O Ph.D. studiu, vědě, zahraniční stáži i kulturních rozdílech

Ph.D. studium je jedno velké dobrodružství, během něhož navážete hromadu přátelství a nových spoluprací. Můžete hodně cestovat, jezdit na stáže a konference, a v neposlední řadě se věnovat výzkumu, který vás baví a dává vám smysl. Důkazem může být i náš student Soumajit Mukherjee, který do České republiky přijel studovat až z daleké Indie.

Soumajit v rámci svého studia absolvoval zahraniční stáž ve Francii v Laboratoři bio-zobrazování a patologií na Univerzitě ve Štrasburku, kde měl původně strávit 3 měsíce. Na základě zajímavých výsledků, vyplývajících z výzkumu, tam však nakonec strávil mnohem delší dobu.

Jak se ti zde podařilo domluvit stáž?

Moje disertační práce je zaměřena na studium antivirových aktivit nových uhlíkových nanomateriálů. Abychom mohli provádět experimenty zahrnující patogenní živé viry, chtěli jsme navázat spolupráci s institucí, která má v této oblasti zkušenosti a je vybavena specializovanými nástroji právě pro virové kultury a studie infekcí. Dr. Halina Anton a prof. Yves Mely z Univerzity ve Štrasburku velkoryse podpořili myšlenku vzájemné spolupráce a souhlasili s tím, že mi umožní při výzkumu využívat jejich zařízení.

Pro realizaci své stáže jsem následně oslovil Oddělení mezinárodních vztahů Mendelovy univerzity ohledně možnosti financování pobytu ve Francii. A chtěl bych říct, že se mi dostalo opravdu užitečných informací a velké pomoci ohledně financování stáže prostřednictvím programů Erasmus+.

Nastaly s tvojí stáží nějaké komplikace kvůli pandemické situaci?

Na své stáži jsem čelil mnoha komplikacím kvůli probíhající pandemii, musel jsem absolvovat pravidelné testy na COVID během krátké doby a několikrát jsem se potýkal s omezením pohybu. Paní Tereza Formáčková z Oddělení mezinárodních vztahů mi však velmi pomohla a při řešení celé situace.

O čem je tvůj hlavní výzkum a proč jsi jel právě do Štrasburku?

Jak jsem již uvedl na začátku, má disertační práce se zabývá identifikací nových antivirových nanomateriálů jako alternativy ke konvenčním terapiím a lékům, jako je například léčba HAART (Highly Active Antiretroviral Therapy) v případě infekce HIV. Ukázalo se, že uhlíkové nanomateriály vážou biomolekuly díky svým jedinečným fyzikálním a strukturálním vlastnostem. Mnoho studií prokázalo i jejich antimikrobiální účinky. V naší studii jsme syntetizovali nanomateriály na bázi uhlíku a nanočástice stříbra, abychom studovali účinek tohoto nanokompozitu při inhibici lentivirové infekce. Konečným cílem je porozumět detailům antivirového účinku, jako je kinetika a interakce mezi částicemi a virovými částicemi, za použití pseudotypovaného viru HIV-1. Chemicky syntetizované kovové nanočástice také často mohou vykazovat určitou toxicitu v buňkách. Abychom porozuměli změnám v buněčné metabolomice a transkriptomu v důsledku přítomnosti nanočástic v buňkách, analyzujeme transkriptomická data ze sekvenování celé RNA.

Tento výzkum vyžadoval zařízení, které umožňuje experimenty s živými virovými infekcemi a dobře vybavenou zobrazovací platformu. Laboratoř prof. Mely, která má jak zařízení pro virovou kulturu, tak vysoce vybavenou zobrazovací platformu, byla díky tomu perfektní destinací pro moji stáž.

Máš již nyní nějaké výsledky?

S radostí mohu říct, že ano, v rámci studie jsme dosáhli mnoha významných výsledků. Údaje, které jsme zaznamenali během posledních 15 měsíců, jsou opravdu velmi zajímavé a těšíme se, že naše zjištění brzy zveřejníme ve vědecké publikaci.

Prezentoval jsi již svou studii na nějaké konferenci?

Ano, prezentoval. V březnu 2022 jsem měl tu příležitost přednášet na setkání American Chemical Society 2022, které se konalo v San Diegu v Kalifornii. Následně jsem v dubnu 2022 prezentoval poster na výroční konferenci Microbiology Society v Belfastu. Obě tyto konference byly úžasnou příležitostí setkat se s ostatními vědci, ​​diskutovat o mém výzkumu a získat tak cenné poznatky v této oblasti.

