i

Aktuální číslo:

2019/10

Téma měsíce:

Sesuvy

Poprask kolem dvojčat, prvních dětí s editovaným genomem

 |  13. 12. 2018

V Čem udělali čínští soudruzi chybu? Čínský experiment odstartoval genetické vylepšování lidstva bezpříkladně zpackaným způsobem.

Zprávu o tom, že se v čínském Šen-čenu narodila dvojčata s uměle upravenou dědičnou informací, přinesl jako první 25. listopadu 2018 web časopisu MIT Technology Review. O den později vydala na totéž téma tiskovou zprávu agentura The Assosiated Press. Zatímco MIT Technology Review využil „úniku informací“ z blíže neuvedeného zdroje, zpráva agentury obsahovala předem připravené PR, jehož součástí je i videonahrávka rozhoru s vedoucím týmu čínských biologů Jiankui He.

Na webových stránkách šenčenské kliniky se vzápětí objevila část dokumentace k experimentu v čínštině. Jiankui He pak stručně referoval o šokující události na 2. Mezinárodním summitu o editaci lidského genomu konaném od 27. do 29. listopadu 2018 v Hongkongu. Tím byl v předvánočním čase roku 2018, kdy tento text vznikal, výčet zdrojů informací o prvních dětech narozených po cíleném zásahu do dědičné informace prakticky vyčerpán.

Kusé zprávy o narození děvčátek označovaných jako Nana a Lulu šokovaly svět. Není divu. Na 1. summitu o editaci lidského genomu konaném koncem roku 2015 ve Washingtonu se široké mezinárodní vědecké společenství dohodlo, že výzkum cílených zásahů do dědičné informace lidských embryí bude pokračovat, protože otevírá nové cesty v boji s různými onemocněními. Zároveň se všichni účastníci zavázali, že se nebudou pokoušet přivést na svět děti z embryí s cíleně upraveným genomem.

Ve Washingtonu zavládla shoda na tom, že technika pro cílené úpravy genomu založená na metodě CRISPR-Cas9 (tzv. editace genomu) ještě neodrostla dětským nemocím a nelze vyloučit, že by se děti narodily s vážným postižením. K těmto zásadám se přihlásil i Jiankui He.

Za tři roky, které od washingtonského summitu uplynuly, prodělala metoda CRISPR-Cas9 řadu zásadních změn. Proto byli vědci připraveni na summitu v Hongkongu k diskusi, zda už přínosy editace genomu lidských embryí převažují nad jeho riziky. Místo toho však byli postaveni před holý fakt, že tým pod vedením Jiankui He už takový zákrok provedl. Narodily se děti s cíleně pozměněnou dědičnou informací, které budou editovaný genom předávat následujícím pokolením. Lidstvo překročilo práh zapovězené komnaty. Poprvé vzalo evoluci do svých rukou a začalo samo sebe zdokonalovat.

Střih do genu CCR5

Čínský biolog Jiankui He vyšel ze známého faktu, že virus HIV1 se při nákaze bílých krvinek naváže na povrchu těchto buněk na bílkovinnou molekulu vyráběnou podle instrukcí genu CCR5. Především v severní Evropě je v populaci rozšířený defekt tohoto genu označovaný jako Δ32, při kterém z genu CCR5 v jednom místě vypadlo 32 písmen genetického kódu. Pokud dítě zdědí tuto variantu genu od obou rodičů, jsou jeho bílé krvinky odolné vůči viru HIV1.

V Číně je infekce virem HIV hodně rozšířená a v některých oblastech postihuje až třetinu obyvatelstva. Nákazu virem tu provází těžké sociální stigma. HIV-pozitivní lidé mají problémy s přístupem k lékařské péči, s udržením zaměstnání a na společenském žebříčku se propadají na samé dno.

He oslovil prostřednictvím inzerátů partnerské páry, kde je muž HIV-pozitivní, a nabídl se, že zařídí, aby jejich děti získaly proti viru HIV imunitu. Celkem se mu přihlásilo osm párů, z nichž jeden z experimentu už v počáteční fázi odstoupil. Zbývajících sedm se podrobilo „oplození ve zkumavce“, při kterém vědci vstříkli do zralého vajíčka spolu se spermii i molekuly CRISPR-Cas9 zacílené na gen CCR5. Takto vzniklá embrya nechali několik dní vyvíjet v laboratorních podmínkách a pak z nich odebrali pár buněk, které podrobili genetickým analýzám. Prověřovali, zda došlo k poškození genu CCR5 a zda zároveň nedošlo k narušení DNA embrya mimo toto cílové místo.

