Čeští vědci prozkoumali možnosti genetické úpravy lidských embryí

Nahrávám video

Odborný vědecký časopis Nature zveřejnil studii, na které se podíleli i čeští vědci. Přinesli v ní přelomové poznatky o možnostech opravy genetických chorob v raném embryonálním vývoji.

Downův syndrom, srpkovitá anémie, některé formy rakoviny, cystická fibróza nebo Duchenneova svalová dystrofie. Kompletní seznam dědičných onemocnění, která zkracují život a zhoršují jeho kvalitu, by byl ale mnohem delší – existuje jich totiž několik tisícovek.

Jejich léčba je náročná, a u mnoha z nich stále ještě nemožná. Řada vědců po celém světě v současné době proto začíná uvažovat o možnostech, které by dříve nebyly ani představitelné. Díky genovému inženýrství teď možné jsou – ale zůstávají velmi kontroverzními.

Největší pozornost – v negativním ohledu – vyvolala aktivita čínského vědce Che Ťien-kchueje, který v listopadu 2018 oznámil, že úspěšně upravil geny dvou malých dívek, aby jim takto daroval imunitu vůči viru HIV. Jenže nejenže měl jeho pokus nečekané vedlejší účinky, lékař skončil ve vězení a jeho neschválený pokus s lidskými bytostmi vyvolal po celém světě rozhořčení a vzpomínky na nacistické pokusy se židovskými dětmi. Reagovala i Světová zdravotnická organizace, která tyto experimenty ostře odsoudila.

Čína ale přes tento skandál v genetických experimentech s dětmi pokračuje. Čínští vědci před rokem pomocí agresivních virů změnili DNA šestileté dívce, která měla zpožděný vývoj kvůli genetické poruše. Šlo o první genovou terapii, která cílila na mozek: terapie měla přepsat vadný kód v jejích neuronech. K úspěchu stačila změna jediného písmene v genetickém kódu.

Letos v létě ale americký odborný časopis Science ve spolupráci s webem Retraction Watch zjistil, co Čína zatajila: dívka pouhých sedm dní po zákroku na jeho následky zemřela. A další případ, který skončil tragédií odhalili západní novináři jen o několik týdnů později: v Šanghaji došlo k úmrtí dítěte v rámci klinické studie experimentální terapie založené na úpravě genů určené k léčbě Duchennovy svalové dystrofie.

Léčba dědičných onemocnění pomocí cílené opravy genů u embryí nebo malých dětí je tedy velmi nadějný obor, ale zatím se nachází ve velmi časném stadiu.

Nová česká studie

Odborný časopis Nature teď vydal důležitou studii, které se tomuto fenoménu věnuje – a významný podíl na ní měli i čeští vědci. Výzkum se týká toho, jak lidská embrya opravují poškození DNA vznikající při těchto úpravách.

Právě na tom totiž záleží bezpečnost používaných metod. Autoři současně prozkoumali i limity současných technologií. Prvním autorem práce je Štěpán Jeřábek působící na Kolumbijské univerzitě v New Yorku a zároveň v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (ÚOCHB), na studii se podíleli i další dva vědci z tohoto ústavu – Iva Pichová a Michal Doležal.

Neznámé procesy, které se špatně studují

Oprava DNA je jedním ze základních procesů, na kterých zcela závisí správný vývoj lidského embrya. Chyby se totiž objevují v tomto kódu velmi často, člověk má ale evoluční mechanismy, jak je opravovat. Problém je, že o tom, jak přesně to probíhá v nejranějších fázích života, se dosud vědělo jen velmi málo – už jen proto, jak složitý a také eticky kontroverzní je výzkum lidských embryí.

A právě tím je nová studie klíčová: poprvé totiž podrobně porovnala, jak lidská embrya reagují na dva různé typy poškození DNA. „Studie ukazuje, že raná embrya si dokážou účinně poradit s jednovláknovým poškozením DNA, zatímco oprava dvouvláknových zlomů je v této fázi vývoje výrazně méně spolehlivá,“ shrnul Jeřábek.

Aby mohli vědci opravné mechanismy podrobně zkoumat, provedli cílené změny ve dvou dobře prostudovaných genech, a to hned dvěma rozdílnými způsoby genové editace. Pomocí dobře známé genetické techniky CRISPR-Cas9 vytvořili v embryonální DNA zlomy na obou vláknech dvoušroubovice, zatímco metodou editace bází vyvolali změnu spojenou s přerušením pouze jednoho vlákna DNA. Pak sledovali, jak na oba typy zásahu reagují buněčné opravné mechanismy.

Vědcům se navíc povedlo z šest dnů starých embryí úspěšně izolovat kmenové buňky. Díky nim mohou studovat dopad genové editace mnohem podrobněji, protože z kmenových buněk se dá získat dostatek genetického materiálu k důkladné analýze. Umožňují také zkoumat, jak se genetické změny projeví v dalších generacích buněk.

Nastal už čas na genetické změny embryí?