Proč si myslíš, že je tvůj výzkum důležitý?

Mnoho studií uvádí, že nanomateriály na bázi uhlíku jsou toxické pro mikrobiální buňky. Mechanismus účinku antimikrobiálních jevů je bohužel stále velmi diskutabilní a hypotézy publikované ve výzkumných článcích nejsou dostatečné. Je důležité porozumět jevům, které ovlivňují vlastnosti nanočástic k tomu, abychom je mohli cíleně modifikovat a získat jejich lepší vlastnosti. Náš projekt je tedy zaměřen na využití více způsobů, jak porozumět nanočásticím a změnám, které způsobují v biologických systémech.

Budeš se tomuto tématu věnovat i v budoucnu?

Myslím si, že vzhledem k výjimečným fyzikálně-chemickým vlastnostem jsou uhlíkové nanomateriály vynikající volbou pro různá průmyslová odvětví, jako je biomedicína, elektronika, strojírenství apod. Používání těchto nanomateriálů zaznamenalo v posledních desetiletích exponenciální růst. Diskutují se také možnosti využití částic podobných grafenu pro energii, dodávání léků, genovou terapii, zobrazování a další. Osobně bych se rád v budoucnu uplatnil jako vědecký pracovník v oblasti infekční biologie a nadále se také věnoval uhlíkovým nanomateriálům.

Ty teď budeš dodělávat doktorát na našem Ústavu, je to tak? Můžeš nám popsat o čem je tvá disertační práce?

Ano, máš pravdu. Jsem nyní v posledním ročníku doktorského studia na Ústavu chemie a biochemie. Moje disertační práce je založena na pochopení biologické interakce a buněčné implikace 2D uhlíkových nanomateriálů. Práce je rozdělena na dvě části. První část je věnována pochopení molekulární mechaniky antivirové aktivity funkcionalizovaného uhlíkového nanomateriálu, kdy při svém výzkumu používám HIV-1 jako modelový virus.  Ve druhé části se jedná zejména o pochopení globálních změn v buněčném metabolismu a toxicitě oxidem grafenu. Pozorujeme zde data transkriptomického sekvenování, abychom pochopili širší účinky na buněčnou signalizaci.

Jak bys zhodnotil doktorské studium na našem Ústavu?

Vedoucím mé disertační práce je Dr. Lukáš Richtera, do jehož laboratoře jsem nastoupil v roce 2019. Vždy podporoval cíl mé práce a také požadavky pro výzkum. Věřím, že náš Ústav je dobře vybavený a moji kolegové jsou opravdu zkušení vědci.

Vnímám, že vzájemná spolupráce jednotlivých výzkumných skupin je zde jednou z klíčových silných stránek. Doktorský studijní program je dobře strukturovaný a nabízí studentům potřebnou volnost a pružnost při výběru témat disertačních prací.

Jsem také velmi vděčný za veškerou pomoc, které se mi dostalo od prof. Vojtěcha Adama, bez jehož podnětů a velkorysosti bych svou studii nemohl tak kvalitně provést. Jsem nesmírně vděčný za jeho pomoc a zájem o mou práci na stáži.

Proč je podle tebe dobré, aby studenti/kolegové absolvovali zahraniční stáže?

Vědecký výzkum je dle mého společným úsilím lidí z různých prostředí. Setkávání se s novými lidmi s různými nápady a odbornými znalostmi je zásadní pro řešení výzkumných otázek a také pro osobní růst. Odjezd na stáž do cizí země má své neodmyslitelné výhody, jako je budování kontaktů a možnost ponořit se do nového životního stylu, kultury apod.

Jak bys zhodnotil zázemí na stážích? Jsou zde nějaké rozdíly?

Stáž na jiném místě, v jiné zemi, vždy zahrnuje setkání s jinou skupinou lidí s odlišnými hodnotami a kulturami. Zatímco v kultuře práce není velký rozdíl, změny životního stylu jsou patrné.

Líbí se ti život v České republice (Brně)?

Do Brna jsem se přestěhoval z mého rodného města Kalkaty v Indii v roce 2019. Od té doby čas tady miluji. Brno je vřelé a milující město, plné mladých lidí, veřejná doprava je skvělá a centrální poloha na mapě EU je jen třešničkou na dortu. V Česku jsem si našel hromadu blízkých přátel, díky kterým je můj pobyt tady skvělý. I když mě kariéra zavede do jiné části světa, Brno bude navždy v mém srdci.