Už poměrně dlouho víme, že DNA je sice velmi mocné informační médium, podle jehož instrukcí vznikají nesmírně složité organismy, ale že zároveň jeho moc může být velmi zhoubná. Stačí malá chybička na citlivém místě a vyvíjející se embryo čeká milosrdně rychlá smrt anebo třeba neradostný život v nepřetržitém utrpení. Někdy je až k skoro neuvěření, jakou moc mají nepatrná písmenka v dlouhých řetězcích nukleových kyselin. Když tohle všechno víme, tak by dalším krokem samozřejmě měla být náprava problému. Pokud máme zlomenou ruku, uděláme všechno pro to, aby zase srostla a obvykle nemáme problém s etikou. Proč bychom neměli spravit rozbitou DNA, když na to budeme mít?
Vše nasvědčuje tomu, že čas opravy DNA pacientů s genetickými potížemi už zvolna přichází. V posledních dnech se objevila pozoruhodná studie týmu Katherine High, ředitelky Centra buněčné a molekulární terapie v Children"s Hospital of Philadelphia, popisující úspěšnou opravu genomu myší s hemofilií. Je to vůbec poprvé, kdy se technologií editace genomu (genome editing) podařilo nalézt a opravit problém v DNA živého tvora a dosáhnout tím klinicky smysluplných výsledků.
High a spol. použili geneticky upravené myši, které trpí hemofilií typu B, čili nepřítomností proteinového Faktoru srážlivosti IX, způsobující závažnou poruchu srážlivosti krve. Modelové myši ho neměly vůbec žádný, alespoň v rozsahu detekčních přístrojů. Lidští pacienti s hemofilií, kterou může způsobit celá řada různě závažných mutací souvisejících s faktory srážlivosti, bývají léčeni pravidelnými infuzemi s chybějícími proteiny srážlivosti, což je velmi nepříjemné, drahé a čas od času navíc u pacientů dochází k vytváření protilátek, které likvidují přínos této léčby.
Při konvenční genové terapii hrozí, že se terapeutická DNA náhodně vloží na nepříliš vhodné místo, kde vlastně spáchá další mutaci. Její důsledky mohou být zničující, třeba ještě horší, než jaké přinášela původně léčená genetická porucha. Ve snaze předejít takovému scénáři, High a její kolegové provedli editaci genomu se dvěma verzemi geneticky vylepšeného viru AAV (Adeno-Associated Virus), jednořetězcového DNA viru ze skupiny Parvoviridae, který je oblíbenou hračkou molekulárních opravářů.
První varianta viru AAV dopravila na místo určení umělé štěpící enzymy nukleázy se zinkovým prstem (ZFN, Zinc Finger Nuclease), sofistikované molekuly vytvořené spojením domény zinkového prstu, schopné zacílení na konkrétní místo v DNA s doménou štěpící DNA, které jsou schopné velmi přesně najít požadované místo v genomu cílových buněk a rozštěpit tam dvoušroubovici DNA. Právě do tohoto místa pak druhá varianta viru AAV dopravila fungující verzi genu pro Faktor srážlivosti IX. Tohle všechno přitom probíhalo v játrech živých myší.
Terapie fungovala skvěle. Myším, kterým vpíchli oba typy geneticky upravených AAV virů, se v podstatě obnovila normální srážlivost krve a to po celých osm měsíců trvání experimentu. Dotyčné myši normálně rostly, přibíraly a jejich játra fungovala normálně, alespoň podle dostupných výsledků. U kontrolních myší, které dostali virové vektory buď bez nukleáz se zinkovým prstem anebo bez fungující verze genu pro Faktor srážlivosti IX, k žádnému pozorovanému zlepšení srážlivosti nedošlo.
Je to rozhodně úžasný úspěch. Vše nasvědčuje tomu, že genom opravdu lze opravit „za provozu“, tedy v živých pacientech. Katherine High samozřejmě opatrně dodává, že k rozumné léčbě lidské hemofilie a podobných jednoduchých genetických poruch ještě musíme urazit dlouhou cestu, i tak ale už na obzoru probleskuje fantastická budoucnost s opravami lidského genomu. Snad k tomu najdeme dost odvahy.
Prameny:
Children"s Hospital of Philadelphia News 27.6. 2011
Nature online 26.6. 2011
Wikipedia (Haemophilia, Adeno-associated virus, Zinc finger nuclease).
Injekce samolepící jehlou
Autor: Josef Pazdera (01.11.2016)
Diskuze:
