Vědec pracuje na hybridu prasete a člověka. Sloužil by jako dárce orgánů

Skoro 30 let pracuje Juan Carlos Izpisua Belmonte na výzkumu hybridních organismů. Už v roce 1992 spojil osmapadesátiletý vědec embryonální končetinu myši s embryonálním kuřecím křídlem. V té době pracoval v laboratoři v německém univerzitním městě Heidelbergu.

Fascinuje jej problematika, jakým způsobem se geny projevují na vývoji embrya. V případě savců to například znamená, že kuře, prase i člověk si jsou v raném vývoji podobní.

Pokud se myší končetina může vyvíjet na kuřecím křídle, nebylo by možné tuto metodu využít i pro člověka?

Vlastní laboratoř v Kalifornii i Španělsku

Okolo roku 2012 už biolog a genetik, který se narodil ve Španělsku, vedl vlastní laboratoř ve Spojených státech v Salk Institute v kalifornské La Jolla. Další laboratoř regenerativní medicíny založil ve Španělsku.

Pomocí editace genů, takzvanou metodou CRISP, chce využít modifikace genů prasete a člověka, aby dosáhl hybridního organismu, jenž by „produkoval“ orgány vhodné pro lidi.

Hybridní zvířata by podle Belmonteho mohla vytvářet srdce, ledviny, játra a plíce, které by poté mohly být transplantovány těžce nemocným, kteří marně čekají na dárce orgánů.

Orgány pro umírající

Výhledově jde rozhodně o byznys s velkým potenciálem. Jen ve Spojených státech na transplantaci čeká sto tisíc pacientů. Osm tisíc z nich každým rokem zemře, protože neměli šanci získat nový orgán.

Belmonte je přesvědčen, že editací genů může tento problém vyřešit. V roce 2017 jeho tým přešel od pokusů s embryi myší na větší savce.

INFOGRAFIKA: Transplantace v číslech
Jde o data za rok 2016

Pozn.: Nejvíce transplantací (více než sto) na milion obyvatel bylo provedeno ve Spojených státech a Španělsku.

Zdroj: Global Observatory on Donation and Transplantation

Lidské kmenové buňky vpravili vědci do 1 500 prasečích embryí a ty vložili do prasnic. Za dvacet dnů se vytvořil organismus, který byl hybridem člověka a prasete. Na jednu lidskou buňku připadalo sto tisíc prasečích.

Z vědeckého hlediska se jednalo o ohromný úspěch. Vzniklo embryo, jež bylo tvořeno genetickým materiálem dvou vzdáleně příbuzných druhů.

Čekání na úspěch

To, co se dařilo u pokusů mezi myší a potkanem, nejde ale tak dobře u lidí a prasat. Míra úspěšnosti je mnohem menší, vysvětlil biolog pro časopis Wired.

Výzkum nepostupuje tak rychle, jak se vědci nejprve domnívali. Přesto je možné díky metodě modifikace genů CRISP postupovat mnohem rychleji, než tomu bylo před několika lety. „Můžeme modifikovat geny mnohem rychleji než dříve,“ vysvětlil.

VIDEO: Nové objevy slibují další posun v medicíně

Zdroj: YouTube.com, SALK

Etické pochybnosti

Výzkum naráží zejména na etické námitky. Bývalý americký prezident George W. Bush
dokonce výzkum kmenových buněk a pokusy vytvářet geneticky hybridní organismy označil už v roce 2006 za vážné zneužití lékařského výzkumu.

Když byl Belmonte v roce 2015 navržen na americkou prestižní biomedicínskou cenu Pioneer Award, byla jeho nominace právě kvůli etice pozastavena. O rok později však již cenu, která oceňuje inovativní výzkum v medicíně a která je spojena s částkou 500 tisíc dolarů, získal.

Výzkum lidských kmenových buněk v embryích prasat nicméně provádí zejména ve Španělsku v centru pro regenerativní medicínu v Barceloně.

Varování před hrou s ohněm

John De Vos, zakladatel institutu pro regenerativní medicínu na francouzské univerzitě v Montpellier, varuje před některými scénáři dalšího výzkumu kmenových buněk.

Například pokud by bylo mnoho lidských buněk uměle vloženo do prasečího mozku, teoreticky by zvíře mohlo získat nový druh vědomí a inteligence.

Už v roce 2013 provedli vědci z amerického Rochesteru přenos mozkových buněk člověka do mozku myši. Ta se začala chovat inteligentněji než ostatní myši.

„Je hrozné si představit, že by lidské vědomí bylo uvězněno ve zvířecím těle,“ namítá De Vos.

Někteří odpůrci podobných experimentů navíc připomínají vědecko-fantastický román H. G. Wellse Ostrov doktora Moreaua, který již více než před 120 lety popisoval vědecké experimenty na zvířatech s cílem přeměnit je v lidské bytosti.

Belmonte ale tvrdí, že pokročilým využitím editace genů by se zabránilo tomu, aby lidské buňky migrovaly do mozku zvířete. „V laboratorních podmínkách máme k dispozici technologie, jež zabrání těmto etických obavám,“ zdůraznil.

Možnosti epigenetiky

Tým španělského vědce kromě výzkumu hybridních organismů provádí také pokusy v oblasti epigenetiky, tedy jak se geny projevují beze změny DNA. Jedná se o interakci genů s bílkovinami. Touto metodou vědci dokázali u myší zvrátit příznaky cukrovky, onemocnění ledvin nebo svalovou dystrofii. Dalo by se tím také ovlivnit stárnutí buněk.

Na obrázku jsou dva typické příklady epigenetických procesů – metylace DNA a acetylace histonů. Zdroj: National Institutes of Health/CC0

Čekání na smrt

„Belmonte posouvá hranice věcí, které můžeme v současnosti dělat,“ oceňuje práci kolegy Pablo Juan Ross, jenž provádí pokusy s prasaty a ovcemi na Kalifornské univerzitě v Davisu.

Využití geneticky upravených zvířat pro dárcovské orgány se nebrání. Pokud bude k dispozici tato technologie, může zachránit tisíce lidských životů. „V současné době umírající pacienti čekají na to, až se zabije nějaký teenager při dopravní nehodě,“ namítá Ross.

Sám Belmonte na výsledky svého výzkumu nespěchá, upozorňuje, že je třeba o dané problematice vědět více. Například hybridní organismy prasete a člověka, které se vyvíjely z prasečích embryí, nechal zničit během prvního trimestru jejich vývoje.

Právě proto, aby se nemohly vyvinout do většího organismu, jehož zničení by otevíralo další etické otázky. „Zatím bych si netroufl výzkum přesunout mimo laboratoř,“ zdůraznil.

Širší debata ve společnosti

O editaci genů by tak měla kromě odborníků debatovat celá společnost včetně politiků. S tím souhlasí i De Vos. „Einstein prováděl základní výzkum ve fyzice, ale na státní úrovni bylo rozhodnuto, že se tyto poznatky aplikují při vývoji jaderné bomby, která byla svržena na Hirošimu.“

Lidstvo nyní stojí před velkou výzvou. Do několika let bude umět uzdravit pacienty s dosud neléčitelnými nemocemi, zvrátit stárnutí, vytvořit nové orgány. „O čem nyní hovoříme, není něco jako vzít si aspirin,“ zdůraznil španělský biolog.

Nové techniky úpravy genů mohou změnit celý lidský druh a jeho další evoluci. Že Belmonteho práce nezůstává bez odezvy, dokazuje i to, že jej loni v říjnu časopis Time zařadil do seznamu 50 nejvlivnějších lidí ve zdravotnictví.