V životě vědce je klíčovým obdobím celý život

Jaký je Váš názor na tzv. inteligentní kontaktní čočku, která by uměla dávkovat např. léky pro diabetiky nebo pracovat s očním tlakem?

Představa „inteligentní čočky“ je jistě lákavá. Otázkou zůstává, v čem přesně by její inteligence měla spočívat. Kontaktní čočka může být vhodným prostředkem pro zajištění dávkování, respektive prodlouženého účinku lokálně podávaných léčiv, tedy v tomto případě oftalmofarmak, avšak jako depo pro podávání jiných léků má při svém tloušťkovém profilu v řádu desetin milimetru jen velmi malou kapacitu. Navíc změna složení slzného filmu v důsledku změny např. hladiny cukru v krvi bude patrně velmi malá a stejně tak bude nízká i citlivost materiálu (nebo vlastní čočky) na tuto změnu, tedy i případná odezva. Nehledejme komplikované univerzální pomůcky, ale konkrétní, reálná a opravdu výhodná řešení.

Jakým směrem se podle Vás ubírá vývoj materiálů pro kontaktní čočky?

Vývoj materiálů pro kontaktní čočky sleduje již velmi dlouho zajištění co největšího pohodlí klienta při jejich nošení spolu s minimalizací zdravotních rizik a vzniku možných komplikací s nošením kontaktních čoček spojených. Takové čočky máme na trhu už dnes, ale jejich vývoj bude v naznačeném směru dále pokračovat „za čočky ještě pohodlnější a bezpečnější“ a samozřejmě bude reagovat na související trendy ve vývoji lidské společnosti a její nové potřeby. Konkrétně bude vývoj v oblasti materiálů a designu kontaktních čoček sledovat takové parametry, jako je zásobování rohovky kyslíkem, smáčivost povrchu čočky, příznivé mechanické vlastnosti, co nejpřesnější optika a vhodný režim nošení.

Které vlastnosti jsou podle Vašeho názoru u kontaktní čočky klíčové?

To už trochu vyplývá z předchozí odpovědi, nicméně za opravdu klíčové lze považovat parametry materiálové a tvarové, které přinesou co nejlepší kombinaci mechanických, botnacích, transportních a optických vlastností čočky. Záměrně nejmenuji konkrétní vlastnost, protože díky individualitě každého klienta, a tu opravdu považuji za podstatnou, je třeba mít k dispozici širokou škálu produktů, které mohou vyhovět jak klientům s horší kvalitou slzného filmu, tak těm s počínající vaskularizací nebo jiným s komplikovanou refrakční vadou či těm s nějakým jiným problémem. Neméně podstatná je i vstřícnost a chování klienta, tedy dodržování správných zásad zdravého nošení čoček.

Jak podstatnou roli hraje fakt, zdali jsou čočky měsíční, denní nebo čtrnáctidenní?

U kontaktních čoček s plánovanou výměnou samozřejmě platí, že čím kratší je interval výměny, tím menší je riziko vzniku komplikací. Ovšem i tady zůstává podstatnou již zmíněná individualita klienta. V průběhu let, od roku 1988 (uvedení první čočky s plánovanou výměnou na trh) se nejčastější interval výměny po 14 dnech, respektive 30 dnech, ustálil z původní široké nabídky možností (1, 2, 3, 4, 6 týdnů až 3 měsíce). Ovšem další kategorie, jednodenní neboli jednorázové čočky, mají kromě minimalizace rizika vzniku komplikací i další nemalou výhodu. Ta spočívá v absenci všech jinak nutných pomůcek a prostředků pro ukládání a uchovávání čoček, jež představují podstatný náklad ve výsledné sumě, kterou uživatel čoček za jejich nošení musí zaplatit.

V posledních pěti letech byl jako materiál pro kontaktní čočky nejvíce používán silikonhydrogel. V čem spatřujete jeho přínos oproti materiálům používaným dříve? Bude do budoucna vystřídán jiným materiálem s odlišnými vlastnostmi?

Za prvé, je nutné si uvědomit, že silikonhydrogelových materiálů je celá škála. Za třináct let od uvedení prvních z nich na světový trh máme dnes silikonhydrogelové čočky již třetí generace. A myšlenka spojit výhodné vlastnosti hydrogelů s vysokou propustností pro kyslík, která je vlastní polysiloxanovým řetězcům, je poměrně stará. Vznikla zhruba v sedmdesátých letech minulého století. Až na jeho sklonku se ji však podařilo realizovat. Jejich největším přínosem je zajištění dostatečného přísunu kyslíku k rohovce.

