V roce 2015 upravili vědci pod vedením harvardského genetika George Churche dědičnou informaci prasete „jednou ranou“ na 62 vybraných místech. Byl to bezkonkurenčně nejrozsáhlejší cílený zásah do DNA živého tvora, jaký se kdy podařil.
Church a spol. k tomu využili revoluční novinku genového inženýrství označovanou jako CRISPR-Cas9 a zacílili ji proti virovým genům vyskytujícím se v prasečí dědičné informaci. Tyto tzv. endogenní retroviry představují významné riziko pro tzv. xenotransplantace.
Tím, že vědci tyto tzv. endogenní retroviry zneškodnili, odstranili významnou překážku pro transplantace prasečích orgánů smrtelně nemocným lidem, pro které se není k dispozici vhodný lidský dárce. Churchův tým už pracuje na praseti, které by mělo dědičnou informaci upravenou na dalších 82 místech.
Orgány takových prasat by dokázal lidský imunitní systém tolerovat. Lidé, kterým selhala játra, ledviny nebo srdce by se tak mohli dočkat „zvířecí náhrady“. Třeba jen na přechodnou dobu, než se pro ně najde orgán vhodného lidského dárce.
Revoluce zapsaná do DNA
O tom, že prožíváme skutečnou genetickou revoluci a že tohle vědní odvětví pádí vpřed dech beroucím tempem, svědčí nová studie z laboratoře George Churche, v které harvardský tým avizuje cílený zásah na 13 200 místech dědičné informace lidských buněk. Vědci k tomu použili modifikaci techniky CRISPR-Cas9, která dovoluje „přepisovat“ jednotlivá písmena genetického kódu ve vybraných místech dvojité šroubovice DNA.
Za cíl zásahu si zvolili sekvenci LINE-1. Ta patří k bezkonkurenčně nejpočetnějším sekvencím lidského genomu. Zabírá asi 17% z celkového počtu více než tří miliard písmen genetického kódu. Jestli je sekvence LINE-1 k něčemu dobrá a případně k čemu, není úplně jasné. Pokus vyblokovat tyto sekvence u myší skončilo fiaskem. Vědci sice dokázali sekvence v myších embryích poškodit, ale z více než pěti stovek takových embryí se pak nenarodila ani jediná myška.
Návrat mamutů a generální odolnost k virům
Výsledky rekordního pokusu Churchova týmu jsou zatím k nahlédnutí jen na serveru bioRxiv. Na zveřejnění ve vědeckém časopise teprve čekají. Komentáře vědců se různí. Někteří zdůrazňují, že všech 13 200 „cílů“ bylo podobných, a úspěch Churchova týmu proto podle nich zatím neotevírá cestu k radikální přestavbě genomu pozemských organismů. Jiní vědci ale nešetří chválou a považují výsledek za zásadní průlom.
Na metody dovolující rozsáhlou přestavbu dědičné informace čekají například vědci, kteří by chtěli vrátit na Zemi některé vyhynulé živočichy. Po přečtení dědičné informace vyhubeného amerického holuba stěhovavého a jeho blízce příbuzného žijícího holuba pruhoocasého by bylo možné pozměnit dědičnou informaci zárodku holuba pruhoocasého tak, aby se pak z vejce vyklubal holub stěhovavý.
Spekuluje se o možnosti přepsat DNA v embryu slona indického tak, aby se z něj narodil mamut. Pro tyto účely by bylo nutné změnit DNA „výchozího“ druhu na statisících a možná i milionech míst.
Tým George Churche se pokouší změnit dědičnou informaci lidských buněk tak, aby byly odolné vůči všem možným virovým infekcím. K tomu bude podle harvardských genetiků zapotřebí provést v lidské DNA celkem 9 811 přesně zacílených změn.
Pramen: bioRxiv, titulní foto: Pixabay, CC0
