Keď sa pred zhruba siedmimi rokmi začali objavovať "riadené strely na gény" známe ako CRISRP/Cas9 (častejšie skrátene len CRISPR), asi len odborníci dokázali pochopiť, aké to môže mať dôsledky. Jednoduchý a presný nástroj na vystrihovanie vopred vybraných úsekov DNA umožnil lacno a rýchlo vykonávať experimenty, ktoré buď boli predtým úplne nemožné, alebo náročné a drahé, píše Technet.cz.
Potenciál technológie začal byť čoskoro jasný aj ďalším. Napríklad univerzitám a ich ekonomickým oddelením, ktoré zvádzajú bitku o patentové práva na túto technológiu. V minulom roku si iste musela všimnúť aj tá časť verejnosti, ktorá vedu nesleduje, že sa v Číne "pokútne" narodili prvé deti, u ktorých niekto pred narodením cielene upravil DNA.
Experiment vyvolal mimoriadnu pozornosť. Veľké mená v genetike inšpiroval k výzve, aby bolo minimálne pre niekoľko najbližších rokov vyhlásené moratórium na genetickú "editáciu" DNA u embryí smerujúcich k pôrodu. Ale hoci je tento názor medzi vedcami podľa všetkého väčšinový, nesúhlasia všetci.
Časopis Nature minulý týždeň priniesol správu o tom, že čínsky pokus by mohol mať ruské pokračovanie. Genetik Denis Rebrikov chce vykonať veľmi podobný pokus ako v Číne - tiež "prepísať" DNA embryí tak, aby z nich narodené deti boli takmer úplne odolné voči infekcii vírusom HIV.
Čo chce urobiť?
Denis Rebrikov do značnej miery zvažuje zopakovať doslova šokujúci pokus Che Ťien-kchueeje (anglickou transkripciou He Jiankui). Cieľom by tiež malo byť poškodenie génu CCR5. Podľa neho sa v bunkách vyrába bielkovina, ktorú vo väčšinu prípadov vírus HIV využíva na vstup do bunky. Poškodenie CCR5 túto cestu uzavrie. Úpravu v sebe dané dieťa nesie od narodenia až do smrti a odovzdá ju aj svojim potomkom.
Ruský pokus, ak by sa teda uskutočnil, by sa mal od čínskeho v niektorých ohľadoch odlišovať. Rebrikov predstavuje na rozdiel od Che Ťien-kchueja odborníka na danú problematiku. Che je biofyzik, ktorý si (nielen) na svoj neslávne známy experiment zarobil výrobou zariadení pre "čítanie" DNA. Rebrikov je odborník na ľudskú reprodukciu a vedie genetické laboratórium v najväčšom ruskom stredisku pre umelú reprodukciu, v Kulakovom národnom výskumnom ústave.
Dôležitejšie sú však iné odlišnosti. Che bol napríklad kritizovaný za to, že si vybral pre pokus páry, ktoré podobný zákrok nepotrebovali. Nakazený bol totiž otec a prenos vírusu zo spermie na plod je veľmi nepravdepodobný aj pri použití vyskúšaných postupov. Rebrikov chce do pokusu zverbovať budúce matky, u ktorých z nie celkom jasných dôvodov nezaberajú lieky proti vírusu HIV. V takýchto prípadoch je riziko prenosu podstatne vyššie ako v prípade nákazy otca, literatúra uvádza zhruba 15 percent.
Aj keď nezaberajú lieky, existujú spôsoby, ako možnosť prenosu vírusu z matky na dieťa významne znížiť (napríklad pôrod cisárskym rezom). Žiadny z nich však nie je úplne spoľahlivý, a Rebrikov teda dúfa, že sa mu podarí kolegov a úrady presvedčiť, že v tomto špecifickom prípade je genetická modifikácia prínosom pre pacientov.
