Proběhl první pokus o opravu DNA přímo v těle pacienta

aktualizováno 
Soukromá společnost provedla první pokus o „in vivo“ úpravu DNA, tedy o přepsání genů přímo v těle pacienta. Tím byl muž se vzácnou dědičnou chorobou. A byť ho tato léčba ani v nejlepším případě nezbaví potíží natrvalo, šlo by o symbolický úspěch pro budoucnost přístupu k dědičným nemocem.

Brian Madeux (vzadu uprostřed) před infuzí, která měla spustit „přepisování“ DNA přímo v jeho těle. | foto: AP

Dědičné choroby byly v moderní medicíně příkladem přirozené nerovnosti mezi lidmi: někteří z nás mají prostě neuvěřitelnou smůlu a narodí se s „poruchou“, kterou nelze opravit. Jak je „nemocný“ jednou na světě, v nejlepších případech si může potíže udržet od těla léky či třeba životosprávou, v nejhorších případech se dá jen doufat v lehké umírání, často navíc v raném věku. Ale základní problém v žádném případě nešlo odstranit.

To se teď mění. Od objevu skutečně účinných metod editace, tedy úpravy genetické informace v jádru buněk, před lékaři a vědci reálně vyvstala možnost dělat mnohem více a možná dokonce poruchy léčit.

Ve skutečnosti je to podstatně složitější, než se zdá, a pokrok je pomalý. Například proto, že neumíme přepsat DNA ve všech buňkách těla a protože „přepis“ není nikdy zcela přesný a bez rizika (jehož míru navíc přesně neznáme), ale v principu to možné je. Má tak patrně pravdu biolog Stanislav Mihulka, když ve svém článku napsal, že bylo jen otázkou času, než to někdo zkusí u pacienta s chorobou, od níž se jinak nedá pomoci.

První jsou nakonec odborníci financovaní biotechnologickou společností Sangamo Therapeutics z Richmondu v Kalifornii. Podle zprávy, která nevyšla tentokrát ve vědeckém časopise, ale kterou získala jako první agentura AP, zahájili 13. listopadu historicky první pokus o léčbu genetické poruchy přímo v těle lidského pacienta. A vyrazili na zatím neznámé medicínské pole.

Ten den dostal pacient Brian Madeux tříhodinovou transfúzi, ve které byla obrazně řečeno tresť biotechnologického výzkumu posledních několika desetiletí. Obsahovala malé částečky s genetickou sekvencí genu, který je jeho v těle poškozený, spolu s genetickými nástroji, které zařídí jeho vložení na správné místo v DNA. Autoři nepoužili dnes tolik populární nástroj CRISPR, který je pro svůj předpokládaný komerční potenciál předmětem netradičně vyhroceného patentového boje, ale o něco starší technologii nukleázy se zinkovými prsty (ZNF, Zinc Finger Nucleases).

Ta má také nesporně zajímavý potenciál, byť CRISPR zřejmě čeká velkolepější budoucnost. Jde o části v buňkách se přirozeně vyskytujících molekul, které jsou prostorově uspořádány tak, aby mohly „sáhnout“ na určité dané místo dědičné informace. Za svůj tvar vděčí vázaným iontům zinku, a tak přišly k názvu „zinkový prst“. Jeden zinkový prst se váže na trojici písmen genetického kódu. Pokud vědci spojili čtyři zinkové prsty, pak si zajistili, že tato „čtyřprstá ruka“ sáhne v genomu na místo, kde se nachází zcela konkrétní kombinace dvanácti písmen genetického kódu. Systém má bohužel poměrně výrazná omezení, a některé „adresy“ v DNA jsou pro něj tedy zcela nedostupné, ale v laboratořích má řadu využití.

V tomto případě do těla pacienta vstupuje „na palubě“ viru (adenoviru), který už by neměl být pro tělo nebezpečný, ale stále si zachovává své evolucí vybroušené schopnosti pronikat do jádra tělních buněk. Cílem jsou játra. Brian Madeux totiž trpí variantou tzv. Hunterovým syndromem. Jde o vzácnou genetickou poruchu, v jejímž důsledku se mu v buňkách hromadí jistá bílkovina, kterou tělo kvůli vadným genům nedokáže odbourávat (v těle se hromadí především dva mukopolysacharidy, dermatan sulfát a heparan sulfát).

To způsobuje celou řadu vážných zdravotních potíží. Od raného dětství se těmto pacientům nadbytečné bílkoviny ukládají do tváří a způsobují deformaci obličeje a zvětšuje se i řada dalších tkání včetně ledvin, jater, ale třeba i jazyka. Zasažen bývá i nervový systém, což pak vede k poškození mentálních schopností. Ti nejhůře postižení umírají obvykle ještě před dosažením, či na začátku dospělosti. Madeuxovi už je 44 let a má lehčí formu nemoci, ale už tak za sebou má více než dvacet operací a do nedávna neměl ani žádnou naději na zlepšení.

Nebude to díky opravě DNA v celém těle, to dnes není možné, jak jsme zmínili na začátku. Vědci doufají, že se jim podaří problém obejít vytvořením vhodných továren z pacientových jaterních buněk. Viry obsažené v injekci mají vložit do jádra buněk geny na výrobu chybějící bílkoviny na jiné místo v genomu, kde by pak snad měl fungovat normálně. Pokud se zhruba alespoň procento z nich podaří „nakazit“ virem a následně úspěšně dojde k vložení v něm vložených genů do jejich DNA, mělo by to pacientům minimálně výrazně ulevit.