Osobně považuji použití silikonhydrogelů jako materiálů pro měkké kontaktní čočky za podobně převratnou událost, jakou před lety bylo použití hydrogelů. Nemyslím si však, že by je silikonhydrogely v budoucnosti zcela nahradily. A otázka, zda budou samy silikonhydrogely vystřídány do budoucna nějakým jiným materiálem? Nu patrně ano, takový už je vývoj, přestože se nám to zatím nejeví jako pravděpodobné, alespoň v nejbližších letech. Jako střízlivý odhad se mi jeví předpoklad různých vylepšování současných moderních silikonhydrogelů, přičemž patrně vznikne ještě několik jejich generací.

Jak je na tom podle Vašeho názoru Česká republika v oblasti celoživotního vzdělávání v oblasti kontaktních čoček?

Česká republika díky profesoru Wichterlovi, jeho spolupracovníkům a často opomíjeným pionýrům aplikace měkkých kontaktních čoček, ať už z řad tehdejších oftalmologů nebo optiků, byla ve své době v kontaktologii sama na špici nebo dlouhodobě držela krok se světovou špičkou, a to navzdory panujícímu režimu a existenci železné opony.

Po uvolnění mezinárodních vztahů a v důsledku demokratizačního procesu se k nám začaly šířit vlny nového vzdělávání směrem z „vyspělé“ západní Evropy do „zaostalé“ Evropy východní. Vzájemná komunikace, možnost otevřené diskuze a nové proudy jsou jistě pozitivním prvkem kdykoli a kdekoli, nicméně v České republice byla aplikace kontaktních čoček již předtím na velmi dobré úrovni.

S otevřením hranic se na našem trhu etablovaly velké zahraniční firmy vyrábějící kontaktní čočky, které s sebou přinesly širokou škálu produktů a jakousi kontaktologickou informační revoluci. Zároveň se rozpadly původní podnikové struktury a začaly vznikat nové subjekty, aplikační střediska a optiky. To vše volalo po koordinaci a jasném systému školení a vzdělávání. Nejprve se jej ujaly odborné společnosti, Česká kontaktologická společnost a Společenstvo českých optiků a optometristů, později se ke školicím aktivitám přidaly i jednotlivé firmy. Průběžně se měnila legislativa a kromě původních optických škol vzniklo i několik vysokoškolských studijních oborů optiky a optometrie.

Vzdělanost dostatečného počtu odborníků je u nás zajištěna. V posledních letech dokonce pociťujeme převis nabídky kurzů a školení nad poptávkou. Kvantita zde však nenahrazuje kvalitu a s řadou prezentací by se dalo s úspěchem polemizovat. Jde o to, vybírat si opravdu kvalitní přednášky renomovaných odborníků a ne pouze odevzdaně plnit povinnost nabytí určitého počtu

kreditů za časovou jednotku. Celoživotní vzdělávání je nezbytné pro nás všechny. Každý rozumný člověk cítí potřebu získávat nové informace, neustrnout ve stereotypu, být v oboru, v němž podniká, na co nejlepší možné odborné úrovni.

Vedete Českou kontaktologickou společnost. V čem spočívá v současnosti její hlavní role?

Odpovím citátem ze stanov: „Česká kontaktologická společnost, o.s., je dobrovolné sdružení očních lékařů, optometristů, odborníků zabývajících se vývojem, výrobou, distribucí a aplikací kontaktních čoček, výrobců a občanů majících vztah k oboru. Cílem společnosti je rozvoj a rozšiřování poznatků z aplikace kontaktních čoček a jejich další vývoj. Současně dbá o zvyšování odborné úrovně znalostí svých členů a podporuje vědecko-výzkumnou činnost v této oblasti.“

Toto je naším hlavním úkolem. Jsme odborná společnost. Jde nám o to, aby v kontaktologii byla zachována vysoká odborná úroveň a ve všech jejích oblastech byla minimalizována zdravotní rizika, o což se zasazujeme na všech frontách. Nechceme a nehodláme zasahovat do tržních vztahů mezi subjekty na kontaktologickém trhu. Chceme však pomoci nastavit takové mantinely, aby se tento trh dále rozvíjel a aby byly dodrženy rovné možnosti pro zúčastněné.

