Základní vědecký výzkum bez cíle stojí za PCR i CRISPR

Základní vědecký výzkum, motivovaný čistou zvědavostí bez jasného praktického cíle, stojí za řadou objevů, které zásadně proměnily moderní medicínu, zemědělství i každodenní technologie. Příběhy vědců, kteří zkoumali zdánlivě okrajové jevy, dnes slouží jako argument pro zachování financování výzkumu bez předem definovaných výstupů.

Jedním z nejnázornějších příkladů je osud polymerázové řetězové reakce, známé pod zkratkou PCR. Tato technika, která se stala klíčovým nástrojem při testování na SARS-CoV-2 během pandemie, vychází z výzkumu mikroorganismů žijících v horkých pramenech Yellowstonského národního parku. Mikrobiolog Thomas Brock se v šedesátých letech minulého století věnoval studiu termofilních bakterií čistě ze zvědavosti. Jeho práci navázal Hudson Freeze, jehož výzkum nakonec umožnil izolovat tepelně stabilní enzymy. Nikdo z nich tehdy netušil, že jejich bádání položí základ pro technologii, bez níž si dnes nedokážeme představit moderní diagnostiku infekčních onemocnění.

Podobný příběh se odehrál kolem systému CRISPR, dnes považovaného za jeden z nejrevolucionářštějších nástrojů genetického inženýrství. CRISPR byl poprvé pozorován v roce 1987 jako záhadná opakující se sekvence v bakteriálním genomu, jejíž funkce byla zcela neznámá. Francisco Mojica byl jedním z vědců, kteří se pustili do jejího studia bez jakékoliv představy o budoucím využití. Dnes se CRISPR používá k cílené editaci genů v medicíně, zemědělství i základním výzkumu a jeho potenciál stále není plně prozkoumán.

Zemědělská biotechnologie zase vděčí za mnohé bakterii Agrobacterium, identifikované již v roce 1904. Tehdy šlo o mikroorganismus zajímavý především pro rostlinné patology, protože způsoboval nádorové útvary na rostlinách. Trvalo desítky let, než vědci pochopili, že právě tato bakterie disponuje přirozeným mechanismem pro přenos genetického materiálu do rostlinných buněk. Dnes je Agrobacterium klíčovým nástrojem při vytváření transgenních rostlin, od odolnějších plodin až po rostliny produkující farmaceuticky aktivní látky.

Ani oblast fyziky nezůstala stranou podobných překvapení. Friedrich Reinitzer a Otto Lehmann popsali v roce 1888 tekuté krystaly jako fyzikální kuriozitu, která budila zájem spíše jako vědecká záhada než jako potenciální základ průmyslového odvětví. Dnes jsou tekuté krystaly základem technologie LCD displejů, bez nichž by neexistovaly obrazovky počítačů, televizorů ani chytrých telefonů. Od prvního pozorování tohoto jevu uplynulo téměř sto let, než se z vědecké zajímavosti stala globální technologie.

Genetička Barbara McClintock, která v polovině dvacátého století zkoumala dědičnost u kukuřice, přišla s tehdy těžko přijatelnou teorií o pohyblivých genetických prvcích, takzvaných transpozonech. Její práce byla dlouho považována za příliš spekulativní a vědecká komunita ji přijímala s rezervou. Dnes víme, že transpozony tvoří přibližně devadesát procent genomu kukuřice a zhruba padesát procent lidského genomu. Výzkum těchto prvků otevřel nové pohledy na evoluci, genetickou variabilitu i mechanismy vzniku nádorových onemocnění.

Všechny tyto příběhy spojuje jedna společná linie: objev vznikl bez předem stanoveného praktického cí