

Návrat skúsených slovenských vedcov a využitie ich potenciálu, know-how a expertízy

Projektu CasProt však predchádzal iný úspešný európsky projekt, získaný a koordinovaný skupinou prof. Pavla Miškovského (v tom čase KBF PF UPJŠ), ktorý je na UPJŠ v Košiciach známy najmä prostredníctvom svojho akronymu CELIM („Podpora excelentnosti v multiškálovom zobrazovaní buniek“). Vďaka tomuto projektu sa ešte v roku 2014 vrátilo na PF UPJŠ sedem slovenských vedcov, predtým dlhodobo pôsobiacich v zahraničí. Jednotiacim prvkom ich expertíz bolo štúdium proteínov, resp. procesov na molekulovej úrovni, v ktorých významnú úlohu zohrávajú proteíny.

Aj vďaka úspešnému riešeniu projektu CELIM a následnému príchodu ďalších dvoch kolegov zo zahraničia, sa na UPJŠ vytvorilo nové výskumno-vedecké pracovisko, Centrum interdisciplinárnych biovied, ktorého jedným z hlavných zámerov bolo štúdium proteínov. Vedomí si jasného zadefinovania expertízy, si vedci z CIB stále viac uvedomovali (a uvedomujú), že ak chcú súťažiť o prestížne Európske granty s tímami z prvej stovky najlepších svetových univerzít, a v týchto súťažiach aj uspieť, potrebujú nevyhnutne spolupracovať a „učiť sa“ od tých najlepších, od najsilnejších tímov v danej oblasti. Projekt CasProt teda spočíva v spolupráci skupiny z UPJŠ pod vedením prof. Miškovského s dvoma excelentnými skupinami v oblasti štúdia proteínov, konkrétne so skupinou prof. Andreasa Plückthuna z Univerzity Zürich (UZH) a so skupinou prof. Matthiasa Riefa z Technickej univerzity v Mníchove (TUM).

Spolupráca týchto troch skupín bola prirodzeným a logickým dôsledkom osobných kontaktov a dlhodobého pôsobenia doc. Erika Sedláka na UZH a doc. Gabriela Žoldáka na TUM. Bližšie oboznámenie sa s hlavným vedeckým zameraním týchto skupín a ich významom pre svetovú vedu – konkrétne v prípade UZH ide o riadenú evolúciu proteínov a v prípade TUM o silovú spektroskopiu jednej molekuly – poskytuje jasné potvrdenie kvality nielen samotných pracovísk, ale najmä ich špičkového výskumu. Dôkazom, že skúmané problematiky patria medzi nanajvýš aktuálne oblasti výskumu, sú aj Nobelové ceny udelené v roku 2018 za chémiu a za fyziku v týchto oblastiach. Na druhej strane, to že sa UPJŠ stala koordinátorom projektu CasProt, a teda, že jej tak významné laboratória prejavili dôveru a uznanie a stali sa jej partermi, dodáva UPJŠ patričnú prestíž a kvalitu. 

Ambíciou projektu CasProt je zastaviť alebo aspoň výrazne spomaliť odchod vedecko-výskumného potenciálu z regiónu a podporiť spoluprácu s (novým) priemyslom 

Hlavným cieľom projektu CasProt je posilnenie vedeckej kapacity a vedeckého profilu UPJŠ v oblasti štúdia proteínov. Pri jeho dosahovaní treba rátať s vplyvom viacerých faktorov, ktoré prirodzene definujú jeho čiastkové ciele. V prvom rade ide o integráciu nielen skúsených vedcov, ale najmä mladých vedecko-výskumných pracovníkov na začiatku ich kariéry do výskumnej skupiny CIB TIP. V dlhodobom kontexte teda ide o snahu spomaliť, príp. až zastaviť odchod kvalifikovaných a motivovaných vedcov zo Slovenska a zvýšiť atraktivitu UPJŠ pre záujemcov o doktorandské, príp. postdoktorandské štúdiá.

Druhým parciálnym cieľom projektu je zvýšenie a stimulácia technologickej kapacity UPJŠ v spolupráci s „high-tech“ spoločnosťami. Tento typ spolupráce v oblasti štúdia proteínov bezpochyby prináša aj obrovský potenciál možných spoločných projektov s farmaceutickými a biotechnologickými spoločnosťami, a práve to môže viesť k významnému posilneniu postavenia UPJŠ v oblasti intelektuálneho vlastníctva vzhľadom na vývoj nových terapeutík a špecifických enzýmov. V neposlednom rade ide aj o posilnenie vedeckého manažmentu a administratívnych zručností na UPJŠ.

Zvýšenie atraktivity UPJŠ pre farmaceutické a biotechnologické firmy

Prínos projektu CasProt možno vidieť hneď na niekoľkých úrovniach. Po prvé, vytváranie dlhodobých kontaktov s členmi špičkových laboratórií partnerov. Tieto majú nenahraditeľný význam pri riešení vedeckých projektov CIB TIP. Ďalej je to prístup k najnovším technológiám v oblasti výskumu proteínov a možnosť ich zavádzania do laboratórií CIB TIP. Tá sa ponúka najmä v spolupráci s partnerskými laboratóriami. Jeden z významných prínosov projektu CasProt sa týka doktorandov a mladých kolegov. Určite je pre nich neoceniteľnou možnosť a následná skúsenosť  realizácie pracovno-študijného pobytu v partnerských zahraničných laboratóriách, kde môžu nielen odpozorovať systém organizácie a fungovania ich laboratórií, ale byť aj aktívne prítomní na nimi organizovaných seminároch či vedeckých diskusiách.

