CRISPR je fantom i takové nano-lego. Přesný, levný, snadný. Prostřednictvím úpravy genů je schopen vyléčit stovky genetických nemocí, a nově se ví i to, že je programovatelný.

Stačí mu dát kopii DNA, kterou chceme modifikovat, a celý systém vložit do živé buňky. Vítejte na prahu revoluce netušených možností.

V živých buňkách můžeme vypnout nebo zapnout geny, ale také zacílit a studovat určité části DNA. Funguje jak v lidských a jiných živočišných buňkách, tak v rostlinných buňkách, a také u mikroorganismů.

Co je CRISPR

CRISPR je sadou opakujících se úseků v DNA a byl objeven u bakterií, ale také u velké skupiny organismů, archeí. Plní u nich imunitní funkci, chrání bakterie před viry (bakteriofágy).

Cas9 je naproti tomu enzym, který je s CRISPR spojen. V přírodě to funguje tak, že si bakterie po prvním setkání s virem pomocí systému CRISPR/Cas9 zakomponují do svého genomu část virové DNA, a když přežijí, při příští nákaze virem Cas9 virovou část odebere, a tak se bakterie zachrání.

Je to tedy forma získané imunity. Když ale CRISPR/Cas9 neuspěje, virus do bakterie vloží svoji genetickou informaci a převezme nad ní moc. Používá ji jako továrnu na vlastní geny, a pak ji zabije.

Takto bakteriofágové (nejpočetnějším biologickým objektem v biosféře, jejich počet se odhaduje na 1030) v oceánech zabijí každý den 40 % bakterií.

30 let od objevu

Jakmile se na potenciál CRISPR v 90. letech 20. století přijde, probíhají s ním mnohé experimenty napříč různými druhy organismů. V roce 2015 jej vědci použijí k vystřižení HIV viru z buněk nemocných lidí.

O rok později to zkusí ve větším měřítku, přímo na živých myších. CRISPR dokáže odstranit přes polovinu viru z jejich těla. Z tohoto faktu lze vyvodit, že by tedy mohl léčit HIV a další retroviry.

Taková genetická úprava na živých lidech (embryích) je ale ve většině zemí zakázána a považována za neetickou a příliš nebezpečnou cestu k léčbě chorob.

Nebezpečné by to mohlo být hlavně z toho důvodu, že si nejsme jisti, zda se po vystřižení nebo vložení genu neobjeví nějaké mutace v dalších generacích.

Po genetické modifikaci lidských embryí by se totiž nenávratně měnil lidský genom, protože takto upravená DNA neumírá s jedincem, ale přenáší se z generace na generaci.

Číňan, který obešel etickou komisi

První pokusy o úpravu lidských embryí se provedou v Číně v roce 2015. Tato embrya se ovšem v laboratoři nechají vyvíjet jen do určité doby a pak jsou zlikvidovány.

Je tu ale jeden čínský vědec Che Ťien-kchuej, který zákaz experimentovat na vyvinutějších embryích pomocí CRISPR a umělého oplodnění obejde. Jedno z jeho sedmi pokusů o umělé oplodnění se navíc podaří.

Konkrétně embrya modifikuje tak, aby byla odolnější viru HIV. „Dělal jsem to proto, aby i HIV pozitivní muži mohli dát život zdravým dětem.“ Pomocí CRISPR vyjme z genomu CCR5 receptor, který s HIV souvisí, a který mu umožňuje vstup do buněk.

Ale jeho výzkum je označen jako nezodpovědný a neetický.

Za prvé proto, že manipulace s CCR5 může způsobit nemoci způsobené jinými viry, jako například západonilskou horečku, a za druhé proto, že to zatím vypadá, že u jednoho dvojčete se nejspíš nepodařilo změnit obě kopie genu (alely) a u druhého jde spíš než o genetickou úpravu o směs buněk s různými změnami.

Výsledek této genetické manipulace se projeví až za určitý čas s tím, jak dvojčata porostou.