Profesor Thomas Hartung nepatří mezi skalní ochránce zvířat, přesto se už léta zabývá tím, jak je zbytečně nezbavovat života. Jeden z předních globálních toxikologů se stejně jako jeho kolegové zaměřuje na výzkum vlivu chemických sloučenin na zdraví člověka. Jako jeden z mála si ale ve světě vědy udělal jméno odmítáním testování na zvířatech. Nové léky či kosmetické přípravky mohou podle vystudovaného lékaře a informatika daleko lépe vznikat za pomoci vytváření počítačových modelů, což je prý mnohem levnější a vede to také k lepším výsledkům.

Tento přístup Hartung prosazoval jako bývalý ředitel Evropské společnosti pro oceňování alternativních metod výzkumu při Evropské komisi. Nyní německý vědec působí jako profesor na prestižní americké Univerzitě Johnse Hopkinse, kde řídí Centrum pro alternativy ke zvířecímu testování.

"Devadesát pět procent léků, které se nám zdají slibné ve chvíli, kdy je testujeme na zvířatech, v praxi při jejich podání lidem selhává. A navíc nás takové testování obírá o spoustu času a peněz. K člověku zkrátka nelze přistupovat jako k sedmdesátikilové kryse," říká Hartung. Německý vědec bude jedním z řečníků pražského festivalu Future Port, který se bude konat 7. září a na němž se vedle moderních vynálezů návštěvníkům představí také technologičtí odborníci z celého světa.

HN: Váš výrok o člověku, který není jako sedmdesátikilová krysa, je poměrně známý. Proč tomu tak není? Znamená to, že se nám nevyplatí léky nebo kosmetiku testovat právě na krysách?

Mezi lidmi a zvířaty existují velké rozdíly. A neplatí to jen pro myši či krysy, které se běžně používají v laboratorním výzkumu, ale také třeba pro opice. Ty jsou člověku velmi podobné z hlediska stavby genů. Opičí a lidské reakce na různé škodlivé látky, které se do těla dostávají, mohou být ale diametrálně odlišné. Testování na zvířatech nám zkrátka nemůže pomoci tolik, jak si myslíme.

HN. Jaká je alternativa k testování zvířat?

Já razím přístup, kdy v testování pomáhají počítače, které se v oblasti medicíny prosazují čím dál více. Analyzovat vlastnosti různých tělních látek lze za pomoci strojového počítačového učení mnohdy daleko lépe, než jak se nám to daří díky testování zvířat.

Na naší Univerzitě Johnse Hopkinse třeba máme největší toxikologickou databázi na světě, která je uložena právě na počítačových discích. Počítač, který se dokáže učit, může analyzovat ohromné množství vzorků látek, které jsou převedeny do digitální podoby. Díky tomu můžeme ušetřit miliony životů zvířat určených k testování, ale také miliony dolarů, které by na podobný výzkum jinak šly. Vezměte si jen, že než se nějaký lék dostane do výroby, tak se na jeho testování utratí i více než miliarda dolarů.

HN: Počítačové testování je tedy levnější.

Přesně tak, nestojí v podstatě nic. Na začátku je samozřejmě nějaká vstupní investice do nákupu počítačů a vývoje potřebného softwaru. Další náklady už jsou ale v podstatě nulové. Stačí nám jen počítačový program, do kterého vkládáme nová data o různých látkách. Čím více jich máme, tím jsou naše analýzy a předpovědi přesnější. Naše výpočetní algoritmy se podobají třeba těm z Googlu. Nám však nejde o vyhledávání internetových stránek, ale o odhalování přesných vlastností různých látek, které mají vliv na lidské zdraví.

Často je přitom velmi složité pochopit například způsob mutace virů, které probíhají velmi rychle a živelně a navíc je ovlivňuje spousta různých faktorů. Jejich evoluci třeba nepřímo řídí i výběr léků, jež proti nim používáme. Při analýze takových procesů naráží lidský mozek na své limity. Co ale nesvedeme my sami, v tom nám může pomoci myšlení počítačů, které jsou schopné virovou síť za pomoci velkého množství informací rozkrývat do velkých detailů.