Jednomu páru takhle vybrali dvě embrya, která přenesli do dělohy partnerky. Z těch se pak v listopadu 2018 narodila děvčátka s „krycími jmény“ Nana a Lulu. He následně přiznal, že po stejném zásahu do dědičné informace embrya čeká narození dítěte ještě jeden dobrovolnický pár.

Léčba versus vylepšení

Už dlouho bylo jasné, že je jen otázkou času, kdy se narodí dítě z embrya s upravenou dědičnou informací. Jen málokoho asi napadlo, že se tak stane už na konci roku 2018. A už asi vůbec nikdo si neuměl představit okolnosti, za jakých se tento přelomový počin odehraje.

Většina odborníků přepokládala, že první editace genomu lidského embrya zachrání dětí před těžkou dědičnou chorobou. Embrya nesoucí poškozený gen by byla podrobena genetické „opravě“, která by uvedla jejich dědičnou informaci do pořádku. Takový zákrok lze označit za genovou léčbu embrya. He a jeho spolupracovníci ale použili embrya, která nenesla žádný defekt, a cíleným poškozením genu CCR5 se jim snažili dodat novou vlastnost – odolnost k viru HIV. Takový postup můžeme označit za genové vylepšení.

Samo o sobě není vylepšení lidského organismu ničím, co bychom neznali. Platí to třeba o zkrášlujících operacích plastických chirurgů. Také očkování proti infekčním chorobám nám dodává „nepřirozenou“ vlastnost vzdorovat viru nebo bakterii a je ho možné chápat jako vylepšení. Vakcinací si lidé „vylepšují“ imunitní systém. V případě genového vylepšení se „inovace“ odehraje na úrovni dvojité šroubovice DNA. Vylepšení vzešlé z experimentu čínských vědců je zvláštní i v tom, že nemusí zemřít se svým nositelkami, protože ho zdědí jejich děti a pak i další pokolení.

Přínosy a rizika

V podobných případech bývá namístě zvážit přínosy a rizika. A v tom He a jeho tým vážně pochybili. Zásahem do DNA embryí se vůbec nesnažili napodobit mutaci Δ32. Molekuly jejich CRISPR-Cas9 nebyly konstruované pro jiný účel, než je přestřižení DNA uvnitř genu CCR5. A ani tento záměr se nepovedlo bezezbytku naplnit.

Jedno z děvčat zřejmě získalo zákrokem jeden výtisk genu CCR5 zkrácený o čtyři písmena genetického kódu a druhý výtisk ochuzený o jedno písmeno genetického kódu. Budou takto poškozené geny CCR5 chránit děvče proti viru HIV stejně dobře jako mutace Δ32? To není podle odborníků vůbec jisté. U druhého děvčete dopadl zásah do dědičné informace ještě hůř. Zasažen byl jen jeden gen CCR5 a z něj vypadlo patnáct písmen genetického kódu. Zákrok zjevně nezasáhl všechny buňky. To znamená, že toto děvče má v části buněk svého těla dvě plně funkční kopie genu CCR5 a v části buněk jednu funkční kopii a jednu kopii zkrácenou o 15 písmen genetického kódu. Lze říct téměř s jistotou, že děvče odolnost k viru HIV nezískalo, ale čelí všem rizikům spojeným s poškozením DNA mimo cílové místo. Vědci se shodují v tom, že narození dítěte z embrya s takto pozměněnou dědičnou informací je neospravedlnitelné.

Bez kontroverze není ani narození prvního děvčete. Pokud má skutečně nefunkční geny CCR5, pak je sice odolnější k viru HIV, ale zároveň je náchylnější k infekci virem západonilské horečky a k těžkému průběhu infekcí chřipkovými viry. Před těmito zdravotními komplikacemi totiž funkční gen CCR5 chrání. Nedávné experimenty na myších naznačují, že gen CCR5 může sehrávat nezanedbatelnou roli také při vývoji mozku. Nad dívkou se tedy vznáší riziko poruch postihujících nervové funkce.

Zpackaný přelom

Na současné úrovni poznání bylo možné celý experiment provést neskonale lépe. V možnostech metody CRISPR-Cas9 je vytvoření mutace shodné s přírodní poruchou genu CCR5 Δ32. To je ale mnohem komplikovanější, než pouhý střih do tohoto genu. Také riziko necílových zásahů mimo gen CCR5 bylo možné eliminovat výrazně důkladnějším způsobem. O tom, že technika CRISPR-Cas9 dosáhla úrovně, kde je namístě začít s úvahami o cílených zásazích do dědičné informace lidských embryí, jsou přesvědčení i vědci mimo Čínu. Podle George Daleyho z Harvard Medical School stojíme před úkolem najít přijatelnou cestu pro přechod od pokusů v laboratořích ke zkouškám na klinikách.