Tých však nebude mnoho. Nejaká kombinácia lieku nezaberie len u jedného z 30 až 40-tisíc chorých. To teda znamená, že v celom Rusku, kde je milión nakazených vírusom HIV, bude len zhruba 30 žien, u ktorých riziko prenosu na plod nemožno potlačiť liekmi. A vzhľadom k stále sa rozširujúcemu repertoáru liekov proti HIV toto číslo pravdepodobne bude ďalej klesať.
Pokus však jasne nie je navrhnutý s cieľom vyriešiť naliehavý medicínsky problém, ale vyskúšať novú metódu úpravy ľudskej DNA. Rebrikov o niekoľko dní po zverejnení článku v Nature poskytol rozhovor ďalšiemu veľkému vedeckému časopisu, americkému Science, a v ňom vysvetlil svoju motiváciu celkom jasne: "Myslím, že potrebujeme určitý počet - 50, možno 100 prípadov využitia tejto technológie, a potom ju môžeme začať používať širšie."
Preto uvažuje, že ak nenájde medzi HIV pacientkami kandidátky pre experiment, bude hľadať pacientov s inou diagnózou. Zmieňuje prípady, keď obaja rodičia majú mutácie pre nejaké genetické poruchy, slepotu, hluchotu a tak podobne. Jednoducho povedané, hľadá spôsob, ako "rozbehnúť" obor genetických úprav nenarodených detí. Ponúka sa otázka, akú cenu by mohli zaplatiť prví priekopníci.
Čo hrozí?
Väčšina odborníkov pokusy s úpravou DNA u ľudí dnes neodporúča, pretože so sebou nesú neznáme riziká, a to hneď z niekoľkých príčin. Po prvé si stále nie sme vo väčšine prípadov presne istí, aké všetky následky bude úprava génu na organizmus mať.
Tak teda napríklad poškodenie génu CCR5 má samozrejme druhotné následky. Medzi ne podľa všetkého patrí nižšia odolnosť voči niektorým iným chorobám, zrejme vrátane chrípky. Nedávna porovnávacia štúdia tiež naznačila možnosť, že ľudia s prirodzenou mutáciou génu CCR5 by mohli mať v priemere pomerne výrazne kratší život.
Po druhé nevieme, či "prepísanie" prebehne tak, ako by malo. Ako všetky iné technológie (a nielen tie pre úpravu génov), aj CRISPR je absolútne presný a bezchybný iba na papieri. V skutočnosti sa ním upravené bunky môžu od "originálu" líšiť aj v iných častiach DNA, než na ktoré boli zacielené. Môže teda prepísať aj gény, ktoré vedci prepísať nechcú.
Problematické je aj samotné overovanie úspešnosti procedúry "prepisu" DNA. Rebrikov ho chce vykonávať z buniek odobratých z plodu v ranej fáze vývoja, kedy ho tvorí cca 250 buniek. Bez narušenia vývoja embrya nie je možné na analýzu odobrať len pár (pre predstavu zhruba päť) buniek. Vedci však dobre vedia, že aj v takto ranej fáze môže byť plod "mozaika" zložená z buniek s trochu odlišnou DNA. Vo zvyšných bunkách však môžu byť iné zmeny DNA než v tých niekoľkých odobratých. Neexistuje teda naozaj stopercentný spôsob, ako zistiť, že "upravené" dieťa znáša vo všetkých bunkách iba a len také zmeny, aké vedci chceli zaniesť.
To všetko nepredstavuje taký problém, keď pracujete s rastlinnými vzorkami, u ktorých môžete tie chybné jednoducho vyhodiť. Avšak v ľudskej medicíne...Na vyriešení týchto problémov pracuje celá rada odborníkov a je možné, že sa ich podarí eliminovať, zatiaľ však nič také nikto nedokázal.
Rebrikov pre časopis Nature uviedol, že má vlastný postup, ktorý rieši problém nežiaducich zmien v DNA. Počas niekoľkých týždňov ho chce predstaviť kolegom v odbornom článku. Ale kým to neurobí a svojich kolegov textom naozaj nepresvedčí, je rozhodne na mieste skepticizmus.
