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

Nahrávám video

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

Americká vědkyně vytvořila umělé buňky, které se umí samy rozmnožovat

Dělí se, replikují svůj genom, vypadají jako živé. Ale tyto buňky vznikly pod rukama vědců v laboratoři. Od opravdového umělého života je sice dělí ještě propast, ale jsou prvním náznakem toho, jak by v budoucnosti mohl vypadat.
před 6 hhodinami

Obři na jídelníčku. První obyvatelé Ameriky byli specialisté na lov megafauny

Nejstarší původní obyvatelé Ameriky se velmi úzce potravně specializovali.. Kamkoliv na tomto kontinentu vkročili – od Aljašky až po nejjižnější části Latinské Ameriky – tam lovili tu největší možnou kořist. Tedy zvířata, která se dnes označují za megafaunu.
před 8 hhodinami

Tři mohyly, 150 generací pohřbívání. Čeští archeologové popsali unikátní místo

Více než čtyři a půl tisíce let se pravěké civilizace vracely na pohřebiště v polských Muszkowicích. Na dlouholetý význam tohoto posvátného místa přišli společně čeští a polští archeologové. Zatímco většinu podobných mohyl v tuzemsku zničilo intenzivní zemědělství, v Muszkowicích se pohřebiště dochovala včetně nadzemních částí.
před 10 hhodinami

Bakteriofágy pronikají do zlatého stafylokoka jako „vesmírní mariňáci“

Otázku, jak zabít zlatého stafylokoka, tedy nebezpečnou bakterii, která v Česku připraví o život až stovky lidí ročně, pomáhá zodpovědět nový výzkum vědců z CEITEC Masarykovy univerzity. Ti odhalili, jak bakteriofágy – viry napadající bakterie – překonávají mimořádně silnou buněčnou stěnu bakterií, mezi které patří právě i zlatý stafylokok.
před 12 hhodinami

V tropickém Pacifiku nastaly podmínky jevu El Niňo, uvedli výzkumníci

V tropickém Paficiku nastaly podmínky klimatického jevu El Niňo, uvedla novozélandská výzkumná organizace Earth Sciences (ESNZ). Varovala také, že dopady na počasí na Novém Zélandu se v nadcházejících měsících pravděpodobně zintenzivní, připojila agentura Reuters. ESNZ se oznámením výskytu El Niňa v sezonní klimatické předpovědi připojila ke svým protějškům v Austrálii, Japonsku a USA, napsal web RNZ.
03:25Aktualizovánopřed 15 hhodinami

Nebyl to vrah, ale prvok. Vědci vysvětlili záhadnou renesanční smrt

Dva z nejmocnějších mužů renesanční Itálie zemřeli ze stejného důvodu. Prokázala to studie, jejíž autoři zkoumali ostatky synů Cosima di Medici. U jednoho z nich se spekulovalo o vraždě arzénem, ale vědci teď dokázali, že to byla malárie.
včera v 16:31

První důkaz o obřích dinosaurech v Antarktidě ležel roky v šuplíku

V Antarktidě žili v pravěku dinosauři – to je obecně známé tvrzení, za kterým se ale skrývá spousta problémů. Vědci o tom totiž vědí nečekaně krátkou dobu a důkazů je mnohem méně, než se tuší. Paleontologové teď popsali, jak náhodný byl objev prvního obřího antarktického dinosaura.
včera v 14:45

Meteorologové překopali systém výstrah

Od středy 1. července 2026 přechází Český hydrometeorologický ústav na nový výstražný systém. Ten dosavadní byl založený na klimatologických měřítcích, ten nový se ale soustředí už hlavně na dopady těchto nebezpečných meteorologických a hydrologických jevů. Změn je ale víc.
včera v 13:18

Evropský pohled