Umělé hlasivky „na míru“ napodobí hlas pacienta

S umělými hlasivkami svitla naděje pacientům po laryngektomii. 
Zařízení je potřeba nejprve otestovat na zvířatech. První na řadě jsou ovce. 
Výzkum stále pokračuje, brzdí ho však nedostatek financí.

Když dostal loni v září prof. Tomáš Vampola z Fakulty strojní ČVUT v Praze Cenu předsedy Grantové agentury ČR za projekt individuální hlasivkové náhrady, nemohla věc proběhnout bez povšimnutí médií. Radost nad úspěchem tehdy kalil oceněnému vědci fakt, že musel odmítat zájemce o umělé hlasivky, kteří se mu po zveřejnění informace začali hlásit a nabízeli se třeba i jen ke klinickému testování. Nešlo ale jen o fakt, že v případě pokusů na živých tvorech musí jako první přijít na řadu zvířata. Zásadní problém spočívá především v tom, že na další výzkum zatím nejsou peníze. Na podrobnosti jsme se vyptali přímo prof. Tomáše Vampoly z Ústavu mechaniky, biomechaniky a mechatroniky, na jehož půdě výzkum probíhá.

Jaké etapy výzkum umělých hlasivek prodělal?

S tímto vývojem začal před mnoha lety kolega Dedouch, který bohužel tragicky zemřel. Já v něm pak pokračoval. Vyšlo nám několik projektů, které vyústily v návrh umělé hlasivky, který by – snad, možná – mohl fungovat. Počáteční ambice ale byly daleko skromnější. Zkusit vytvořit nějaké moduly, které by byly schopné modelovat vokální trakt člověka a predikovat hlasovou kvalitu, když se právě v tom traktu něco změní. Třeba jak ovlivní hlas člověka, když se odstraní mandle nebo když má v krku nádor. Nakonec jsme ale dospěli k samotnému modelování hlasivky, která je velmi komplikovaná. A pak vznikla ambice navrhnout umělou strukturu, schopnou nahradit to, co vytvořila příroda. Stále však jde o velmi složitou věc, s níž je spojena spousta problémů…

Z dětství si pamatuji naivní sci-fi, odehrávající se v době, kdy šlo nahradit každou součást lidského těla. Tam vznikl malér, když vousatý muž – profesionální kazatel, takto nabyl žensky pištivého hlasu. Vaše umělá hlasivka by měla něco podobného vyloučit?

Naše ambice byla vytvořit náhradu, která by člověku vrátila stejný hlas, jaký měl před operací. Předem by se tedy provedla analýza jeho hlasu, na jejímž základě bychom navrhli konkrétní strukturu, která by po implementaci do krku zněla dost podobně.

Do jakého bodu dospěl výzkum v momentě, kdy jste za něj loni dostal cenu?

Loni se nám podařilo náš návrh převést do patentové vyhlášky a publikovat několik článků, které měly poměrně slušnou odezvu. Na základě toho zřejmě dospěla grantová komise k rozhodnutí cenu udělit. Nicméně výzkum dál pokračuje.

Probíhají už testy na zvířatech?

Teď se připravuje test na ovcích, přestože momentálně se výzkum zastavil na tom, že nemáme projekt na vývoj hlasivky a domluvit testování na živém tvorovi je poměrně komplikované. I tak se ale snažíme a testy by měly proběhnout.

Co přesně znamená, že na vývoj hlasivky nemáte projekt?

Jsme na škole, takže získávat prostředky na výzkum je potřeba mimo výuku, tedy z projektů. Opakovaně se musíme snažit získávat projekty z definované oblasti a nám se to opakovaně podařilo s projekty na modelování hlasu. Tento projekt ale skončil a my hledáme nové cesty, jak ve výzkumu pokračovat. Základní vývoj je v podstatě hotový a teď potřebujeme sehnat financování, abychom mohli věc převést do realizační fáze.

Může v tom něco udělat i někdo jiný, než vy sami?

Dlouhodobě spolupracujeme s Karlovou univerzitou, kde mají vazbu na nějakou donátorku, ochotnou investovat do našeho výzkumu nějaké peníze. Doufejme, že se to podaří.

Mediálně jsou vždy sledované kauzy herců, kteří přišli o hlas. V minulosti například Stanislav Fišer, aktuálně se léčí Jiří Pomeje. Nepomohlo by nějaké mediální propojení v tomto směru?

Na to jsem velice opatrný. Není možné slibovat, že někomu zítra voperujeme umělou hlasivku, a vzbuzovat tak falešné naděje. Ten výzkum musí ještě dlouhodobě pokračovat a bez fáze testování na zvířatech a potřebných úprav to nemůže fungovat. Problém teď je najít možná ještě lepší konstrukci materiálového popisu, protože prostředí v krku je velmi nepřátelské – samé infekce, samé znečištění… A my potřebujeme nalézt materiál, schopný odolávat takto náročnému prostředí. Byl by nesmysl, kdyby vám voperovali umělou hlasivku a za dva týdny to museli reoperovat. Potřebujeme tedy materiál samočistící, který by zabraňoval infekci. Jedná se o problém, který je i u současných náhrad, tj. slavíků. Lidé je musejí často vyjímat a čistit a počínat si při tom velice precizně. Mě by to tedy velice obtěžovalo. Naše náhrada by také musela mít velice dlouhou životnost, jinak bychom výsledek nemohli považovat za úspěch.

Když si představíte, že by váš výzkum neomezovaly finance, kolik času byste odhadem potřebovali k jeho dokončení?

Pět let. A klinické testy taky zaberou spoustu času. Do toho už já nevidím, to je věc lékařů, kteří nás v tomto směru drží při zdi. Z naší pozice techniků funguje všechno krásně, ale z pozice lékařů se objevují pořád nějaké problémy.

Překvapuje mě, že se vám ještě neozval nějaký třebas i zahraniční investor, protože mně se ta věc jeví jako naprostá senzace.

To je sice pravda, ale všechno je to o tom materiálu, na kterém pracují na makromolekulární chemii a pořád ho ladí a zlepšují. Možná by to ale probíhalo rychleji, kdyby se našel někdo, kdo by do výzkumu investoval.

Probíhají někde ve světě podobně zaměřené výzkumy?

Velcí konkurenti jsou v Kanadě, kde to ale funguje jinak. Tam existuje specializované pracoviště, které má daleko lepší možnosti a desateronásobně víc lidí, kteří se věci intenzivně věnují. To je ale, myslím, obecně platné pravidlo, že tady se něco vymyslí, ale za hranicemi jsou schopní to prosadit rychleji. Co si budeme povídat, tam je to o úplně jiných penězích. Navíc u nás, když chcete získat nějaké finance a jdete do soutěže, je s tím spojená šílená administrativa, a to by si měl taky někdo v tomhle státě uvědomit.

Lidé dnes běžně absolvují plastické operace, nechávají si upravit nosy, přišít uši, zvětšit poprsí… Myslíte, že jednou budou možné i „plastiky“ hlasivek, vyladit hlas určitým způsobem?

Už teď se implementují do hlasivek nějaké kyseliny, ale já bych na to byl opatrný, bál bych se toho. Myslím, že příroda to plus minus vymyslela dobře a jakákoli náhrada je jenom substituce přírody. Je asi dobře, že každý mluví jinak. Podle hlasu přece lidi poznáváte. A že bychom přírodu dokázali přetransformovat…? Představte si jen, že by pak třeba všichni chtěli mít hlas jako Pavarotti, to by přece bylo šílené.