Termín „genetic enhancement“ čili „genetické vylepšení“ už v bioetických diskusích dokonale zdomácněl. Genová terapie čili léčba cílenými zásahy do dědičné informace se ještě zdaleka nestala standardní součástí medicíny a už spekulujeme o tom, jestli bychom si mohli podobnými fígly molekulární genetiky zajistit odolnost oproti viru HIV, rakovině tlustého střeva nebo kardiovaskulárním chorobám. Někdo by chtěl být po zásahu do DNA krásnější, chytřejší a silnější anebo aspoň přivést na svět takto obdařené potomky.

S genovými terapiemi mnoho lidí souhlasí, protože na jejich začátku stojí (často jen bezmocně leží) těžce nemocný člověk a na jejich konci stojí (nebo už jen polehává) člověk o poznání zdravější nebo dokonce zcela zdravý. Zatím jde o ryze experimentální procedury. Zkoušejí se i na území České republiky. V principu je všichni chápeme jako posun ze stavu nenormálního, jakým je například dědičná choroba, směrem ke stavu normálnímu, za nějž většina z nás považuje zdraví.

Genové vylepšení vypadá odlišně. Na počátku stojí zdravý člověk, který by pak byl metodami molekulární genetiky a biomedicíny posunut do nového stavu, jaký bychom asi za normální neoznačili. Genově vylepšený člověk by se vyznačoval vlastnostmi, jaké máti příroda lidem do vínku obvykle nedává. Z toho většinou vyvozujeme závěr, že genové terapie bychom mohli ještě strpět, ale genové vylepšení bychom měli zarazit nějakým hodně přísným zákonem. Pokud možno trestem utětí pravice v lokti tomu, kdo by někoho geneticky vylepšil.

Tahle úvaha má jednu malou vadu na kráse. Lidé už se vylepšují a nikdo jim to nezakazuje. Naopak, je to považováno za čin bohulibý a v některých případech jde dokonce o povinnost, jejíž nesplnění je trestáno podle zákona. Nevylepšujeme se zatím geneticky ale imunologicky. Formou takového vylepšení je očkování proti infekčním chorobám. Vždyť co je „normálního“ na tom, že díky očkování neonemocním tetanem, i když do mého organismu pronikly bakterie Clostridium tetani? Takhle to přeci moudrá máti příroda nezařídila! Kdyby všechno probíhalo zcela přírodně a přirozeně, umíral bych na tetanus v křečích, při kterých praskají kosti v těle. Ještě že Edward Jenner, Louis Pasteur, Jonas Salk a mnozí další přírodě tohle privilegium vzali.

 

Juleen Zierath, Karolinska Institutet, Stockholm

Studie švédských genetiků vedených Juleen Zierathovou ukazuje, že se můžeme "geneticky vylepšit“ prakticky na počkání a zasáhnout přitom výrazně do aktivity svých genů. Studie publikovaná ve vědeckém časopise Cell Metabolism  odhalila zajímavý efekt sportovního výkonu na dědičnou informaci. Ve svalech mladých lidí, kteří absolvovali krátký cyklistický trénink, byly už po hodině jasně patrné změny na dvojité šroubovici DNA. Postihly oblasti genů, jež se podílejí na regulaci látkové výměny v lidském těle. Nedocházelo tam k mutacím. Základ dvojité šroubovice DNA zůstal po cvičení nezměněn. Co se měnilo, byly molekuly obalující DNA. Konkrétně z povrchu DNA mizely methylové skupiny CH₃. Takové změny „na povrchu DNA“ označují vědci jako epigenetické. Změny v obalu dvojité šroubovice mají překvapivě razantní dopad na to, jak naše dědičná informace funguje. Obecně platí, že když se z DNA „odloupají“ methylové skupiny, geny jsou rázem čilejší. Jako kdyby se jim ulehčilo a mohly přidat na tempu své práce. Ve skutečnosti se zřejmě zpřístupní pro „startovací molekuly“ tzv. transkripčních faktorů ty části genů, které jsou důležité pro nastartování výrobního procesu mířícího od genu přes molekuly kyseliny ribonukleové až k syntéze nových bílkovin. Platí tu úměra. Čím tvrdší je trénink, tím více methylových skupin se z některých genů odloupá a to urputněji pak tyto geny plní své úlohy. Aktivují se tak geny důležité pro metabolismus, např. pro spalování tuků. To je stav, který bychom si měli udržet, protože pak by se nám tuky v těle neukládaly do špeků, faldů, pupků a trojitých brad a my bychom neriskovali cukrovku druhého typu, kardiovaskulární choroby a další sádelnaté trable. Inu na heslu "Sportem ku zdraví!" se nic nemění. Jen už zase lépe víme, jak to je to v lidském těle zařízeno.