V jednom ze svých projektů jste se zabýval vývojem nových implantovatelných čoček. Na co je třeba dbát u takového vývoje nejvíc? Jaké otázky si obvykle kladete, než na podobném úkolu začínáte pracovat?

Tento projekt vycházel z dlouhodobé spolupráce s jistou českou firmou, která realizovala naše know-how v oblasti hydrogelových nitroočních čoček. Přirozeně jsme tedy řešili i problematiku implantovatelných čoček pro refrakční chirurgii. V takovém vývoji jsme zpravidla zodpovědní za výběr a testování vhodného materiálu a nastavení s ním souvisejících technologických parametrů. Podstatným impulsem pro podobný vývoj je snaha najít nové nebo vylepšit stávající řešení konkrétního problému, který sužuje určitou část populace.

Při řešení většiny problematik ve zdravotnictví je třeba mít na zřeteli zejména zdravotní bezpečnost a skutečný přínos pro pacienta i ten fakt, že konkrétní řešení nikdy není samospasitelné a zpravidla je určeno pouze pro určitý typ defektu.

Pracujete v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR. Jaké jméno má ústav u českých vědců a ve světě a co pro vědu znamená? Jak se jako instituce proměňoval za dobu Vašeho

působení?

Ústav makromolekulární chemie založil a do roku 1969 vedl profesor Wichterle. Již v té době si ústav získal velmi dobré jméno nejen u nás, ale i ve světě. I v dobách normalizace patřil ústav k těm mezinárodně dobře známým a díky přínosům z čočkových licencí i k nejlépe vybaveným u nás. Po roce 1989 ústav pokračoval ve své tradici a až do současnosti se jak v interních akademických, tak v mezinárodních hodnoceních pohybuje na předních místech mezi akademickými ústavy. O jeho dobrém jménu v tuzemsku i v zahraničí svědčí řada spoluprací, řešení velkého počtu projektů i s mezinárodní účastí, pořádání pravidelných konferencí, účast jeho pracovníků na mezinárodních vědeckých setkáních, zájem o doktorské studium, zařazení do vzdělávacích programů UNESCO a mnoho dalších aktivit. Více podrobností se můžete dozvědět na webových stránkách ústavu, www.imc.cas.cz.

Jak se změnila věda za dobu, kdy se jí věnujete? V čem má podle Vás vědec žijící v dnešní době výhodu a v čem má naopak práci složitější?

V době mých začátků v ÚMCH bylo v důsledku existence železné opony a byrokratické izolace východního bloku nutné umět „vařit z vody“, pomoci si za každých okolností a umět „dělat na koleně“, protože chyběly špičkové technologie. Objednávat chemikálie za devizové prostředky se mohlo pouze podle plánu a pouze několikrát za pětiletku, výpočetní technika byla v tuzemsku v plenkách nebo nedostupná. A to ještě měl ústav díky licenčním devizovým prostředkům oproti jiným institucím řadu výhod. Pracující inteligence se však musela mít neustále na pozoru, aby se nevyvyšovala nad dělnickou třídu.

To jsou ale pro vědu pouze vnější podmínky. Věda jako taková je naštěstí na režimu nezávislá a tomu, kdo se jí věnuje, přináší jednak určitou svobodu, jednak potěšení z objevování. A to není málo. V dnešní době máme k dispozici většinu potřebných věcí, dodávky chemikálií v řádu dnů, technologie a informace stejně dostupné jako kdekoli jinde ve vyspělém světě. Nicméně současný objem i dostupnost informací představují pro badatele nejen užitečnou pomůcku, ale i určitou zátěž při jejich třídění a zpracovávání, přestože jsou základem lidského poznání. Málokdo už dělá vědu vlastníma rukama, častěji probíhá pomocí počítačové simulace.

Papírování spíš přibývá, místo aby ho ubývalo a zatímco se značné objemy finančních prostředků ztrácejí v nekonečných „tunelech“, korupčních a jiných aférách, nevelký rozpočet věnovaný na vědu je svázán řadou omezujících pravidel. Přitom většinu prostředků si musíme vydobýt v přísné grantové soutěži, kdy každý projekt je posuzován několika odborníky. Pravda, zlepšilo se finanční ohodnocení, přesto jako zaměstnanci špičkového pracoviště dosahujeme v průměrném platu maximálně k republikovému průměru. I společenská prestiž zůstává diskutabilní. Obecný mediální obraz šíří představu nikoli úctyhodného, ale spíš šíleného vědce...

