Opět svítá naděje na uzdravení dětem s těžkou dědičnou poruchou imunitního systému. Léčebná dávka genů slibuje výraznou úlevu i lidem postiženým chorobnou krvácivostí. Po nich přijdou na řadu i další nemoci, například choroby srdce a rakovina. Z původních představ o tom, že genová terapie vezme dědičné choroby útokem, jsme však byli nuceni hodně slevit. Hrozba nepříznivých vedlejších účinků nabádá totiž genetiky a lékaře k opatrnosti. K zásadě „pomalu a s jistotou“ vedou i obavy z možného zneužití zásahů do lidské dědičné informace.
Geny léčí „bublinové děti“.
Bublinové děti tráví většinu života v uměle vytvořeném sterilním prostředí. Přesto se často potýkají s vážnými infekcemi. Narodily se s poškozením genu, které jejich tělíčku nedovolí vyrábět plnohodnotné bílé krvinky. Jsou proto bezbranné proti útoku jakéhokoli choroboplodného zárodku. I běžná nemoc, kterou jiné dítě vyleží za týden v posteli, je dokáže zabít. Odhaduje se, že tato dědičná porucha imunity postihne jedno ze sta tisíc narozených dětí.
Označení „bublinové děti“ vzniklo v sedmdesátých letech, kdy kosmonautičtí odborníci z americké NASA zhotovili pro takto postiženého Davida Vettera zvláštní „bublinu“ - skafandr, do kterého byl přes filtry nasáván sterilní vzduch a ve kterém David mohl chodit ven. Životní sen projít se bosky po trávníku se však Davidovi ani tak nesplnil.
Jednu z mála šancí na uzdravení nabízí bublinovým dětem transplantace kostní dřeně. Z krvetvorných buněk získaných od zdravého člověka pak vyrábí tělo bílé krvinky a dítě se uzdraví. Bohužel, pro mnohé z „bublinových dětí“ není vhodná kostní dřeň k dispozici. Vyhráno není, ani když se vhodný dárce najde. Transplantaci totiž provázejí vážné komplikace - které stály život i Davida Vettera. I proto byl vyvinut postup označovaný jako genová terapie.
Lékaři při něm odeberou z kostní dřeně pacienta buňky s poškozeným genem a v laboratoři na ně pustí virus upravený genovými inženýry. Virus je od přírody mistrem v pašování genů do dědičné informace napadených buněk. Zajišťuje si tak vlastní rozmnožování. Genoví inženýři dovedou využít tuto schopnost virů k léčbě. Odstraní z viru jeho nebezpečné geny a nahradí je zdravým lidským genem, který nemocnému člověku chybí. Virus se zachová jako „trojský kůň“ a doručí svěřený gen do dědičné informace buněk kostní dřeně. Lékaři pak vrátí opravené buňky do pacientova těla. Pokud „zdravý“ gen zabere, pacientův imunitní systém rychle dožene, co zameškal, a obrní dítě proti nástrahám běžného života.
Poprvé byly tímto způsobem vyléčeny bublinové děti v roce 2000 díky týmu francouzských lékařů vedených Alainem Fischerem. Četným následovníkům však silně zatrnulo, když v létě roku 2002 dostali od Fischera naléhavou zprávu, podle které jeden z vyléčených „bublinových“ hochů onemocněl leukémií. Všichni se ptali, nakolik zhoubné bujení bílých krvinek souvisí s genovou léčbou.
Virus vnáší geny do dědičné informace buněk na náhodné místo. U Fischerova pacienta se virus vmáčkl do blízkosti genu LMO2, který zodpovídá během vývoje lidského plodu za množení krvinek, ale v pozdějším období natrvalo „usíná“. Spící gen se léčebným zákrokem probudil a začal pracovat v naprosto nevhodnou dobu. V těle malého pacienta zběsile přibývalo bílých krvinek a lékaři zvládali jejich záplavu jen s pomocí silných cytostatik. Chlapcův zdravotní stav se zlepšil, ale nad genovou léčbou přesto vyvstal velký otazník. Je bezpečná? Neměla by být zakázána? Němečtí lékaři genovou léčbu virem zastavili, francouzští se vzdali některých typů virových „trojských koní“. V Británii a Spojených státech pokusy pokračovaly, ale jen do poloviny ledna 2003, kdy Alain Fischer vyslal další varovnou zprávu. Leukémií onemocněl druhý z jeho pacientů.
