Poznávání genetického kódu

Jana Olivová: Sotva které jiné odvětví vědy dosáhlo v posledních desetiletích takového pokroku jako genetika. Bylo to i díky vaší práci, vašemu výzkumu. Někdy se do konce říká, že si vědci začínají hrát na boha. Jaký je váš názor?

Marshall Nirenberg: Myslím, že si vědci nehrají na boha, ale že chtějí, aby jejich práce byla využita užitečným způsobem, k dobrým účelům, nikoli zneužita. V počátečních fázích práce na rekombinantní DNA, když začalo být jasné, že DNA je možné různě střihat a spojovat a vytvářet různé druhy genů, se vědci dobrovolně sešli a rozhodli se, že nebudou provádět další experimenty, dokud se nepotvrdí, že tyto postupy jsou bezpečné. Uvalili proto na svou práci moratorium, dokud se neprokázalo, že to je bezpečné. Chci tím říci, že DNA se střihá a spojuje u většiny organizmů mnohokrát, jde o normální jev. Tudíž se zjistilo, že to lze bezpečně provádět – a pak teprve vědci začali zkoumat dál. Všichni doufají, že pokrok, jehož se dosáhlo v molekulární genetice, bude lidstvu ku prospěchu. Samozřejmě jakmile vědec jednou něco objeví, už nemá žádnou kontrolu nad tím, jak se to použije. Dá se to využít k dobrému, ale i zneužít. Každý, kdo v této oblasti pracuje, však doufá, že jeho objevy budou nakonec lidem pomáhat. My pracujeme na těch nejzákladních věcech, a tak se nové poznatky mnohdy využijí k léčení lidských chorob až daleko později.

J. O.: Podle vašich slov vědci doufají, že jejich práce bude využita správným směrem, ale výzkum kmenových buněk, geneticky modifikovaných organizmů atp. vyvolal v široké veřejnosti hodně obav. Proč? Nedovedou snad vědci informovat veřejnost o své práci a jejích cílech tak, aby se lidé nebáli? Nebo v čem je problém?

M. N.: Ano, myslím, že je důležité, aby vědci informovali veřejnost o tom, jak se jejich nejnovější objevy dají využít. Dělají to – a hodně. Jsou však i lidé, kteří veřejnost v různých záležitostech dezinformují. Například ve Spojených státech amerických byly geneticky modifikované plodiny upraveny užitečným způsobem. Místo aby se pole postřikovala insekticidy, použil se gen bránící vývoji hmyzu, který je pro danou rostlinu škůdcem. Tyto mutace se testovaly a ukázalo se, že jsou neškodné. Mnoho lidí, zejména v Evropě, však mělo nesprávné informace od zastánců názoru, že geneticky modifikované rostliny budou škodit. Veřejnost je tedy na jedné straně informována a na druhé straně dezinformována – a každý si to musí přebrat a najít pravdu. Pro lidi, kteří nemají v daném oboru podrobné znalosti, je to obtížné.

J. O.: Ano, ale na druhé straně první klinické pokusy s genovou terapií nebyly úspěšné – a to podle mého názoru obavy široké veřejnosti ještě zvýšilo…

M. N.: Nedá se říct, že nebyly úspěšné. V některých případech – ve dvou – se genová terapie nezdařila. Jednou jsem ale byl na party v budově Senátu ve Washingtonu, kde byly děti, jejichž dědičná choroba byla léčena genovou terapií, byli tam i jejich rodiče a lékaři, kteří léčbu prováděli. A rodiče i děti byli lékařům velmi vděčni, že chorobu zmírnili. To považuji za úspěch. Setkání s těmi lidmi, a zejména s rodiči těch dětí na party bylo velice dojemné. Předtím jejich děti trpěly nevyléčitelnou dědičnou chorobou, a pak se jejich stav díky léčbě výrazně zlepšil. Vyskytly se samozřejmě i chyby. Je to záležitost získávání zkušeností a poznávání různých DNA, nezdar se zatím občas může vyskytnout.

Vědci a lékaři se snaží položit takové základy, aby předem znali důsledky, pokud genové terapie budou moci provádět. Zatím nikdo nezná na všechny otázky odpovědi – než se je podaří získat a skutečně vše plně pochopit, uplyne řada let. Provádějí se tedy experimenty; některé se nezdaří, jiné jsou úspěšné. Myslím, že z celkového pohledu genové inženýrství nakonec lidstvu velice pomůže. Je třeba se toho ale ještě opravdu mnoho naučit, aby se předešlo chybám. V experimentální fázi určitě k nějakým omylům dojde a lidé se z nich poučí, ale také bude mnoho experimentů úspěšných. Co se týče kmenových buněk – tam jsme teprve v počátečních fázích a potřebujeme získat nesmírné množství informací. Potenciál kmenových buněk například pro náhradu orgánů nebo odumřelých buněk v těle je ohromný. Musíme se však naučit, jak máme ty buňky přivést k patřičné diferenciaci, jak jim zabráníme, aby se dělily dál a dál, jak je přimějeme, aby se chovaly jako normální buňky. Najít odpovědi na tyto otázky dá mnoho práce. Z dlouhodobé perspektivy však mají kmenové buňky ohromný potenciál stát se velmi prospěšnými.

J. O.: Svou přednášku v Praze jste věnoval jednomu homeoboxovému genu – NK-2. Je možné vysvětlit laikům, na co konkrétně se vaše práce zaměřuje?

M. N.: Pracujeme s octomilkou (Drosophila melanogaster). Ta má totiž velmi rychlý životní cyklus, od vajíčka k dospělé samičce, která zase může klást vajíčka, uběhne pouze 10 dnů. To je příznivé jak pro genetické, tak pro biochemické experimenty. Pracovali jsme s homeoboxovým genem vnd/NK-2, jehož exprese zapíná neurální vývoj; jde o úplně první krok zahajující nervový vývoj v části centrálního nervového systému v embryu octomilky. Snažíme se porozumět počáteční strategii jak budovat nervový systém a jak se v nervovém systému formuje podoba neuroblastů. Jde zatím o základní práci. Mutace jednoho z homologů, jednoho z orthologů tohoto genu, který má velmi podobnou typovou sekvenci v aktivní části proteinu, však byly nalezeny u dětí. Důsledkem je vrozená srdeční vada, kterou je třeba operativně odstranit, aby tyto děti mohly žít a byly zdravé. Z toho plyne, že i něco tak ezoterického, jako je právě gen, který studujeme, může mít vliv na lidi – o homeoboxovém genu NK-2 se toho tedy potřebujeme dovědět ještě mnohem víc.

Otázky kladla a rozhovor zpracovala Jana Olivová, Český rozhlas.