Za významný úspech sa určite bude považovať to, ak sa kolektívu CIB, na základe využitia skúsenosti z partnerských univerzít, podarí zvýšiť úspešnosť získavania prestížnych medzinárodných projektov (napr. Horizon Europe). Ak sa však na projekt CasProt pozrieme ako na súčasť väčšej mozaiky pozostávajúcej z mnohých vedeckých projektov realizovaných na UPJŠ, jasným prínosom a úspechom tohto projektu je už aj možnosť vytvárať nové spolupráce aj s ďalšími významnými pracoviskami zaoberajúcimi sa štúdiom proteínov. Príkladom je už rozbehnutá spoluprácu pracoviska CIB so skupinou prof. Damborského, vedúceho pracovníka Loschmidt laboratórií na Masarykovej univerzite v Brne. Práve vďaka zavedeniu metód ribozómového displeja v laboratóriách UPJŠ sa v spolupráci s touto skupinou bude možné podieľať na vývoji enzýmov z rodiny haloalkánových dehalogenáz vhodných na bioremediáciu, ako aj na vývoji trombolytík na báze bakteriálneho proteínu, stafylokinázy. Následne je možné očakávať, že úspešné riešenia takýchto projektov povedú nielen k zvýšeniu renomé UPJŠ, ale sa prejavia aj vo financovaní a zvýšenom záujme farmaceutických a biotechnologických firiem o spoluprácu s UPJŠ v Košiciach.

Čo ďalej čaká projekt CasProt?

Projekt CasProt má úspešne za sebou prvú periódu svojej realizácie. Tak ako všetky ostatné oblasti života, aj implementácia projektu CasProt bola od začiatku, najmä pri riešení konkrétnych úloh, významne poznačená obmedzeniami súvisiacimi s pandémiou COVID-19. A tak sa v druhej polovici projektu dáva dôraz na uskutočnenie všetkých naplánovaných a doteraz nezrealizovaných výmenných pobytov doktorandov a mladých vedeckých pracovníkov, ako aj na organizáciu letných škôl rovnako zameraných na doktorandských, ale aj magisterských študentov a ich špecifickú profiláciu. Na začiatku uplynulého leta úspešne prebehla na pôde laboratórií Katedry biochémie PF UPJŠ a CIB UPJŠ prvá z troch letných škôl. Bola venovaná problematike stability a zbaľovania proteínov a zúčastnili sa jej študenti z celého Slovenska. Aktuálne sa už pracuje na organizácii zvyšných dvoch letných škôl venovaných problematike riadenej evolúcie proteínov a biofotoniky. Tie by sa mali uskutočniť na jar 2023. Súčasťou „Letnej školy riadenej evolúcie proteínov“ bude aj sympózium venované rovnakej problematike, na ktorom sa ráta s účasťou významných vedcov a expertov z UZH a TUM. Zároveň sú už teraz pozvaní všetci študenti – nielen študenti biofyziky a biochémie z UPJŠ, ale aj príbuzných vedných odborov   a z celého Slovenska – nenechať si  ujsť príležitosť vypočuť si prednášky svetových odborníkov v tejto vednej oblasti, prípadne s nimi aj diskutovať. Akousi pomyselnou bodkou riešenia projektu CasProt bude príprava a vytvorenie spoločného EU projektu s partnerskými univerzitami. Jeho cieľom má byť prehĺbenie tejto už úspešne etablovanej spolupráce v oblasti projektov s aplikačným významom.

doc. RNDr. Erik Sedlák, DrSc., koordinátor projektu CasProt 

Vysokoškolské štúdium absolvoval na Prírodovedeckej fakulte UPJŠ v Košiciach. V roku 2006 získal titul docent a v roku 2020 doktor vied. Od júla 2022 zaujíma funkčné miesto profesora na Katedre biochémie PF UPJŠ. Docent Sedlák absolvoval niekoľko zahraničných pobytov v USA (The University z Texas Health Science Center, San Antonio a Rice University v Houstone) a vo Švajčiarsku (Universität Zürich). Okrem projektu CasProt sa spolupodieľa aj na ďalších projektoch slovenských i zahraničných grantových schém zameraných na rozvoj slovenskej vedy. Erik Sedlák bol za svoje odborné práce niekoľkokrát ocenený slovenskými (minister školstva, prezident SR, Slovenská biofyzikálna spoločnosť) ale aj zahraničnými inštitúciami (štipendium Marie-Curie Intra-European Fellowship). Od roku 2018 zastáva pozíciu vedúceho Centra interdisciplinárnych biovied TIP UPJŠ a je tiež koordinátorom projektu CasProt.