Editace bází

Editace genomu už v našem slovníku zdomácněla. Teď si musíme zvyknout na editaci bází, protože po přesných střizích do dvojité šroubovice DNA přicházejí „opravy překlepů“.

Přepsat text o více než třech miliardách písmen bez jediného překlepu je nad lidské síly. Ani buňka nezvládne přepis tří miliard písmen genetického kódu ve své dědičné informaci úplně bez chyb. Nic na tom nemění ani fakt, že na rozdíl od naší abecedy využívají pozemské formy života jen čtyři písmena genetického kódu – adenin, guanin, thymin a cytosin – a v dvojité šroubovici DNA dávají vždy do páru adenin s thyminem a guanin s cytosinem.

Většina „překlepů“ v dědičné informaci naštěstí projde bez následků. Někdy však záměna jediného písmene genetického kódu zrodí velké problémy. Tyto tzv. bodové mutace stojí v pozadí řady závažných dědičných onemocnění, např. cystické fibrózy, srpkovité anemie nebo beta-thalasémie. „Překlepy“ v DNA mohou vyvolat i nádorové bujení.

Cílená oprava genetických „překlepů“ v dědičné informaci buněk či celých organismů představovala pro molekulární genetiky donedávna neuvěřitelně komplikovaný úkol. Na tom mnoho nezměnila ani revoluční technika označovaná jako CRISPR-Cas9. S její pomocí dokážou molekulární genetici přestřihnout dvojitou šroubovici DNA v přesně vybraném místě, a buď na tomto místě cíleně poškodit gen, nebo následně do místa střihu vložit nový úsek DNA. Při této tzv. editaci genomu lze zaměnit pasáž DNA s překlepem za pasáž opravenou. Úspěšnost je ale malá. V nejlepším případě dosahuje 20 %, často je ale mnohem nižší, třeba jen 5 %. Cena za tento dílčí úspěch bývá vysoká. Nejednou dojde ke změnám také mimo cílové místo a do DNA se zabudují nové úseky, nebo z ní naopak celé původní úseky zmizí. Někdy je proto oprava genetických překlepů editací genomu přirovnávána k odstraňování bradavice mačetou.

V roce 2016 publikoval tým pod vedením harvardského chemika Davida Liua metodu pro korekci dědičných překlepů založenou na jiném principu.¹⁾ Její úspěšnost se šplhá nad 70 % a četnost změn mimo cíl se drží pod hranicí 0,1 %.