První dny lidského embrya. Kredit: Prasivoravong et al. (2014) AFU.

Genomový editor CRISPR je jako povodeň. Nebo jako bikiny. Můžete se ho bát, můžete ho proklínat, můžete proti němu bojovat ze všech sil, a stejně to nebude nic platné. S CRISPRem se totiž edituje tak snadno, rychle a levně, že se už nedá zastavit. A prakticky každý týden se objeví nová vychytávka, která tenhle geniální nástroj genetických inženýrů vylepší. Ještě před několika málo lety by bylo naprosto nepředstavitelné a rozhodně totálně nekorektní byť jen uvažovat o úmyslném zásahu do genomu lidského embrya. A pak přišel CRISPR a už to máme za sebou. Editování lidských embryí přišlo o panenství na jaře loňského roku (2015) v Číně. Ani to moc nebolelo.

Kathy Niakan. Kredit: Francis Crick Institute.

Neuplynul ani rok a britští genomoví editoři se chystají jako první editovat lidská embrya mimo Čínu. Pokud sympatická genetická čarodějka Kathy Niakan z nového Institutu Francise Cricka v Londýně a její spolupracovníci získají potřebná povolení, a odpůrci genů jim nevypálí laboratoře, tak je to hotová věc. Nikdo nevěří, že by se jim to nepovedlo, s CRISPRem by zvládlo editovat lidská embrya i malé děcko. Britský magazín o vědě New Scientist je tím pochopitelně zcela fascinován a sestavil přehled celé situace ve formě otázek a odpovědí.

Už někdo někdy editoval lidská embrya?

Odpověď zní ano. Pokud je známo, tak nejméně čtyři výzkumné týmy v Číně použily editor CRISPR k editování lidských embryí. Jejich cílem prý bylo jenom vyzkoušet, že tahle technologie funguje u lidských embryí. A funguje to. S CRISPRem se ale pracuje tak snadno, že lidská embrya mohli editovat i jinde, jen se s tím zatím nechlubí.

Co hodlá dělat tým Niakanové?

Chtějí použít CRISPR nikoliv k výrobě maličkých Hitlerů, ale k výzkumu genů zodpovědných za raný embryonální vývoj lidských embryí. Takový výzkum by mohl ve svém důsledku snížit počet potratů a vylepšit léčbu neplodnosti. V dnešní době se při oplození ve zkumavce vyvíjí jen polovina oplodněných embryí natolik, aby mohla být úspěšně vložena do žen a z nich zase jen polovinu ženy donosí až k porodu. Výzkum Niakanové se snaží zjistit, proč.

Oplodnění ve zkumavce. Kredit: BruceBlaus / Wikimedia Commons.

Jak bude jejich výzkum vypadat?

Badatelé doufají, že se jim v pilotním projektu povede objasnit roli několika důležitých genů, které řídí jednotlivé kroky nejranějšího vývoje lidských embryí. Je ale jenom jediný spolehlivý způsob, jak to ověřit. Vytipované geny je nutné vypnout v živém embryu a právě to Niakanové a spol. umožní genomový editor CRISPR. S jeho pomocí budou vypínat dotyčné geny v den starých embryích, které stále ještě tvoří jediná buňka. Asi tak po týdnu dalšího vývoje badatelé embrya usmrtí a prostudují jejich strukturu. Tímto stylem hodlají prověřit především gen OCT4, o němž víme, že je aktivní v lidských i myších embryonálních kmenových buňkách. Zřejmě hraje velmi významnou roli, je to ale nutné vyzkoušet.

Jak tohle může vylepšit oplození ve zkumavce a léčbu neplodnosti?

Minimálně třemi způsoby. Zjištění, které geny jsou zásadní pro raný vývoj embryí, by mohlo značně vylepšit výběr vhodných embryí pro oplození ve zkumavce. Poznatky týmu Niakanové by také mohly vylepšit kriticky významný recept pro růst čerstvě oplozených embryí. Lékaři v současnosti při oplození ve zkumavce používají varianty receptů pro myši, což je ostuda, a také je to podle všeho zdroj některých problémů. A konečně, Niakanová a spol. pátrají po mutacích, které mohou narušovat nejranější zárodečný vývoj, a vyvolávat potraty. Jednou, až se k tomu legislativa odváží, by lékaři mohli tyto mutace v embryích proeditovat a umožnit tak mít děti rodičům, kteří by jinak neměli vůbec žádnou šanci.

Francis Crick Institute.

Nešlo by tohle dělat na pokusných zvířatech?

Takový výzkum už samozřejmě probíhá. Dozvěděli jsme se leccos zajímavého o oplodňování myší, to tom žádná. Ale také se ukázalo, že mezi hlodavci a lidmi jsou v tomto směru podstatné rozdíly. Geny, které jsou aktivní v lidských embryích, jsou u myší neaktivní, a naopak. Takže se to musí doopravdy udělat přímo s lidskými embryi.

Kde badatelé vezmou lidská embrya?

Niakanová a spol. použijí nadbytečná embrya, která zbyla z oplodňování ve zkumavce. Na studii jednoho genu budou potřebovat tak 20 až 30 embryí. Celkem využijí kolem 120 lidských embryí.

Kdy se dočkáme prvního editování lidských embryí mimo Čínu?

Mělo by to být už letos. Niakanová bude potřebovat svolení britského úřadu Human Fertilisation and Embryology Authority a také povolení samostatné etické komise. Když od obou úřadů dostane zelenou, tak mohou začít shánět zmražená embrya od dárců. To by mohlo zabrat maximálně pár měsíců. A pak se genomoví editoři pustí do práce. Vážně žijeme v roce genetického lékařství!


Literatura
NewScientist 13. 1. 2016, Science Mag News 13. 1. 2016, Wikipedia (In vitro fertilisation).