Zatiaľ vieme len toľko, koľko Rebrikov napísal v krátkej práci predstavujúce základné rysy experimentu. Vyšla v ruskom vedeckom časopise, ktorého je Rebrikov zároveň šéfredaktorom (proces schvaľovania a pripomienkovania bol údajne zaslepený, a tak editori ani odborníci text posudzujúci nevedeli, kto je autorom, Rebrikov tak preto podľa svojich slov nie je v konflikte záujmov). Text uvádza, že v laboratóriu bola úspešnosť prepisu u pokusných embryí zhruba 50-percentná, čo je na pohľad veľmi dobrý výsledok.
Práca však nijako nevyvracia obavy z nežiaducich drobných mutácií na iných miestach DNA. Rebrikov a jeho kolegovia napokon toto nebezpečenstvo v texte výslovne spomínajú ako hlavnú "výzvu" zavádzanie úprav DNA do praxe.
A čo ďalej?
Ako vidno, Rebrikov sa svojho sna zrejme len tak nevzdá. Rusko je podľa neho v tejto chvíli vhodnou krajinou pre podobné experimenty: "Politicky príliš slobodné nie je, ale vedecky áno," povedal doslova v rozhovore s redaktorom časopisu Science. Dodajme, že hovorí skôr o atmosfére než inštitucionálnych podmienkach. (Rusko na svoj počet obyvateľov toľko úspešnej vedy nepublikuje, je v rebríčku SJR 13. na svete v počte publikácií, tesne za Južnou Kóreou.)
Dôležitá je v tomto kontexte predovšetkým skutočnosť, že ruské úrady sa nestavajú k experimentu vopred odmietavo, aspoň teda podľa Rebrikova. Krajina nemá - na rozdiel od EÚ - zákon, ktorý by genetickou úpravu plodu zakazoval.
Podľa odhadu Rebrikov tak získať povolenie k pokusu nebude zásadný problém a mohlo by to zabrať len niekoľko mesiacov, ak sa mu experiment podarí navrhnúť tak, aby mohol pred etickou komisiou preukázať klinický prínos pre pacienta. (Etická komisia má bdieť nad tým, aby boli dodržané práva pacientov. Napríklad aby boli - v tomto prípade teda predovšetkým rodičia - objektívne informovaní o možných prínosoch a rizikách, čo sa napríklad v čínskom prípade zrejme nestalo.)
Pokus by tiež mohol začať pomerne skoro, aj keď zatiaľ žiadny, ani predbežný časový plán nie je. Zhruba do jedného roka sa totiž očakáva zmena ruských zákonov, ktorá by mohla regulovať použitie metód typu CRISPR. Rebrikov časopisu Nature povedal, že je v pokušení začať skôr, než budú zákony prepísané: "Myslím, že som dosť veľký blázon, aby som to urobil."
Navyše je evidentne presvedčený, že ide o proces nevyhnutný. "S prenosom embryí do tela žien bude experimentovať rad skupín. Možno to nebude v mojej skupine, ale počas niekoľkých rokov budú mať výsledky, a publikujú ich," povedal časopisu Science.
Rebrikov tiež evidentne predpokladá, že tieto výsledky budú pozitívne, rýchlo sa podarí vyriešiť problémy a riziká technológie a úpravy ľudskej DNA sa stanú v pomerne blízkej dobe normou. Teraz podobné "kozmetické" úpravy DNA považuje za nebezpečné, za 20 alebo 30 rokov podľa neho už môže byť situácia úplne iná a ľudia si budú vyberať pre svojich potomkov farbu očí, fyzickú zdatnosť či iné podobné znaky: "Tí, ktorí sú dnes proti, presne tieto veci u svojich detí chcú, ale iba v dôsledku "božskej prozreteľnosti", nie vďaka vede. Sú buď klamári, alebo hlupáci," povedal Rebrikov pre Science.