Článek vedle nových poznatků o opravě DNA upozornil i na limity současných metod genové editace a potřebu jejich dalšího výzkumu. „Naším cílem nebylo vyvinout metodu pro genetické úpravy lidských embryí, ale v rámci základního výzkumu lépe porozumět tomu, jak v jejich buňkách fungují mechanismy opravy DNA. Přestože z hlediska úspěšnosti oprav představuje využití editace bází významný posun oproti technologii CRISPR-Cas9, výsledky naší studie zároveň ukazují, že před případným klinickým využitím těchto metod bude potřeba zodpovědět celou řadu dalších otázek týkajících se bezpečnosti,“ říká Štěpán Jeřábek.

Výzkum sám o sobě by se dal považovat za kontroverzní – pracoval s lidskými embryi. Probíhal proto v laboratoři respektovaného vědce Dietera Egliho pod přísným dohledem etické komise Kolumbijské univerzity. Studie vzbudila značnou mezinárodní pozornost a věnovala se jí světová média včetně deníku The New York Times.

Ředitel ÚOCHB Jan Konvalinka přitom zdůrazňuje, že podobný základní výzkum je důležitý nejen z vědeckého, ale i společenského hlediska. „Etickou debatu kolem podobných studií považuji za zcela legitimní a potřebnou. Smyslem základního výzkumu je posouvat hranice poznání a zároveň lépe chápat možnosti i limity současných technologií. Právě proto tato práce představuje důležitý příspěvek k odborné i veřejné diskusi.“

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Kódy, zdravotní údaje, firemní dokumenty. Co neposílat nástrojům AI?

Chatboti s umělou inteligencí, jako jsou ChatGPT, Claude a Copilot, jsou stále populárnější. Kolik by toho ale o nás měli skutečně vědět?
před 14 hhodinami

Dehonestovaný americký vědec vyhrál soud nad ženou, která ho obvinila. Teď pracuje pro Česko

Sexuální skandál připravil amerického vědce Davida Sabatiniho o prestižní místo i důvěru kolegů. Teprve po pěti letech od začátku kauzy se mu podařilo získat vysoké odškodné od kolegyně, která ho z nevhodného chování obvinila. Vědec v současné době spojil svou kariéru s Českem.
před 15 hhodinami

OSN: Země směřuje k oteplení o 2,8 stupně Celsia proti předindustriálnímu období

Planeta při současné celosvětové klimatické politice směřuje k tomu, že bude do konce století o 2,8 stupně Celsia teplejší než v předindustriálním období, uvedl podle agentury DPA Program OSN pro životní prostředí (UNEP). Každý zlomek stupně nad hranici 1,5 stupně Celsia přitom podle šéfky UNEP Inger Andersenové zvyšuje riziko smrtících povodní, vln veder a lesních požárů, jaké letos zažila řada zemí.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

El Niño může zdražit potraviny, experti se obávají hlavně globálních dopadů

Přímé důsledky letošního jevu El Niño na Česku by sice měly být zanedbatelné, silněji se ale mohou projevit nepřímé dopady. I když se v Česku urodí dost základních potravin, jako je pšenice nebo kukuřice, jejich ceny mohou stoupnout, hodnotí analytici.
před 18 hhodinami

Padesát milionů za Koperníka. Kdysi zakázanou knihu koupil neznámý sběratel

V přepočtu skoro padesát milionů korun investoval neznámý kupec do prvního vydání přelomového díla Mikuláše Koperníka. Aukční síň Sotheby's vydražila 20. října i dalších 155 knih věhlasných středověkých i novověkých astronomů, matematiků a fyziků, včetně Isaaca Newtona, Galilea Galileiho nebo Tychona Braha. V původním nákladu kdysi vydali nižší stovky knih, dochoval se jich ale jen zlomek – proto mají dnes takovou cenu.
před 21 hhodinami

Čínský hacker napadl stovku západních webů. Práci za něj odvedli AI agenti

Kybernetické útoky jsou stále levnější a snadnější, prokazuje odhalený případ, kdy čínští hackeři využili volně dostupné agentské umělé inteligence (AI), aby velmi levně napadli dobře zabezpečené internetové stránky.
před 22 hhodinami

Milion gigabitů za sekundu. Nový podmořský kabel propojí USA a Evropu

Nový a extrémně rychlý internetový podmořský kabel – s názvem Petal – propojí Evropu a Spojené státy. Jeho stavbu oznámila společnost Meta. S délkou sedm tisíc kilometrů má jako vůbec první podobný projekt spojit kontinenty petabitovou rychlostí. Teoreticky by mohl zajistit souběžné streamování hudby pro 75 procent světové populace.
20. 10. 2026‌‌

Podezřelý manévr. Ruský satelit se přiblížil k družici finské firmy spolupracující s Kyjevem

Vojensky cenné informace ze satelitů získává Ukrajina nejen od americké vlády, ale také třeba ze soustavy družic Iceye. Vyrábí ji stejnojmenná finská firma a právě s Kyjevem letos prohloubila spolupráci. K jedné z družic, ze které podle expertů může Kyjev získávat data přímo, se zvláštním způsobem přiblížil ruský satelit.
20. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.