Genetické metody jsou už ve vesmíru jako doma. Kredit: ScienceAlert.

Ať už ho nenávidíte nebo milujete, genomový editor CRISPR se stal běžnou rekvizitou dnešní doby. Jeho možnosti jsou tak ohromující, že i silné povahy potřebují zhluboka dýchat, aby to všechno vstřebali, když chtějí dohlédnout do všech konců. Může být velice užitečný a stejně tak nebezpečný, jak už to u mocných nástrojů bývá.

Praktičnost, účinnost a téměř magická přitažlivost nedávno CRISPR dovedla až na oběžnou dráhu. Astronauti na palubě ISS se stali prvními lidmi, kteří použili editor CRISPR k editaci DNA kvasinek přímo ve vesmíru. Jde o průlom, který je srovnatelný s prvním přečtením DNA ve vesmíru, které se nedávno odehrálo rovněž na palubě ISS.

Christina Koch. Kredit: NASA.

Prý nešlo o to, vyrobit superkvasinku. Jako by to bylo něco špatného. Nicméně, editace CRISPRem byla součástí velmi důležitého výzkumu mechanismů oprav DNA ve vesmíru. Editor CRISPR použili k tomu, aby přepsáním kousků DNA věrohodně napodobili poškození DNA kosmickým zářením. Jak říká Emily Gleason ze společnosti miniPCR Bio, která navrhla DNA laboratoř pro ISS, na palubě ISS ve skutečnosti dochází k takovému poškozování DNA astronautů. Rozhodně by tedy bylo dobré vědět, jestli na takové poškození reagují buněčné mechanismy stejně jako na Zemi nebo nikoliv.

Astronautka Kate Rubins se čtečkou DNA MinION na ISS. Kredit: NASA.

Vesmír je nádherný i nebezpečný zároveň. Právě náš druh je bohužel velmi uboze odolný vůči tvrdému záření, takže záření je pro nás jedním z hlavním rizikem při dobývání vesmíru, se kterým musíme vždy počítat. ISS obíhá Zemi ve výšce kolem 408 kilometrů, kde je stále slušně chráněné zemským magnetickým štítem. Přesto tam astronauté během typického půlročního pobytu schytají asi třicetkrát více záření nežli za jeden rok na Zemi. Při letech do Sluneční soustavy, jako třeba na Mars, kdy již lidé nebudou chránění zemským magnetickým polem, bude vliv kosmického záření pochopitelně ještě větší.

Proto je velmi užitečné prozkoumat reakce organismů na záření v kosmickém prostoru. Studenti David Li, Aarthi Vijayakumar, Rebecca Li a Michelle Sung vymysleli experiment s CRISPRem v rámci soutěžního programu NASA Genes in Space. Cílem experimentu přitom je editovat DNA oblíbených kvasinek Saccharomyces cerevisiae a napodobit tím poškození jejich DNA zářením.

Editaci CRISPRem na palubě ISS úspěšně provedli astronauti Christina Koch a Nick Hague. Pak to nechali na kvasinkách, aby si se změněnou DNA nějak poradily. Astronauti rovněž přečetli DNA kvasinek kapesní čtečkou DNA MinION před editací a pak ji přečetli ještě jednou, po editaci. Porovnání sekvencí ukáže, jak kvasinky ve vesmíru zvládly opravy simulovaného poškození DNA. Až budou k dispozici výsledky, tak experti na Zemi budou moct přemýšlet o tom, jak fungují opravy DNA ve vesmíru a jak případně zvýšit ochranu lidských astronautů při dlouhých cestách vesmírem.

Literatura

Science Alert 27. 5. 2019.