HN: Mnohdy se mluví o tom, že současné léky přestávají být účinné. Lékaři předepisují například příliš mnoho antibiotik, vůči kterým se škodlivé bakterie dovedou čím dále lépe bránit. Existuje nějaká cesta z této "medicínské pasti"?

Farmaceutický průmysl samozřejmě není zcela dokonalý. Za posledních 50 let se mu podařilo velkou měrou přispět k tomu, že se lidé dožívají delšího věku a po většinu života se těší lepšímu zdraví, které až na jeho sklonku začíná pozvolna upadat. Daní za to ovšem je přemíra léků. Pokud nějaký člověk denně polyká půltuctu prášků, tak je pravděpodobné, že se v takové kombinaci účinnost některých z nich oslabí, nebo že na jeho zdraví budou mít dokonce negativní efekt.

Myslím si, že jeden z přístupů, který může pomoci, spočívá právě v tom, abychom se přestali na člověka dívat jako na tu sedmdesátikilovou krysu. Abychom zkrátka ke každému pacientovi přistupovali individuálně. Proto už postupně vzniká koncept takzvaného virtuálního pacienta. Ve zkratce jde o vytváření počítačových modelů, které odrážejí specifický zdravotní stav konkrétních lidí.

Může tak vzniknout třeba model muže, který má nadváhu, trpí cukrovkou, různými genetickými defekty a podařilo se mu vyléčit z rakoviny. Když máme před sebou digitální model takového muže, tak ho můžeme podrobovat virtuálnímu testování. Můžeme na něm zkoušet, jaké léky by pro něj konkrétně byly vhodné, nebo jaké by se při jeho léčení kombinovat neměly.

HN: Můžeme už nyní vytvořit takový model jedna ku jedné? Tedy aby skutečně odpovídal zdravotnímu profilu individuálního člověka?  

Zatím ještě ne, ale už se tomu velmi blížíme. Spousta pokroku byla v tomto směru udělána například v léčbě rakoviny. Třeba v Institutu Maxe Plancka v Berlíně mí kolegové vyvinuli digitální model léčby rakoviny, který lze přizpůsobit každému jednotlivci zvlášť.

Jenom na tento projekt Evropská unie vyčlenila téměř miliardu eur, které do něj budou plynout celých 10 let.

HN: Vy jste pracoval pro Evropskou komisi a nyní působíte na Univerzitě Johnse Hopkinse ve Spojených státech. Můžete tedy porovnávat situaci na obou kontinentech. Jak daleko je počítačový zdravotnický výzkum v USA ve srovnání s Evropou? 

Obecně je výzkum v Evropě na velmi vysoké úrovni. To, co nám tu ovšem chybí, jsou špičkové instituce. Nyní pracuji na jedné z nejlepších světových univerzit, jejíž roční rozpočet přesahuje 10 miliard dolarů. Tomu se po finanční stránce žádná evropská škola vyrovnat nemůže.

Neznamená to, že v Evropě chybějí peníze na výzkum. Jenže ty se tu v mnohem větší míře rozdělují mezi více institucí zároveň. Díky tomu jsme v EU schopni dosahovat velmi dobrých základních standardů ve výzkumu. Co nám potom ovšem chybí, je schopnost v nějaké oblasti vynikat. Není nutné vkládat peníze pouze do specializovaných vědeckých center, ale oba přístupy se musí vyvážit.

Osobně si myslím, že v oblasti vzdělávání je na tom Evropa lépe než USA. Když se ale na starém kontinentu řeší nějaký nápad, tak se hned všichni pouštějí do diskuse. V USA se nad věcmi zase tolik do detailu nepřemýšlí. Tam vám prostě řeknou: "Máte nápad, tak do něj rovnou jděte a tady vám na jeho uskutečnění dáme peníze." Může hrozit, že vaše snaha nakonec skončí krachem a nic kloudného z výzkumu nevzejde. Američané jsou však oproti Evropanům mnohem ochotnější takové riziko podstupovat. Navíc mají ekonomickou výhodu v tom, že dokážou vytvářet konečné produkty.

HN: Výzkum, kterému se věnujete, spojuje obory biologie a IT. Je už na světě dostatek vědců, kteří by měli podobnou expertizu?