Některé projekty, na kterých ústav pracuje, jsou podporovány granty, jiné průmyslovými společnostmi. Který typ podpory převažuje a čím je to podle Vás dáno?

Ústav ročně pracuje na několika stech projektů. Peníze věnované na vědu jsou značně diverzifikovány. V základním úhlu pohledu je ale skutečně můžeme rozdělit na institucionální prostředky (příspěvek ze státního rozpočtu), na účelové prostředky od poskytovatelů grantové podpory (Grantová agentura ČR, Technologická agentura, grantové agentury resortních ministerstev – školství, zdravotnictví, průmyslu a obchodu, životního prostředí apod.), projekty Evropské unie a nakonec na prostředky v rámci zakázek nebo projektů zadaných podnikovou sférou.

Těchto projektů sice také nemáme málo, ale suma s nimi spojených prostředků je významně menší. O důvodech bychom mohli polemizovat velmi dlouho. Jisté je, že buď nastavené podmínky a/nebo ekonomická situace nemotivují tuzemské firmy k ne zcela jisté investici s relativně dlouhodobou návratností, kterou věda a výzkum představují.

O jaké projekty, které máte na starosti Vy, mají průmyslové společnosti největší zájem?

Naštěstí obor, ve kterém bádáme a zkoumáme, má u firem potřebnou odezvu. Jsou to obecně materiály pro lékařské aplikace, ať už jako implantáty, nebo tkáňové náhrady, kompozitní materiály, porézní hydrogelové matrice pro tkáňové inženýrství. Samozřejmě máme stálé spolupráce i ve vývoji materiálů pro oftalmologii.

Zabýváte se nanotechnologiemi, které mají využití ve zdravotnictví – v čem jsou jedinečné a na co je naopak třeba v případě jejich používání dávat pozor?

Nanotechnologie, to je velmi módní pojem, téměř zaklínadlo. Některé vědecké výsledky, kterých bylo dosaženo v ústavu už před více než dvaceti lety, by bylo možno zařadit do oblasti nanotechnologií, jen se tehdy ještě nevědělo, že se jim tak bude říkat. Ale nechci tuto problematiku bagatelizovat. Řada objevů v „nano“ světě je velmi závažných, s významným dopadem na rozvoj poznání i s praktickými důsledky.

Z ústavu vzešly úspěšné diagnostické nanočástice, naše oddělení spolupracuje s několika pracovišti na testování nanovláken připravených podle českých patentů na zařízení nanospiderTM. Kromě krytí ran a různých filtračních procesů se zabýváme jejich studiem z hlediska nových lékových forem, řízeného uvolňování léčiv nebo enkapsulace buněk a tkání. Existence nanotechnologií a jejich boom je dán soudobými technickými možnostmi. Jejich jedinečnost a zároveň v otázce skryté nebezpečí spočívá v možnosti působení na živou tkáň již na buněčné úrovni.

V současnosti se zabýváte (nejen) polymerními gely. Jaké profesní období vnímáte ve svém životě jako klíčové a proč?

V životě vědeckého pracovníka, ale i v řadě jiných profesí bych nehledal nějaké jedno klíčové období. Tím musí být celý náš život. Musíme se neustále učit novým poznatkům, rozvíjet ty staré, aktualizovat informace, sledovat pokrok, těžit ze svých zkušeností, ale zároveň být vnímaví k novinkám a nebát se je použít. Proto za významné považuji celé období svého života, kdy jsem toho byl schopen.

Kolik času – od nápadu přes testování po realizaci – zabere vývoj nového polymerního materiálu? Kolik lidí se obvykle na vývoji podílí?

Na tuto otázku nelze jednoznačně odpovědět. Je to velmi různé. A bylo by nutné přesně definovat pojem „nového“ materiálu. Přirozeně záleží na zadání. Zpravidla modifikujeme vlastnosti již známého materiálu, či hledáme vhodný materiál pro danou aplikaci. Běžné výzkumné projekty se plánují na dobu 3–5 let, pro tým 5–10 pracovníků, v případě mezioborových projektů pro několik takových týmů z různých institucí. Ale zatímco např. inkorporace nějaké aktivní nízkomolekulární látky do vhodné polymerní struktury může být vyřešena v řádu měsíců, vývoj materiálů pro medicinální použití představuje nejprve testování a nastavení jeho vhodných fyzikálně-chemických vlastností, testování in vitro, posléze in vivo, klinické zkoušení, a to vše nejen v krátkodobém, ale i dlouhodobém pokusu, takže takový vývoj nakonec zabere opravdu několik let.