To už ani Fischer nevěřil na nešťastnou shodu okolností. Další výzkum potvrdil podezření, že viry neposílají své geny do dědičné informace napadené buňky tak úplně „naslepo“. Mají zjevně slabost pro některá místa. Při laboratorním množení buněk infikovaných virovým trojským koněm pak mohou nabýt na převaze buňky, kterým vpašovaný léčebný gen dal zvýšenou schopnost množení. U některých to přehnal a dotlačil je tak až za hranici zhoubného bujení.
Genová terapie využívající virových „trojských koní“ se zastavila na celém světě a znovu se rozběhla teprve v létě roku 2004 na klinikách ve Francii, Británii, Itálii a USA. Celou tu dobu vědci hledali způsob, jak riziko vzniku leukémie omezit na minimum. Přijali striktní pravidla. Léčbě se podrobí jen děti starší než 6 měsíců, jež nejsou ke vzniku leukémie tak náchylné. Také se z bezpečnostních důvodů omezují dávky léčebných genů. Mohlo by se zdát, že genová terapie má jeden z nejtěžších momentů své relativně krátké existence zdárně za sebou.
Jesse Gelsinger - první oběť.
První experimentální genovou léčbu uskutečnil americký lékař William French Anderson v září roku 1990. Jeho čtyřletá pacientka byla postižena defektem genu pro bílkovinu zvanou aminodeamináza (ADA). Toto dědičné postižení vyvolává poruchu imunitního systému podobnou té, jakou trpí „bublinové děti“. V tomto případě lze ale nemocným ulevit podáváním ADA ve formě léku. French Anderson se však pokusil malou pacientku nadobro uzdravit genem. Odebral jí buňky kostní dřeně, vpravil do nich nenarušený gen pro ADA a buňky vrátil do jejího těla. Současně s genovou léčbou pokračoval nadále v léčbě dívky bílkovinou ADA. Zdravotní stav pacientky se normalizoval, ale bylo velmi obtížné říci, nakolik se na výsledném efektu podílela dodávka nepoškozeného genu a nakolik zabrala léčba bílkovinou.
Byl to slibný počin. Další výraznější úspěchy si ale genová terapie na své konto nepřipsala a obor pomalu upadal do krize. Velké farmaceutické koncerny dvakrát obracely každý dolar, který na vývoj genové terapie vynakládaly. A mělo být ještě hůř. Na pokraji kolapsu se genová léčba ocitla na podzim roku 1999 poté, co na klinice při University of Pennsylvania zemřel při klinických testech osmnáctiletý Jesse Gelsinger. Nikdo už nezjistí, co se vlastně stalo, protože žádný z ostatních dobrovolníků neměl po podání viru sebemenší potíže.
Jesseho tragedie se zdála být posledním hřebíkem do rakve genových terapií skomírajících na finanční úbytě poté, co největší společnosti drasticky omezily investice do tohoto oboru. Veřejnost se začala na léčbu genem dívat skrz prsty. Na hlavu lékařů se snesla kritika a výčitky.
Přehnaná očekávání.
Genová terapie se ocitla v nezáviděníhodné situaci. Vývoj nových léků a léčebných postupů podobné nezdary provázejí bohužel dosti často. Příkladem mohou být transplantace srdce, které zpočátku měly jen velmi nízkou účinnost a pacienti umírali záhy po operaci. Přesto veřejnost neztrácela naději a transplantační chirurgové se těšili obecné důvěře. Důvodů, proč tento osud nepotkal i genovou terapii, je více. Transplantaci srdce si každý dokáže celkem dobře představit. Genetika, genové inženýrství a genová terapie jsou na představu mnohem náročnější. K neradostnému stavu přispěli i samotní lékaři. Transplantační chirurgové byli ve slibech veřejnosti opatrní. Zastánci genové terapie sliby nešetřili a vzbudili v laické veřejnosti přehnaná očekávání. O to větší deziluze zavládla po prvních neúspěších.
