Učíme se od bakterií, výsledkem jsou léky proti dědičným chorobám, říká autorka genetických nůžek

55 minut
Hyde Park Civilizace - Emmanuelle Charpentier
Zdroj: ČT24

Hostem pořadu Hyde Park Civilizace byla nositelka Nobelovy ceny za chemii Emmanuelle Charpentierová, spoluautorka nástroje nazývaného genetické nůžky. Ty přinesly revoluční změnu do biologie i medicíny – umožňují totiž cíleně měnit geny a díky tomu se brzy mohou stát minulostí nemoci jako třeba srpkovitá anémie.

Cystická fibróza, vrozená slepota, svalové dystrofie, některé typy zhoubných nádorů a stovky dalších nemocí mají společnou jednu věc: způsobuje je drobná porucha v DNA. Malý překlep v lidském genetickém kódu zapříčiní, že tělo udělá něco špatně. Výsledkem je dědičné onemocnění, které až donedávna nebylo léčitelné.

Revoluci přinesla nová biotechnologie, které se říká genetické nůžky, neboli CRISPR-Cas9. V roce 2016 s nimi přišla dvojice Jennifer Doudnaová a Emmanuelle Charpentierová a obě za to dostaly o čtyři roky později Nobelovu cenu za chemii.

Trik vypůjčený od bakterií

Vědkyně využily starý systém, který si před miliardami let vyvinuly na svou obranu bakterie – využívají ho proti bakteriálním virům a takzvaným plazmidům. „Jsme tvořeni bakteriemi, v těle máme víc bakteriálních buněk než vlastních. V mnoha jazycích se říká, že intuice sídlí v žaludku, kde opravdu bydlí spousta bakterií. Takže ano, opravdu se učíme od bakterií,“ uvedla Charpentierová.

Po studiích medicíny pracovala v dětské nemocnici, kde se setkávala s množstvím pacientů, ale také s kolegy, kteří byli intenzivně zaměření na praxi, na zakládání nových projektů a přenášení teoretických poznatků do praxe. Právě to pak ve své kariéře v základním výzkumu využila.

Snažila se, aby velmi teoretické poznatky, s nimiž základní výzkum pracuje, měl velmi praktické dopady. „Obzvlášť se mi líbí možnost vyvinout technologii, u které jednoho dne budeme svědky, jak úspěšně léčit lidi s vrozenými genetickými poruchami,“ uvedla ve vysílání České televize. A povedlo se, její genetické nůžky přesně tohle přinesly. 

Jak genetické nůžky fungují?

Emmanuelle Charpentierová přirovnává genetickou informaci člověka ke knize. Genom i kniha jsou složené z písmen, funguje to podobně jako velmi dlouhá věta. Když člověk píše dlouhou větu, snadno udělá chybu – a to stejné se občas přihodí i přírodě. Někdy náhodou, někdy působením faktoru zvenku, třeba nějaké chemikálie, radiace nebo něčeho dalšího. Lidská chyba ve větě může způsobit to, že si čtenář špatně vyloží její význam; a podobně to může dopadnout i v genetickém kódu.

Špatné písmeno v genetickém kódu ale způsobí nesrovnatelně větší škody než špatně přečtená věta. Například vznik různě vážných poruch, dokonce smrtelných. Doudnaová a Charpentierová našly řešení těchto problémů. Jejich CRISPR-Cas-9 totiž dokáže z věty DNA vystřihnout jedno „slovo“, tedy jeden konkrétní gen. A pak ho přenést v genomu jinam, nebo ho jen odstranit.

Objev obou vědkyň byl víc než teorie, velmi rychle se ale našli další vědci, kteří ho přenesli do praxe. Ještě roku 2016 ho genetici ze Sečuánské univerzity využili ke vložení geneticky upravené buňky do těla člověka trpícího agresivní formou rakoviny. A to byl jen první z revolučních úspěchů, které CRISPR dokázal, další následovaly v řádu měsíců. Od té doby dokázali vědci využít genetické nůžky například pro přenos zdravé DNA do DNA poškozené rakovinou u pacientů, kde už jiná léčba nezabírala, opravu vadného genu v lidském embryu nebo výrobu umělého genomu kvasinek.

Nové léky i terapie

To všechno byl ale stále jen začátek. „Je to velmi efektivní nástroj, který umožňuje bakterii odolat opakovanému útoku viru. Je to opravdu velmi jednoduchý a přitom velmi sofistikovaný nástroj,“ vysvětluje rychlost používání CRISPRu Charpentierová.