Rychlost řešení problémů také souvisí s možnostmi koncentrace lidských sil a vynaložených prostředků. Například intenzivní vývoj prvních silikonhydrogelových kontaktních čoček byl spojen s nadnárodním projektem 3C, který trval 6 let a byl podporován 9 miliardami amerických dolarů, přičemž řada použitých principů a materiálových struktur byla již na počátku známá.

Letošní rok 2012 je spojen s Otto Wichterlem – před čtyřiceti lety byla na trh uvedena jeho kontaktní čočka. Jaká vzpomínka se Vám v souvislosti se jménem Otto Wichterle vybaví?

Vzpomínek na pana profesora mám mnoho. Měl jsem to štěstí, že jsem s ním mohl pracovat v jedné laboratoři, u jednoho pracovního stolu, posledních patnáct let jeho života. To byla obrovská škola. Ale první, co se musí vybavit každému, kdo se s ním osobně setkal, je jeho charismatická osobnost, lidská moudrost, hluboké odborné znalosti a široký všestranný přehled. Dokázal problém přesně analyzovat a navrhnout hned několik možných variant jeho řešení. Přesně věděl, kdy musí být zcela přesný a kdy postačí pouhý odhad. To ho posouvalo neuvěřitelně rychle vpřed. Ovládal několik světových jazyků, byl zručný i na technické práce (uměl pracovat se sklem, obrábět materiály na soustruhu), v sedmdesáti letech začal pracovat s počítačem a psát počítačové programy...

Jak by zněla Vaše definice inteligentního materiálu?

Za inteligentní materiály se považují takové, které jsou schopny změnit nějakou svou vlastnost v závislosti na vnějším podnětu. Takový materiál například reaguje na změnu pH prostředí změnou tvaru nebo mechanických vlastností apod. Pokud je tato změna výrazná, s výhodou skoková a reverzibilní, lze toho vhodně využít.

Když jste stál na začátku své kariéry, jak vyhraněnou představu jste měl o své práci?

Šel jsem studovat chemii, protože mě zaujala už na střední škole. Ovšem nijak vyhraněnou představu o svém dalším působení jsem neměl. Patrně bych skončil u nějaké výrobní technologie zpracování polymerů (už jsem měl předjednanou pozici technologa v loděnických ramofonových závodech při výrobě vinylových nosičů), nebýt všudypřítomné náhody.

Při získávání výsledků pro svou diplomovou práci na téma materiálů pro kontaktní čočky jsem se setkal s profesorem Wichterlem právě v době, kdy s Ing. Vodňanským testovali zařízení pro výrobu čoček odstředivým litím za použití fotopolymerizace, stejné, jaké bylo dodáno v rámci druhé licenční smlouvy (1981) partnerům do USA. Wichterle s Vodňanským řešili problém častého praskání UV výbojek Tesla, které se používaly i pro výrobu „horských sluníček“. Podobné jsme měli doma a já jsem si všiml, že v technologické lince je zařazen pouze jeden odporový IR člen místo běžných dvou. Dlouho jsem váhal upozornit na to slovutného pana profesora, ale nakonec jsem se přece osmělil. Wichterle se zarazil, myšlenku nejprve odmítl, ale vzápětí zavolal výrobci. Byl ujištěn, že můj postřeh byl správný. Do výrobních linek byl zařazen i druhý odporový člen a výbojky přestaly praskat jak v Čechách, tak v Americe. Na základě této příhody pojal pan profesor myšlenku, že bych mohl být užitečný v dalším výzkumu a vývoji materiálů a technologií pro kontaktní čočky a během velmi krátké doby zařídil mé přijetí do Ústavu makromolekulární chemie, kde působím dosud a kromě kontaktologie se spolu se svým týmem zabývám studiem struktury a vlastností polymerních materiálů, zejména pro biomedicinální použití.

Ovšem největší uspokojení ze své práce člověk cítí až tehdy, když vlastníma rukama vytvoří něco, co může pomáhat druhým. Mám to štěstí, že se mi to několikrát podařilo. Naplnila se tak má představa o vědě, kterou jsem získal četbou Karla Čapka. V závěru jeho Krakatitu stojí: „Vymysli něco pro lidi, aby to svítilo nebo hřálo...“

Rozhovor najdete v časopise Česká oční optika, únor 2012.