He však vyrazil za svým cílem naprosto bez skrupulí tou nejprimitivnější cestou. I když ve zveřejněném videu prohlašuje, že chtěl v první řadě pomoci párům, které v důsledku infekce partnera HIV ztrácely smysl života, většina odborníků se shoduje v tom, že hlavním motivem ambiciózního Číňana bylo světové prvenství. K tomuto názoru se kloní americký genetik George Church, který má jinak pro Jiankui He v nejednom ohledu pochopení.

Děti HIV-pozitivních mužů se nenakazí, pokud jsou počaty „ve zkumavce“. Tento postup je ale drahý a zdaleka ne každý na něj má dost peněz. He ale dobrovolníkům zajistil početí „ve zkumavce“ zdarma a navíc jim poskytl benefity, např. zdravotní pojištění, v celkové hodnotě kolem 40 000 dolarů. To v Číně odpovídá zhruba čtyřnásobku slušného ročního platu. Odborníci na lékařskou etiku se proto pozastavují nad motivací dobrovolníků. Skutečně chtěli nezištně pomoci vědeckému pokroku? Nebo je k riskantnímu podniku strhla vidina benefitů?

I když dobrovolníci podepsali před vlastní procedurou dokumenty, v nichž potvrzují, že souhlasí s podmínkami experimentu a jsou si plně vědomi jeho možných přínosů a rizik, vznáší se nad získáním souhlasu velký morální otazník. V dokumentu se neobjevuje termín „editace genomu“ ale „vakcína proti HIV“. A to je zcela zásadní rozdíl.

Proč právě v Číně?

Četné komentáře zdůrazňují, že ke kontroverznímu průlomu v editaci genomu člověka došlo zcela logicky právě v Číně. Totalitní režim s dlouhou tradicí zásahů do práv jednotlivce vytváří pro něco takového příhodné podmínky. Svou roli tu sehrává i fakt, že v Číně je zájem celku stavěn nad zájmy jednotlivce. Pokud by He a jeho tým přinesli svým kontroverzním experimentem prospěch celé společnosti, pak je újma děvčat narozených s editovaným genomem pro řadového Číňana o poznání přijatelnější než pro průměrného obyvatele Evropy či Ameriky.

Sinologové v této souvislosti upozorňují na ostrou konkurenci panující mezi příslušníky více než miliardové čínské populace. Prosadit se je nesmírně těžké a to vede ke snahám chytit bez nejmenších skrupulí za pačesy každou příležitost, která se naskytne. V klimatu nekompromisní soutěže se lidé neptají, jestli něco mohou provést. Prostě to udělají a následně se za to omluví. Stejně postupoval i He.

Jestli budou čínskému vědci omluvy co platné, se teprve uvidí. Svým počinem se dostal do rozporu s čínskou legislativou platnou už od roku 2003. Podle kuloárových zpráv si rektor šenčenské univerzity vyzvedl svého provinilého podřízeného na kongresu v Hongkongu a „doprovodil“ ho zpátky do domovského města. Od té doby je Jiankui He nezvěstný.

Byla by chyba si myslet, že jiné země s demokratičtějšími poměry jsou proti podobně pochybným vědeckým počinů imunní. Stačí si připomenout nedávné skandály vědeckých podvodníků, jako byl jihokorejský biolog Woo-suk Hwang, japonská bioložka Haruko Obokatová nebo nizozemský psycholog Diederik Stapel a bude nám rázem jasné, že na průšvihy vědců nemá Čína monopol. Ostatně na editaci genomu čínských dvojčat se podle některých zdrojů aktivně podílel i americký vědec Michael Deem z Rice University.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Medicína, Genetika

O autorovi

Jaroslav Petr

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., (*1958) vystudoval Vysokou školu zemědělskou v Praze. Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Uhříněvsi se zabývá regulací zrání savčích oocytů a přednáší na České zemědělské univerzitě v Praze. Je členem redakční rady Vesmíru.
Petr Jaroslav

Doporučujeme

Zhasněte světla!

Zhasněte světla!

Pavel Pecháček  |  7. 10. 2019
V důsledku technologického pokroku i rostoucí lidské populace stále přibývá míst, která jsou v noci vystavena umělému osvětlení (někdy...
Negativní dopady sesuvů

Negativní dopady sesuvů

Jan Klimeš  |  7. 10. 2019
Hlavním důvodem studia sesuvů jsou působené škody na majetku a v extrémních případech i ztráty na životech lidí. Přesto jsou objektivní a...
Odkrytá skrytá tvář Měsíce

Odkrytá skrytá tvář Měsíce uzamčeno

Pavel Gabzdyl  |  7. 10. 2019
Po celou dobu existence lidstva nám Měsíc ukazoval jen přivrácenou polokouli. Pouhých 60 let (od října 1959) známe díky ruské sondě Luna 3 i...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné