Na Zemi není moc nebezpečnějších nemocí, než jsou ty způsobované takzvanými flaviviry. Patří mezi ně například západonilská horečka, horečky dengue a zika nebo žlutá zimnice. Nyní ale vědci použili supermoderní technologii, aby našli jejich slabinu.
Mikrobiologové našli slabinu nebezpečných virů, které způsobují horečku dengue nebo ziku
Experti použili nástroj nazývaný CRISPR k tomu, aby podrobili detailní analýze zmíněné choroby. Cílem bylo najít geny, které by mohly blokovat jejich šíření.
„U savců se buňky proti virovým infekcím brání přirozeně pomocí interferonu, což je molekula, která spouští varovný systém. Ten tělu říká, že byl odhalen virus a že buňky musí začít s aktivací jejich protivirové obrany,“ vysvětluje John Schoggins, který tým vědců vedl. „Buňky to dělají pomocí aktivace stovek genů stimulovaných interferonem.“ Flaviviry způsobují lidem zásadní škody, interferon je zapojený do přirozené tělesné odezvy vůči nemocem, které flaviviry způsobují.
Vědci pomocí nové metody odhalili, že gen, který by mohl proti flavivirům sloužit jako zbraň, opravdu existuje – jedná se o gen IFI6. Jejich výzkum vyšel v odborném časopise Nature Microbiology. Vědci použili poprvé v pátrání po zbrani proti flavivirům nástroj CRISPR. Pomocí těchto „genetických nůžek“, jak se metodě přezdívá, mohli efektivně najít „jehlu v kupce sena“.
„Starší práce využily CRISPR k tomu, aby našly buněčné geny, které jsou třeba k tomu, aby tyto viry infikovaly tělo. Ale naše studie je první, která tuto technologii využívá, aby našla geny, které mohou tuto infekci potlačit,“ komentovali jedinečnost své práce vědci.
Pomocí CRISPRu vyřazovali jeden gen po druhém z buněk lidských jater – celkem jich bylo devatenáct tisíc. Pak tyto buňky stimulovali pomocí interferonu; věděli, že to jim umožní odolávat virové infekci. U buněk, které infekci neodolaly, pak vědci pomocí jiných metod hledali, co dělají a jak fungují.
A právě během této analýzy se ukázalo, že gen IFI6 umí blokovat žlutou zimnici. Kromě ní potlačoval také další flaviviry: západonilskou horečku a horečky dengue a zika.
Jak funguje CRISPR?
Genetický kód člověka je složený z písmen, funguje to podobně jako velmi dlouhá věta. Když člověk píše dlouhou větu, snadno udělá chybu – a totéž se přihodí i přírodě. 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, třeba vznik různě vážných poruch, dokonce i smrtelných.
Písmena v lidském genetickém kódu jsou složená v molekule DNA, ta nese genetické informace. DNA si můžeme představit jako dlouhou větu popisující celého člověka, jejími písmeny jsou takzvané báze – jsou jen čtyři a jsou schopné popsat všechno důležité v genetické informaci, podobně jako počítači stačí informace uložené v podobě jedniček a nul.
Vědci od roku 2016 dokázali DNA měnit, a to pomocí revolučního nástroje nazvaného CRISPR-Cas9, jemuž se říká také jen CRISPR. Nejdůležitějším převratem bylo, když 28. října 2016 v čínském městě Čcheng-tu na Sečuánské univerzitě onkolog Lu You vložil geneticky upravené buňky do těla člověka trpícího agresivní formou rakoviny.
Vědci tehdy dokázali vystřihnout jedno „slovo“ z věty DNA, tedy jeden konkrétní gen, a přenést ho jinam. Případně dokázali toto slovo z DNA vymazat, CRISPR tedy fungoval buď jako nůžky nebo jako guma, kterou se odstraňovala slova z věty.
Tento výzkum přinesl (přes řadu komplikací a problémů) také mnoho fascinujících úspěchů, do té doby nepředstavitelných. Mezi ty nejzajímavější patří:
- Přenos zdravé DNA do DNA poškozené rakovinou, u pacientů, kde už jiná léčba nezabírala.
- Oprava vadného genu v lidském embryu.
- Výroba umělého genomu kvasinek, což se pokládá za začátek cesty, která vede k umělému životu.
- Vědci pomocí ní vrátili zrak laboratorní kryse, která trpěla vrozenou degenerativní vadou sítnice.