CRISPR: Vynález, který nám umožňuje upravovat DNA
Ještě před několika desetiletími by nám myšlenka přepisu lidské DNA mohla připadat jako námět pro sci-fi román. Dnes, díky technice na úpravu genomu zvané CRISPR, můžeme genetický kód nejen číst, ale vědci jej mohou také s naprostou precizností upravovat. Jakmile byla tato metoda objevena, přinesla doslova genetickou revoluci, která zcela změnila pravidla hry v mnoha oblastech.
Náhody ve službách vědy
Metoda CRISPR byla původně objevena jako součást přirozeného obranného mechanismu bakterií proti virům. Vědkyně Jennifer Doudna a Emmanuelle Charpentier si jako jedny z prvních uvědomily, že tento systém lze využít k cílenému „střihu“ DNA jakéhokoliv organismu. V roce 2012 byla na toto téma publikována dokonce studie, která položila základy dnešní genové editace. Za tento objev získaly obě ženy v roce 2020 Nobelovu cenu za chemii.
Na principu CRISPR-Cas9 se podílí protein Cas9, který funguje jako jakési molekulární nůžky, a vodící RNA, jež Cas9 nasměruje přesně na konkrétní místo v DNA. Výsledkem je možnost přesně a rychle upravit konkrétní gen – třeba odstranit mutaci, která způsobuje nemoc, nebo vložit nový genetický materiál.
Naděje pro nemocné
Tato zázračná technika se dočkala nejvíce pozornosti v medicíně. Lékaři a vědci dnes testují využití této techniky při léčbě celé řady genetických onemocnění například srpkovité anémie, talasémie, cystické fibrózy, svalové dystrofie a některých typů dědičné slepoty. Pokrok zaznamenala také onkologie. Klinické testy naznačují, že upravené imunitní buňky, které pomocí CRISPR získají schopnost efektivněji rozpoznávat a ničit nádorové buňky, mohou být cestou k účinnější léčbě rakoviny.
Krok do neznáma?
Jak už to tak bývá, každý technologický pokrok přináší i etické a společenské otázky. Největší kontroverzi vyvolal případ čínského vědce Che Ťien-kchueje, který v roce 2018 oznámil narození prvních genově upravených dětí. Jednalo se však o nelegální krok a Che Ťien-kchuej chtěl u dětí zvýšit odolnost vůči viru HIV. Jeho postup byl mezinárodním vědeckým společenstvím odsouzen jako neetický.
Zemědělství, klima a biodiverzita
CRISPR se ale neuplatňuje jen v lékařství. Zemědělství zažívá díky této technologii tichou revoluci. Vědci vytvářejí odolnější odrůdy plodin, které lépe snášejí sucho, jsou odolnější vůči škůdcům a v péči o ně není potřeba mnoho pesticidů. Příkladem jsou geneticky upravená rajčata s vyšším obsahem prospěšných látek nebo rýže odolná vůči změnám klimatu.
V oblasti ochrany přírody se uvažuje o využití CRISPR ke kontrole populací invazivních druhů nebo k záchraně ohrožených živočichů prostřednictvím odstranění genetických mutací ohrožujících přežití druhu. Některé návrhy však vyvolávají obavy z možných dopadů na ekosystémy.
Budoucnost přepsaná DNA
Budoucnost CRISPR je plná příležitostí i otazníků. Na jedné straně stojí obrovský potenciál v léčbě dosud nevyléčitelných nemocí a v podpoře udržitelnosti planety. Na druhé straně je potřeba nastavit jasné etické i právní mantinely, které zabrání zneužití technologie, jak ukázal případ vědce Che Ťien-kchueje. Už dnes vznikají specializované výzkumné ústavy a bioetické komise, které se snaží držet krok s rychlým vývojem. K objevu metody Jennifer Doudna poznamenala, že CRISPR sice lidem dává neuvěřitelnou moc, ale je jen na lidstvu, jak moudře ji využije.
Technika CRISPR není jen dalším vědeckým objevem, ale představuje také novou kapitolu v dějinách lidstva, která přepisuje samotnou definici života. A i když se ještě neví, kam až nás dovede, je jisté, že genetická editace už nikdy nebude vypadat jako dřív. Otázkou tak zůstává, zda je na takový pokrok lidstvo doopravdy připraveno.
Zdroj: genome.gov, medlineplus.gov, radiozurnal.rozhlas.cz, crisprtx.com, studie National Library of Medicine I., studie National Library of Medicine II.
