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

Estonští vědci odhalili nebezpečné výkyvy vody mezi Varenským jezerem a Černým mořem

V úzkém přístavním kanálu mezi Černým mořem a Varenským jezerem mohou vznikat nečekaně silné proudy a výrazné výkyvy hladiny, které ohrožují lodní dopravu a komplikují provoz přístavu. Příčiny tohoto jevu zkoumali vědci z Tallinské technické univerzity TalTech. Své závěry publikovali v odborném časopise Ocean Science.
před 7 hhodinami

Dekády starý matematický problém AI vyřešila za desítky hodin. Ale možná kradla

Na matematiku specializovaná umělá inteligence (AI) od společnosti OpenAI vyřešila desítky let nevyřešený problém. Předběhla tak lidské matematiky, kteří se snažili udělat to samé – a možná při tom i využila jejich data. Podle českého matematika Vítězslava Kaly jde v každém případě o mimořádný úspěch.
před 9 hhodinami

V Egyptě objevili 4300 let starou hrobku. Malby jsou stále jako živé

Španělští archeologové objevili nedaleko egyptské metropole Káhiry 4300 let starou hrobku, která patří dvěma úředníkům. Oznámilo to egyptské ministerstvo cestovního ruchu a památek.
před 13 hhodinami

Špinavý vzduch zabíjí tisíce Čechů. Podívejte se na srovnání evropských měst

Rostoucí počet vln veder a požárů ohrožuje snahy o zlepšení kvality ovzduší, varovala tento týden Světová meteorologická organizace (WMO). Ve své výroční zprávě o kvalitě ovzduší organizace spadající pod OSN také upozorňuje, že kouř z extrémních lesních požárů má zásadní zdravotní dopady.
před 18 hhodinami

Enterprise poprvé vzlétla před 60 lety. Otestujte si znalosti fenoménu Star Trek

Americký televizní seriál Star Trek se několikrát zapsal do dějin. Sága posádky lodi Enterprise putující vesmírem pod vedením kapitána Jamese Kirka divákům ukazovala například to, že mohou spolupracovat tvorové různých ras. Star Trek byl také prvním pořadem, ve kterém běloch políbil černošskou ženu. Když se přitom před šedesáti lety, 8. září 1966, objevil na obrazovkách první díl dnes už legendární série, na velký úspěch to nevypadalo.
8. 9. 2026

Česko trápí stovky kontaminovaných míst. Podívejte se na aktuální mapu

Dědictví minulosti, ve které se nedbalo na ochranu životního prostředí, si Česko nese i v současné době. Aktuální kauza možného znečištění v bývalém vojenském prostoru Dobrá Voda na Klatovsku je jen pomyslným vrcholem ledovce. Míst, která by potřebovala sanaci, je totiž mnohem víc.
8. 9. 2026

Připravte se na nový svět, radí OSN. Planeta se oteplí o víc než 1,5 stupně

Rok 2024 znamenal začátek nové éry. Byl totiž prvním, kdy průměrná globální teplota překročila úroveň před průmyslovou revolucí o 1,5 stupně Celsia. Nová zpráva OSN teď přiznává, že se lidstvo bude muset – přinejmenším dočasně – smířit s tím, že tato symbolická hranice bude překročená nejen na jeden rok a že oteplení dosáhne nejméně 1,8 stupně. Zpráva současně popisuje, co to pro civilizaci znamená.
8. 9. 2026

Vědci z Harvardu připodobňují šíření umělé inteligence k šíření viru

Šíření umělé inteligence (AI) je neporovnatelně rychlejší než úspěch jakékoliv jiné technologie v dějinách lidstva. Její přijetí je výrazně dynamičtější než nástup automobilů, stolních počítačů i internetu. První veřejný chatbot ChatGPT sice vznikl teprve na podzim roku 2022, ale už dnes AI používá většina lidí. Podle nové studie amerických vědců je to podobné infekci virem.
8. 9. 2026

Evropský pohled

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