K nemístnému optimismu sváděly například i zprávy o „hrubém přečtení“ lidské dědičné informace, které se prohnaly světem v „den G“, tedy 26. června 2000. Provázela je nezodpovědná tvrzení, že teď už lékařům nic nebrání v tom, aby vyléčili všechny choroby vyvolané poškozením genů. To všechno slibovaly sdělovací prostředky v situaci, kdy genetici ani zdaleka neznali všechny lidské geny a u drtivé většiny známých genů neměli tušení, k čemu všemu slouží. I pro genovou terapii navíc platí, že „vím“ ještě neznamená „umím“. Příčinu některých onemocnění vyvolaných poruchami v dědičné informaci známe, a přesto si s nimi současná genová terapie neporadí. Příkladem může být tzv. Downův syndrom vyvolaný přítomností nadbytečné kopie 21. chromozomu (jakési „porce“ dědičné informace). Genoví inženýři dnes nemají k dispozici nástroje, kterými by odebrali nadbytečný chromozom z každé buňky těla postiženého člověka a bohužel, ještě dlouho jej mít nebudou.
Když přišla první zpráva o Fischerově průlomu v genové léčbě „bublinových dětí“, zdálo se, že se vše obrací k lepšímu. Záhy však bylo jasné, že genová terapie zatím neodrostla dětským střevíčkům. Problémům ještě není konec. Do budoucna má léčba pomocí genů „zaděláno“ na další vážné problémy. Není například jasné, jak zareaguje imunitní obrana léčeného pacienta na vznik nové bílkoviny. Jeho imunitní systém může tuto molekulu vnímat jako cizorodou a zaútočit na ni svým mocným arzenálem. Této komplikace se lékaři obávají například v souvislosti s léčbou dědičné krvácivostí (hemofilie), při níž postiženým lidem chybí v důsledku poruchy genu bílkovina zajišťující srážení krve.
S geny proti nádorům.
Genová terapie zamířila i do oblastí, v nichž s ní asi jen málokdo počítal. Plné tři čtvrtiny klinických zkoušek „léčby genem“ jsou v současnosti cíleny na ničení zhoubných nádorů. Princip je prostý. Do bouřlivě se množících buněk nádoru vnesou lékaři pečlivě vybraný gen a ten pak udělá s nádorem krátký proces. Někdy je svěřeno vnášení genu do rakovinných buněk virovému „trojskému koni“, jindy postačí, když lékař vpíchne roztok genu přímo do nádoru obyčejnou injekční stříkačkou. Na rozdíl od léčby dědičných chorob, jako je hemofilie, nevadí, když gen namířený proti nádoru po určité době přestane pracovat. Lékaři naopak vítají, že gen odvede svou práci a pak se jako příslovečný mouřenín poroučí.
Často jsou pro léčbu nádorů používány geny zajišťující proměnu jinak neškodné chemikálie na prudký jed. Některé nádorové buňky „podvržený“ gen přijmou a začnou podle něj vyrábět enzym, který lidské tělo za normálních okolností postrádá. Gen funguje jako časovaná bomba. Pacient užívá neškodnou surovinu pro výrobu jedu a ta projde drtivou většinou buněk jeho těla bez toho, že by napáchala nějakou škodu. Buňky nádoru s „podvrženým“ genem ji však promění na toxin a tím samy sebe otráví. Jed se z nich uvolní a zahubí i sousední rakovinné buňky, které si smrtící porci toxinu nevyrobily. Masakr nádorových buněk neunikne imunitnímu systému pacienta a ten zaútočí na narušený nádor s veškerou razancí, jaké je schopen.
Pro genovou léčbu rakoviny se nabízejí i jiné strategie. Většinu nádorů imunitní obrana rozezná a zlikviduje dřív, než mohou napáchat velkou škodu. Nebezpečí nám hrozí hlavně od nádorů, které imunitní obrana z nějakého důvodu „nevidí“. Oči jí mohou dodatečně otevřít léčebné geny, např. gen zodpovědný za výrobu „poplašné látky“ vybízející bílé krvinky k mocnému ataku proti nádoru.
Nádor lze i vyhladovět, protože je to nenasyta s otesánkovským apetitem. Na svůj překotný růst potřebuje obrovská množství živin a kyslíku a nutí proto okolní tepny a žíly, aby se rozrůstaly a zásobovaly jej vším potřebným. Gen, který po vnesení do rakovinných buněk „umlčí“ povely pro růst cév, odřízne nádoru zásobování a vyvolá jeho zánik.