V tomto směru jsme pořád na začátku. Já sám jsem studoval medicínu a biochemii, ale také informatiku a matematiku. Taková odbornost je nicméně zatím pořád velmi neobvyklá. Ze své vlastní zkušenosti vím, že lidé, kteří se pustí do studia přírodních věd, jako je biologie či chemie, nejsou zrovna těmi, kteří by se také věnovali IT nebo matematice. A samozřejmě to platí i naopak. Takovou spolupráci musíme začít více podporovat, protože poptávka po ní bude v čase růst.

Na jedné straně máte IT specialisty, kteří vám řeknou, jak analyzovat digitální biologické modely a jak se v této oblasti pouštět do experimentálního výzkumu. Na druhé straně ovšem musí být také lidé, kteří k těmto analýzám budou dodávat potřebná data v podobě biologických vzorků. V tomto směru se tedy neobejdete bez biologů nebo fyziologů, kteří určí, jaká data je třeba zkoumat a jaká už ne.

Musí tedy proběhnout svatba mezi IT a medicinským výzkumem, která se pozvolna stává realitou. Společnosti jako Apple či Google už ostatně investují do oblastí zdravotnictví, když vytvářejí zdravotní aplikace pro chytré hodinky nebo fitness náramky.

HN: Mluví se o tom, že počet takových zdravotnických pomocníků bude postupně narůstat a v lidském těle se nakonec objeví i počítačové čipy. Máme se bát toho, že z člověka se možná postupem času stane jakýsi kyborg – napůl lidská bytost, napůl počítač?

Já bych byl v tomto směru spíše optimistou. Být optimistický podle mě ovšem neznamená být nekritický. Znamená to spíše nepřehlížet možné negativní důsledky.

Festival Future Port, kterého se mám v Praze zúčastnit, myslím, razí předvědčení, že moderní technologie pro člověka představují příležitosti k dalšímu rozvoji. S takovou tezí se zcela ztotožňuji.

Díky technologiím se svět demokratizuje, čím dál více lidí má větší přístup k dříve nedostupným informacím nebo lepšímu a levnějšímu zdravotnímu ošetření. V Evropě jsme tradičně skeptičtí a vidíme sklenici poloprázdnou. V USA zase často vládne přehnaný optimismus a veškeré digitální novinky se tam lidem okolo prezentují s jistou dávkou senzace.

Já si myslím, že tyhle pohledy je třeba skloubit. Přiznat si, že tu probíhá technologická revoluce, z níž můžeme mít všichni prospěch, ale přitom si uvědomovat i možná negativa, která takový vývoj přináší. Je nutné si přiznat, že ve spoustě zemí světa pořád vládne chudoba, a existuje tu také obava, v jakém stavu naši planetu zanecháme příštím generacím.

HN: Není to nakonec tak, že z podobných převratných změn mohou těžit pouze bohatí Evropané a Američané a pro lidi z Afriky či Asie zůstanou nedosažitelné?

To je velmi zajímavá otázka. Myslím si však, že pro spoustu zemí Asie, kde rovněž dochází k technologickým změnám, tento příměr neplatí. Jiné je to pochopitelně v případě Afriky.

Nedávno jsme byl v Jihoafrické republice, kde jsem se zúčastnil jednání 55 afrických zemí, které řeší otázku sdílení vědeckých poznatků napříč státy. Přednesl jsem tam přednášku o toxikologii a moderních přístupech léčby založených na pomoci počítačů. Pak mě ale upozornil jeden z účastníků, že hlavním tématem afrického zdravotnictví je přístup lidí k čisté vodě. Ty tu mluvíš jenom o řešení luxusních problémů, říkal mi. A v tom měl z pohledu Afriky zajisté pravdu. 

S příchodem podobných technologií se zvětšuje propast mezi naším a africkým zdravotnictvím. Jejich rozvíjením ale můžeme mnohdy pomáhat také státům v Africe. Vždyť právě v oblasti hledání zdrojů čisté vody můžeme být s naším výzkumem Afričanům nápomocni.   

Obecně si myslím, že je třeba dávat šanci novým přístupům. Neříkat si, že budeme nadále pokračovat v tom, co jsme dělali vždycky a co se nám kdysi osvědčilo. Takové uvažování vždy bylo nepřítelem pokroku.