Dočasné, byť dlouhodobé

Tedy do jisté míry. Jak je asi jasné, léčba není trvalá. I jaterní buňky totiž postupně umírají, a tak nakonec pomřou i buňky opravené. V játrech postupně zůstanou jen buňky původní, neopravené, a pacient bude tam, kde začal. Ale lékaři doufají, že jedna jediná injekce by mohla v nejlepším případě stačit na celé roky, což by byla i tak samozřejmě ohromná úleva pro pacienty.

Bohužel ne úplná. Existuje jeden extrémně důležitý orgán, ke kterému se bílkovina z jaterních továren dostane jen těžko, a tím je mozek. Mozkomíšní bariéra danou bílkovinu nepropustí, jak naznačují pokusy v laboratoři a na zvířatech, a tak se bohužel nedá čekat, že by se Madeux vyléčil úplně. Samozřejmě, naděje tu je, ale je malá.

Dobrou zprávou, alespoň tedy na papíře, je, že léčba by měla být poměrně bezpečná. Výsledky z pokusů na tkáňových kulturách a u zvířat naznačují, že by „zinkové prsty“ měly jen zcela výjimečně střihnout do DNA na špatném místě a způsobit tak nějaké druhotné škody, z nichž nejbezpečnější se zdá zvýšené riziko vzniku rakoviny. Riziko zvyšuje fakt, že do změněných buněk se zapisuje i DNA pro vytváření zinkových prstů, které se podle ní také budou vyrábět celé roky. V buňkách se tak budou po dlouhou dobu „povalovat“ nástroje pro editaci DNA.

Na druhou stranu, jde o první pokus o editaci „in vivo“ u lidí, takže stát se může i nečekané. Klinické zkoušky v sobě nesou nepochybně riziko i v případě zkoušek ověřenějších technologií. Zhruba během několika měsíců by mělo být jasné, zda se naděje naplnily. Pokud se neobjeví nečekané obtíže Sangamo chce postupně nabrat do první fáze zkoušek nabrat kolem desítky pacientů s Hunterovým syndromem.

Na jejich výsledky ale zřejmě budou čekat i další pacienti s jinými dědičnými poruchami také způsobenými poruchou v jednom jediném genu (např. hemofilie B, či fenylketonurie). Stejná technologie - byť samozřejmě po nutném vývoji - by se v principu dala použít i u nich. Ne všechny dědičné nemoci mají tak jednoduchou příčinu, ale v tomto ohledu nemůžeme než vítat každý pokrok.

Autor:

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

Chyběl necelý metr. Parašutisté nekopali v kryptě obležené nacisty marně

Radarový průzkum krypty v únoru 2019

Po 77 letech od atentátu na Heydricha se podařilo prokázat existenci průchozí stoky před kostelem sv. Cyrila a Metoděje...

Zelené peklo Normandie. Problém odhalených spodků vyřešil seržant Culin

Digitálně kolorovaná dobová fotografie lehkého tanku M5 Stuart s improvizovanou...

Během detailního plánovaní vylodění v Normandii a prvních fází následného postupu do nitra Francie se zapomnělo na...

Některé nejlevnější notebooky nedoporučí ani výrobce. Vyzkoušeli jsme je

Test nejlevnějších notebooků

Na rčení „nejsem tak bohatý, abych kupoval levné věci“ zákazníci často zapomínají. Otestovali jsme proto šest levných...

Odstartovala nejsilnější raketa světa. Nese desítky satelitů a plachetnici

SpaceX poslala do vesmíru Falcon Heavy 25.6.2019 v 8:30 našeho času. Na palubě...

V úterý 25. června ráno v 8:30 našeho času znovu odstartovala nejsilnější raketa současnosti, Falcon Heavy. Vynesla...

Smrt nad Kanálem. Zahynuli při letecké nehodě, StB je obvinila z emigrace

V 70. letech 20. století se na obloze potkávaly rozmanité typy letadel, jak...

Kanál La Manche je tichým svědkem desítek nouzových přistání i zřícení letadel. Zahynuli zde českoslovenští hokejisté i...

Další z rubriky

Místo vody se řekou valila láva. Výbuch, který pomohl spustit revoluci

Pohled do středu jednoho ze sopečných kuželů vzniklých na přibližně 27...

V roce 1783 na Islandu vybuchla sopka Laki, která významně proměnila směřování lidské společnosti. Jedovaté plyny,...

Co vás čeká, když věříte spamu a necháte si zvětšit penis? Zklamání

Měření velikosti (ilustrační koláž)

Zdravotnické statistiky znovu ukázaly, že zákrok, po kterém ve chvíli nejistoty asi zatoužil někdy každý muž, drtivé...

NASA cvičila astronauty na Měsíc nad sopkou, které je dobré se bát

Krajina centrálního Islandu je nehostinné místo téměř bez života, tvořené...

Okolí islandské sopky Asjki je jedno z nejnehostinnějších míst na Zemi. Což je možná dobře, protože její divoká exploze...

Dobré zprávy z porodnic: Klesá počet císařských řezů i nedonošených miminek
Dobré zprávy z porodnic: Klesá počet císařských řezů i nedonošených miminek

V Česku klesá počet porodů císařským řezem a také dětí s nízkou porodní váhou. Tyto informace zazněly na tiskové konferenci věnované perinatální péči v ČR. Příznivé zprávy souvisí s nižším počtem vícečetných těhotenství i dobré perinatální péči.

Najdete na iDNES.cz