Vědci zatím protirakovinné léčebné geny prověřují. Některé pokusy už vstoupily do stadia, kdy se zkoumá bezpečnost genů a jejich účinnost na vybraných dobrovolnících. Ve fázích zkoušek jsou rovněž metody genové léčby degenerativních onemocnění. Chřadnoucímu srdečnímu svalu by mohly dodat na síle geny, které zajistí množení buněk svaloviny nebo růst cév a následně i vydatnější zásobování srdečního svalu živinami a kyslíkem. Odumírání nervových buněk v mozku pacienta trpícího Parkinsonovou nebo Alzheimerovou chorobou by mohly potlačit geny, podle kterých se vyrábějí molekuly tzv. růstových faktorů.
Genová léčba versus vylepšení.
Metody genového inženýrství lze využít i k vytvoření dokonalejšího člověka. Tenhle záměr ale nenašel u laické veřejnosti velkou podporu. Jestliže na léčbu genem lidé ještě kývnou, pak genové vylepšení většinou odmítají. Jenže kde končí léčba a kde začíná zdokonalení lidského těla? Na první pohled je rozdíl jasný. Léčba vrací organismus člověka do normálního stavu. Vylepšení jej posouvá za hranice normálu. Skutečnost je složitější. Za „normálních“ okolností člověk po střetu s bacilem tetanu vážně onemocní. Očkování nás před touto chorobou spolehlivě chrání a posouvá nás tak za hranice přírodní „normy“. Očkováním člověka vědomě „vylepšujeme“, a přesto je nikdo nezavrhuje. Naopak. Spektrum účinných očkování bychom rádi rozšířili i o vakcíny proti AIDS, malárii a dalším chorobám. Jedna metoda vylepšování je tedy v pořádku a druhou odmítneme?
Někteří odborníci přesto věští genovému vylepšování lidí budoucnost. Americký genetik Lee Silver z Princetonské univerzity se domnívá, že genetickým zdokonalováním vyvrcholí současná snaha obyvatel ekonomicky vyspělých zemí shrnutá pod zásadou „všechno pro děti“.
„Už dneska jsou zvýhodňovány děti těch, kdo na to mají,“ říká Lee Silver. „Vyrůstají v lepších podmínkách. Dostává se jim lepšího vzdělání, lepší zdravotní péče, mají své vlastní počítače. Propastný rozdíl mezi chudými a bohatými ukazuje, co všechno jsou rodiče ochotni pro své děti udělat.V budoucnu bude tento trend pokračovat a bude se i prohlubovat. Nakonec se rozšíří i do oblasti genetických vylepšení.“
Lee Silver předkládá jako krajní eventualitu situaci, kdy se lidstvo rozdělí na ty, kteří budou díky zásahům do dědičné informace stále dokonalejší a díky tomu i společensky úspěšnější, a na ty, kteří si genové zdokonalení nebudou moci dovolit a budou proto okupovat nejnižší příčky společenského žebříčku. Podle Lee Silvera může vývoj dospět k děsivým koncům.
„Genetická vylepšení se budou během let hromadit, a to může nakonec vyústit ve vznik velkých skupin lidí, které se nebudou moci vzájemně rozmnožovat. Lidé zajistí svým dětem geny, díky kterým se pozmění bílkoviny zodpovědné za vazbu spermií na vajíčko. Znemožní tak potomkům početí dítěte s příslušníky jiných skupin lidí. Když se podíváte na nejhorší příklady etnických konfliktů, které na Zemi hoří, najdete zcela jistě i příklady lidí, kteří by se o něco takového mohli pokusit. A když popustíte uzdu své fantazii a vezmete v úvahu ty nejhorší z lidských vlastností, pak nemůžete úplně vyloučit, že někdo úmyslně vytvoří nový druh člověka. Představu, že se lidé z vyšších a nižších vrstev budou od sebe stále více vzdalovat a nakonec se rozdělí na samostatné druhy, považuji za tu nejstrašnější věc, jaká by se mohla lidstvu přihodit,“ svěřil se Lee Silver v rozhovoru pro časopis New Scientist. „Zavdalo by to geneticky vylepšeným lidem záminku, aby začali diskriminovat ty, kteří genetickým vylepšením neprošli. Vylepšení se mohou k nevylepšeným chovat tak, jak se chováme my k jiným živočišným druhům. Vnímáme ostatní lidi jako sobě rovné, ale vysoce inteligentní primáty, jako jsou gorily a šimpanzi, zavíráme do zoo a do klecí.“
Genové vylepšení na sportovištích?