Donedávna se vědci domnívali, že když se buňka dostane do finále svého vývoje a promění se například na svalové vlákno, obal její DNA se už moc nemění. To, jak jí pracují geny, jak buňka vypadá a co umí, je do značné míry dáno právě „obalem“ dědičné informace. Na první pohled propastný rozdíl mezi neuronem a buňkou kůže je dán právě obalem jejich DNA. Ty dva metry dvojité šroubovice lidské DNA v jádrech takto odlišných buněk jsou skoro stejné. Neuron a buňka kůže jsou variací na jediné téma - lidský genom. Juleen Zierathová nás spolu se svými kolegy přesvědčuje, že se dědičná informace „přebaluje“ razantně a prakticky na počkání pod vlivem vnějších podmínek.

Manuel Serrano, Spanish National Cancer Research Centre, Madrid

Studie nastolila celou řadu otázek. Není například jasné, jestli je ztráta methylových z DNA skutečně přímou příčinou vzestupu aktivity genů, anebo jestli jsou na sobě oba procesy víceméně nezávislé a jde jen o náhodnou shodu. Také zůstává záhadou, jak buňky dokážou methylové skupiny tak rychle odstranit.

O něčem ale nelze pochybovat. Když se převlečeme do cvičebního úboru a pořádně ho propotíme, vylepšíme si svou DNA. Kolik z těch, kteří by se nechali genově vylepšit na inteligentního krasavce, to však udělá? Obávám se že málokdo, protože jakkoli je tahle metoda „epigenetického vylepšení“ jednoduchá, rozhodně není lehká. Námaha bolí. Mohlo by se zdát, že tým Juleen Zierathové nabízí i méně bolestnou cestu k epigenetickému vylepšení. Vědci zjistili, že velmi podobné epigenetické změny lze navodit v buňkách svalů pěstovaných v laboratoři pořádnou dávkou kofeinu. V člověku hned zahlodá červíček pokušení. Kdyby si dal denně pár kávových „smrťáků“, tak bych měl možná geny ve svalech probuzené a ani bych se nezapotil. Juleen Zierathová však varuje: „K dosažení tohoto efektu by člověk musel denně vypít asi padesát silných kafí. To je skoro toxická dávka. Věřte mi, cvičení je snazší.“

No snazší možná, ale snadné nikoli. To vědí dobře i ti, kdo pravidelně sportují. Většina z nich bez mučení přizná, že z celého tréninku považují za nejkrásnější sprchu na jeho konci. A tak asi nakonec vzbudí větší naděje studie, kterou rovněž v březnovém čísle časopisu Cell Metabolism publikoval španělský tým pod vedením Manuela Serrana.  Myši, kterým vědci přidali jednu kopii genu Pten, byly vysoce odolné vůči nádorovému bujení a zároveň velmi úspěšně vzdorovaly obezitě. Netloustly, ani když se cpaly jako nezavřené. Zůstávaly štíhlejší než myšky držené na obvyklých porcích potravy. Obávám se, že kdybychom dostali na vybranou mezi tričkem propoceným v tělocvičně a „šlehem“ od genových inženýrů, který z nás udělá šlachovité elegány vzdorující rakovině, bude volba většiny celkem jednoznačná.

Psáno pro: Bigblog a Osel.cz

Prameny:
Barrés R. et al., Cell Metab., Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in Human Skeletal Muscle, 15, 405-411, 2012
Ortega-Molina A. et al., Cell Metabolism, Pten Positively Regulates Brown Adipose Function, Energy Expenditure, and Longevity, 15, 382-394, 2012