Genetické vylepšení už není jen námětem pro sci-fi. Postupy, při kterých člověk získává po cíleném zásahu do dědičné informace nové vlastnosti, jsou sice stále na indexu, ale čínský biofyzik Jiankui He si s tím před šesti lety hlavu nelámal a po jeho zásahu do DNA lidských embryí vzniklých umělým oplodněním se narodily tři děti, které tak měly údajně získat odolnost vůči viru HIV-1.
Byl z toho mezinárodní skandál a He se nedočkal oslav ani doma. Za porušení čínských zákonů vyfasoval tři roky „natvrdo“ a mastnou pokutu navrch. V base měl dost času, aby si vše nechal projít hlavou, a došel k závěru, že vlastně neudělal nic tak špatného, aby v tom nemohl pokračovat. Jen to musí dělat šikovněji, aby ho zase nezavřeli.
Důvod, proč čínská kauza „vylepšených“ dětí nefunguje jako odstrašující příklad, je jasný. Po genovém vylepšení bude v dohledné době poptávka. Ve hře je hodně – zvýšená odolnost nejen vůči infekcím, jako je AIDS, ale také vůči rakovině, neurodegenerativním onemocněním včetně Alzheimerovy choroby, nebo kardiovaskulárním chorobám. To je opravdu silné lákadlo.
Dnes známe i varianty genů, které zvyšují fyzickou zdatnost. Známy jsou také varianty genů pro „přirozeně krátký spánek“, kdy jsou lidé po čtyřech hodinách vyspalí a fit. Kdo by něco takového nechtěl? A kde je poptávka, tam se dřív či později zákonitě vytvoří také nabídka. Teď se rýsuje možnost na pořízení „supersluchu“. Myším ho pořídil tým vedený Gabrielem Corfasem z University of Michigan. Výsledky jejich experimentů zveřejnil vědecký časopis PLoS Biology.
Od hluchoty k supersluchu
Objev supersluchu začal celkem nevinně experimenty, v kterých se vědci snažili vyvinout léčbu pro lidi, kteří sluch ztrácejí v důsledku vysokého věku nebo kvůli poškození struktur vnitřního ucha hlukem. Vsázeli přitom na neurotrofní faktor neurotrofin-3, o němž je známo, že napomáhá regeneraci nervového systému.
Nyní vyzkoušeli zvýšení produkce neurotrofinu-3 ve vnitřním uchu u zdravých mladých myší s nepoškozeným sluchem. A dočkali se překvapení. Zvířata dokázala zpracovávat zvuky daleko efektivněji, než je to běžné. Jako „vedlejší produkt“ přinesl tento experiment jasnější obraz doposud skrytých příčin ztráty sluchu u lidí.
„Věděli jsme, že zvýšení produkce neurotrofinu-3 ve vnitřním uchu u mladých myší zvýší počet synapsí mezi vláskovými buňkami a sluchovými neurony, ale nevěděli jsme, co to udělá s jejich sluchem," přiznává Gabriel Corfas. „Ukázalo se, že zvířata s extra synapsemi ve vnitřním uchu mají normální prahové hodnoty - audiolog by definoval jejich sluch jako normální - ale mohou zpracovávat sluchové podněty takřka nadpřirozeným způsobem."
V experimentech popsaných ve studii v PLoS Biology vědci měnili aktivitu genu pro neurotrofin-3, aby ovlivnili počet synapsí mezi vlasovými buňkami a sluchovými neurony. Vláskové buňky se nacházejí ve vnitřním uchu uvnitř hlemýždě a převádějí podněty zvukových vln na signály, jež pak prostřednictvím synapsí přecházejí do sluchového nervu a přes něj pak do mozku.
Cíleným zásahem do dědičné informace vytvořili Corfas a spol. dva typy mladých myší. Jeden měl synapse mezi vláskovými buňkami a neurony redukovány a u druhého došlo naopak ke zvýšení počtu těchto synapsí. A právě u myší s posílenými synapsemi se vyvinul „supranormální sluch“.