Věří, že ještě mnohem větší úspěchy jsou za rohem. „Je součástí dlouhého procesu, který vyústí v nové léky. Navíc je možné ho využít přímo pro léčbu genetických poruch u lidí, pro takzvané buněčné terapie. Nemocné buňky se nahradí opravenými, které se vyrobí v laboratoři. Tohle všechno jsou metody, které se už využívají a v klinických studiích jsou velmi úspěšné,“ uzavírá vědkyně.  

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

NASA mohla omylem kolonizovat Mars, naznačují vlastnosti „nesmrtelné“ bakterie

Americká vesmírná agentura NASA objevila před několika lety v opakovaně čištěné laboratoři bakterii, která přežila desítky pokusů o dezinfekci. Teď vědci popsali, jak to organismus dělá, a také potenciální dopady těchto schopností.
před 12 hhodinami

Vědci na Trutnovsku našli v trase D11 hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století

Vědci v trase budoucí dálnice D11 v úseku mezi Jaroměří a Trutnovem objevili hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století, které považují za mimořádný archeologický soubor doplňující poznání tehdejších válečných konfliktů. Kromě hrobu z druhé slezské války z roku 1745, o kterém již informovali, našli také tři z roku 1866.
před 14 hhodinami

Ničivé počasí v části Asie není náhoda, ale klimatické varování, tvrdí vědci

Jihovýchodní Asie letos čelí neobvykle silným bouřím. Počet obětí povodní a sesuvů půdy v Indonésii, na Srí Lance a v Thajsku dosud přesáhl 1400, přičemž více než tisícovka lidí se stále pohřešuje. V Indonésii zůstávají celé vesnice odříznuté od zbytku světa poté, co voda zničila mosty a silnice. Tisíce lidí na Srí Lance nemají přístup k pitné vodě, zatímco thajský premiér přiznal nedostatečnou reakci své vlády, píše agentura AP.
před 17 hhodinami

Stárnutí ženských vajíček se dá zvrátit, zjistili náhodou čeští vědci

Projevy stárnutí ženských vajíček, takzvaných oocytů, je možné zvrátit a jejich poškození opravit. To, co bylo dosud považováno za biologicky nemožné, dokázal mezinárodní tým vedený reprodukční bioložkou Helenou Fulkovou z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR, který o průlomu informoval v tiskové zprávě. Výsledky zveřejnil časopis Aging Cell. Podle vědců otevírají závěry práce nové otázky o biologii stárnutí a také prostor pro vývoj budoucích léčebných postupů.
před 18 hhodinami

Univerzitní spin-offy sílí. Pomáhají výzkumu a míří do světového byznysu

Univerzitní firmy, takzvané spin-offy, které vysokým školám přinášejí zisk, jsou v zahraničí běžné. V tuzemsku se tento model prosazuje pomaleji. Na konferenci v Ostravě, pořádané agenturou CzechInvest, zazněly příklady úspěšných firem, které dokážou z akademického výzkumu vytvořit mezinárodně konkurenceschopný produkt i finanční přínos pro vysoké školy.
před 19 hhodinami

Humanoidů v Číně vzniká spousta, kupuje je málokdo. Země se bojí bubliny

Čína vsadila na to, že se stane světovou velmocí v humanoidních robotech. Podle několika analýz ale možná přišla s touto technologií příliš brzy, protože reálně o ni není příliš zájem.
před 22 hhodinami

Cukry, „guma“ a prach mrtvých hvězd. Vědci prozkoumali vzorky z asteroidu Bennu

Když v září roku 2023 dostali vědci do rukou vzorky z mise Osiris-REx, která prostudovala temný asteroid Bennu, věděli, že drží poklad, jehož hodnota se nedá vyjádřit čísly. Analýza od té doby přináší pořád nová překvapení. Teď rovnou tři současně – a to ve formě informací o Sluneční soustavě a původu života. Vědci ve třech na sobě nezávislých studiích odhalili ve vzorcích cukry nepostradatelné pro život, v kosmu dosud nepozorovanou gumovitou látku a také nečekaně vysoký výskyt prachu vzniklého při explozích supernov.
3. 12. 2025

Borelie jsou mazané. Čeští vědci popsali první okamžiky infekce

Tým vědců z Biologického centra Akademie věd přinesl nové zásadní poznatky o tom, jak probíhá první fáze infekce lymské boreliózy těsně po přenosu z klíštěte.
3. 12. 2025
Načítání...