Genového vylepšování se možná dočkáme dříve, než nám bude milé. Zcela vážně se jím už asi zaobírají experti na sportovní doping. Láká je vize, ve které už sportovci nebudou brát zakázané látky přímo, ale nechají si vpravit do těla geny, které jim doping vyrobí. Prostoru pro genetický doping se nabízí dost a dost. Nedávné experimenty na myších prokázaly, že zvýšená přítomnost genu pro růstový faktor IGF-1 zajišťuje při posilovaní lepší růst svalů. Ke stejnému výsledku vede i zablokování genu pro bílkovinu zvanou myostatin. Jedna z variant genu pro enzym zvaný ACE dává člověku do vínku předpoklady k vytrvalosti. Tato varianta genu stojí zřejmě v pozadí vynikajících výkonů himálajských horolezců. Britská studie prokázala, že prakticky všichni britští alpinisté, kteří se úspěšně vypořádali s pobytem v nadmořské výšce nad 8000 metrů, mají v dědičné informaci „vytrvalostní“ formu genu. Sprinteři zase těží z výhod varianty genu, která napomáhá rychlému smrštění svalových vláken.
Podávání genů figuruje na seznamu zákroků postavených Světovou antidopingovou komisí mimo zákon. Předseda této komise Dick Pound nicméně nedávno přiznal, že si není jist, zda by mezinárodní laboratoře dokázaly tento druh dopingu odhalit.v „V současnosti by to bylo asi hodně těžké,“ přiznává Pound.
Stručný průvodce genovou terapií
Genová léčba in vivo
Gen je vpraven přímo do těla pacienta, např. do pokožky, do svalu, do krve. Tam zajišťuje produkci bílkoviny, která nahradí výpadek vyvolaný dědičným defektem. Tento postup byl s úspěchem využit například pro léčbu chorobné krvácivosti čili hemofilie. Podobný postup je volen i v případě léčby nádorů, kde je výsledný účinek vnášeného genu cílen specificky proti rakovinným buňkám.
Genová léčba ex vivo
Z těla pacienta jsou odebrány buňky (např. buňky kostní dřeně) a do nich je v laboratorních podmínkách vpraven příslušný gen. Buňky jsou množeny a selektují se z nich ty, které si gen osvojily. Ty jsou pak vráceny do těla pacienta, kde zajišťují produkci látky, jež nemocnému chyběla v důsledku poruchy jeho vlastního genu.
Genová léčba in utero
U genetických poruch schopných poškodit vyvíjející se lidský plod je po příchodu dítěte na svět na genovou léčbu již pozdě. Proto se zkouší postup, při kterém je „ozdravný“ gen vnášen do plodu v těle matky. Zatím byly provedeny první testy na opicích. Výsledky jsou povzbudivé.
Somatická genová léčba
Při tomto typu léčby je léčebný gen vnesen jen do některých tělních buněk pacienta. Ten se tak sice uzdraví, ale dědičného defektu se nezbaví. Jeho potomci poškozený gen dědí a pomoci jim může opět jen genová terapie. Nekonečný řetěz předávání dědičného defektu z pokolení na pokolení tak není přerušen.
Genová léčba zárodečných buněk
Léčbě genem by byl podroben již lidský zárodek. U něj by došlo k nápravě genetického defektu ve všech buňkách těla a v dospělosti by člověk nesl „zdravý“ gen i v pohlavních buňkách. Potomek, kterého by takto léčený člověk počal, by nemoc nezdědil. „Léčebný“ gen by přitom byl vypuštěn do lidské populace a kontrola nad ním by byla prakticky nemožná. To je důvod, proč je tento typ genové terapie mezinárodními konvencemi zakázán.
Jaroslav Petr, Ekonom, 2.9.2004