„Stejnou molekulu jsme už použili k regeneraci synapsí ztracených v důsledku vystavení hluku u mladých myší a ke zlepšení sluchu u myší středního věku, když už začínají vykazovat známky ztráty sluchu v souvislosti s věkem," vysvětluje Gabriel Corfas. „To naznačuje, že tato molekula má potenciál zlepšit sluch u lidí v podobných situacích. A naše nové výsledky naznačují, že regenerující se synapse nebo zvýšení jejich počtu zlepší sluchové zpracování zvukových podnětů.“
Pokračování 2 / 3
Potvrzená příčina skryté ztráty sluchu
Obě skupiny myší podstoupily test, kterým se měří schopnost detekovat velmi krátké sluchové podněty. Zvířata jsou umístěna do komory, kde jsou vystavena hluku.
Při testu se jim přehraje hlasitý tón, který myš vyleká. Tón může být přehrán bezprostředně do hlukového šumu v pozadí nebo mu může předcházet na velmi krátkou dobu absolutní ticho.
Když myš umlknutí hlukového šumu zaznamená, je její úlek z hlasitého tónu výrazně slabší. Vědci tak jsou schopni zjistit, jak krátkou odmlku myši ještě zaregistrují. Zvířata se sníženým počtem synapsí potřebovala k zaznamenání poměrně dlouhou odmlku.
Corfas a spol. z toho vyvozují, že k tzv. skryté ztrátě sluchu dochází u lidí v důsledku úbytku synapsí mezi vláskovými buňkami v hlemýždi a sluchovými neurony. Skrytou ztrátu sluchu u lidí nelze detekovat standardními testy. Při nich se zdá sluch pacientů normální. Přesto trpí postižení potížemi s porozuměním řeči nebo s rozeznáváním zvuků s hlukovým šumem v pozadí.
Dříve lékaři předpokládali, že hlavní příčinou ztráty sluchu u stárnoucích lidí je ztráta vláskových buněk ve vnitřním uchu. Nyní je však zřejmé, že ztráta synapsí mezi vláskovými buňkami a neurony může stát na samém počátku procesů, jež vedou ke ztrátě sluchu. Pro některé typy poruch sluchu se tak jeví jako slibná léčba zacílená na zachování, regeneraci nebo zvýšení počtu synapsí.
Gabriel Corfas upozorňuje, že ztráta synapsí mezi neurony mozku stojí také na počátku některých neurodegenerativních poruch, a říká: „Poznatky z našich studií vnitřního ucha by mohly pomoci při hledání nových terapií pro některá z těchto ničivých onemocnění."
Pokračování 3 / 3
Co se supersluchem
Překvapivé výsledky přinesly testy myší se zvýšeným počtem synapsí mezi vláskovými buňkami a neurony. U nich vědci zjistili zesílenou reakci neuronů v části mozku, která zpracovává sluchové vjemy. Myši však byly s to zareagovat i na velmi krátkou periodu absolutního ticha, což naznačuje, že jsou schopny zpracovat zvýšené množství sluchových informací.
„Překvapilo nás, že když se zvýšil počet synapsí, mozek byl schopen zpracovat další sluchové informace,“ shrnuje závěry studie Gabriel Corfas.
K čemu by byl supersluch geneticky vylepšenému člověku dobrý? Možná by umožnil „zhuštěnou“ komunikaci, které by nevylepšení neměli šanci porozumět. Už dnes by se asi našli studenti, kteří by po supersluchu sáhli.
Není žádným tajemstvím, že obliba nahrávek vysokoškolských přednášek, s kterými se začalo ve větší míře během covidové pandemie, vyvěrá kromě jiného i z toho, že si je můžete pustit zrychleně a místo dvou hodin absolvujete výklad za necelou hodinu.
Je prokázáno, že při poslechu dvaapůlkrát zrychlené přednášky si studenti nezapamatují méně, než když slyší přednášku v normálním tempu. A co teprve kdyby bylo možné poslouchat přednášku zrychlenou třeba desetkrát … A kdyby se podařilo stejným způsobem posílit i zrak, nemuseli byste v kině sedět na filmu Oppenheimer tři hodiny, ale vychutnali byste si ho třeba za patnáct minut.
Kardinální otázka zní: K čemu bychom takto ušetřený čas využili? Na silnicích jsme dnes a denně svědky, jak řidiči riskují svůj i cizí život, jen aby „ušetřili“ pár sekund. A nezdá se, že by takto uspořený čas využívali nějakým tvůrčím způsobem.