Vědci experimentují s genetickým kódem zvířete. Situace se jim vymkne z rukou, hrozivě zmutované zvíře uteče a začne likvidovat město a jeho obyvatele. To je scénář, který se ve filmech ve spojitosti s genetickým inženýrstvím objevuje nejčastěji, v realitě je ovšem éra lidské schopnosti měnit DNA různých živočichů aktuální už nějakou dobu a nic podobného se zatím nestalo. Mezi jinými důvody i proto, že se jedná o velmi komplexní záležitost a obdobně komplexní jsou i její problémy.

Nejnovějším tématem je právě objevená schopnost nástroje CRISPR upravovat několik genů zároveň a mít tak mnohem větší vliv – otázkou je, do jaké míry je to eticky akceptovatelné.

Jedním z hlavních zájmů velké záříjové technologické konference Future Port Prague, které je CzechCrunch partnerem, je zdravotnictví, v němž může mít editování lidské DNA obrovský vliv. Ten se přitom alespoň z teoretického hlediska zdaleka nemusí omezovat pouze na opravování chyb v genetickém kódu. Samuel H. Sternberg, genetický inženýr, výzkumník a autor bestselleru A Crack in Creation o objevu technologie CRISPR, zmiňuje například natolik zásadní zásah jako vylepšená krev.

„V naší krvi je kyslík v zásadě velmi omezený. Díky této metodě bychom mohli dramaticky posílit naše fyzické schopnosti, právě pokud bychom mohli zvýšit nosnost hemoglobinu,“ vysvětluje Sternberg. Realitou by se tak mohli stát sportovci, kteří by hravě vytvářeli nové olympijské rekordy. Pro zdravotnictví relevantnější by pak bylo výrazné snížení četnosti infarktů nebo bezpečnější způsoby zabránění přenosu HIV.

CRISPR je zkratka pro „clustered regularly interspaced short palindromic repeats“, česky „segmenty nahromaděných pravidelně rozmístěných krátkých palindromických repetic“. Ani tento, laikovi zcela nesrozumitelný název, ovšem není kompletní a v médiích se používá jako zjednodušené označení.

Zásadní součástí nástroje pro editování genů je také Cas9, enzym v přírodě se vyskytující jako zbraň bakterií pro narušení genetického kódu virů. Ten v kombinaci s naváděcím RNA „přestřihne“ vlákno DNA přesně v požadovaném místě, oddělí nežádoucí sekvenci a CRISPR pak buňce poskytne náhradu s jinou genetickou informací.

Původně se očekávalo, že CRISPR-Cas9 bude mít velmi specifické, omezené využití, další výzkum ale ukazuje nové a nové příležitosti k aplikaci. Úspěšné pokusy s alternativním enzymem pro oddělování sekvencí DNA, Cas12a, nedávno vědcům ze Spolkové vysoké technické školy v Curychu daly schopnost upravovat mnoho genů zároveň.

To znamená mnohem rychlejší a efektivnější způsob měnění genetického kódu a také možnost lépe sledovat vysoce komplexní interakce velkého množství genů mezi sebou.

Sternberg říká, že vliv „genetického korektoru“ na vývoj společnosti bude nejspíš jen stoupat. „CRISPR se chystá ovlivnit naši společnost v následujících letech mnoha způsoby, ať už v zemědělství, lidském zdraví nebo v oblasti léčby infekčních onemocnění. Pouze porozuměním základům této metody můžeme dělat kvalifikovaná rozhodnutí o odpovědném používání technologií na úpravu genů,“ popisuje.

Těmito slovy vědec z Katedry biochemie a molekulární biofyziky Kolumbijské univerzity přivádí řeč na téma etického statusu přímého upravování genetického kódu rostlin, zvířat i lidí. Čínský lékař He Jiankui v listopadu minulého roku oznámil, že prostřednictvím metody CRISPR dvěma lidským embryím odstranil gen, jehož absence má zajistit imunitu vůči HIV.

Experimentování na lidech

Jiankui se setkal s rozhořčenou kritikou prakticky celé vědecké obce a byl vyhozen z univerzity, kde prováděl svůj výzkum. Nelze totiž zaručit, že jeho – snad dobře myšlený – zákrok nebude mít vliv také na jiné aspekty fyziologie dvojčat.

Experimenty na lidech a čím dál tím více i na zvířatech jsou extrémně kontroverzní. Je otázka, zda diskuze o tom, jestli jsou vůbec v nějaké míře akceptovatelné, vůbec může být někdy uzavřena. Několik výše zmíněných příkladů sice představuje potenciálně silně pozitivní vliv na lidské zdraví a schopnosti, v mnoha případech je ale možná principiálně nemožné dohlédnout všechny důsledky zdánlivě prospěšných změn.

Na druhou stranu, jak zdůrazňuje Sternberg, detailní výzkum může přinejmenším výrazně zvýšit míru porozumění fungování těla a naopak snížit pravděpodobnost špatného vlivu. Ostatně snad lze říct, že na podobném principu je do velké míry založeno lékařství obecně. Ve vědě nelze nikdy s jistotou stanovit výsledek akce, při dosažení určité výše pravděpodobnosti může být ovšem představované riziko eticky podřadné možnosti významného pokroku.

Etické problémy ovšem zdaleka nekončí u samotného povolení nějakých úprav. Možná ještě závažnější je otázka stanovení míry těchto úprav a vytvoření systému přístupu k nim. Měli bychom do genetického kódu zasahovat pouze kvůli jeho „opravám“, nebo organismům přidávat nové schopnosti? Jak by proběhlo jejich začlenění do zdravotnictví a pokrytí pojišťovnami?

Když si bohatí lidé mohou u plastického chirurga zaplatit vylepšení tváře, mohli by si zaplatit i „lepší“ děti? Nebo by se určité vylepšující úpravy měly zavádět plošně pro všechny členy daného sociálního systému?

S podobnými otázkami se autoři filozofických pojednání a sci-fi pokouší vypořádat už dlouho, možná se ale rychle blíží doba, kdy je bude potřeba převést do praktické formy.

Budoucnost zdravotnictví není jen v modifikaci DNA

Budoucnost zdravotnictví ovšem samozřejmě znamená zajímavý vývoj mnoha dalších směrů, nejen genetických modifikací. Nahlédnout do svých výzkumů a klinických studií umožní například švýcarská farmaceutická společnost Novartis. Na Future Port Prague bude pořádat přednášky a diskuze s osobnostmi z oborů lékařství i vzdělávání a jedním z hostů bude Gary Bolles, mezinárodně uznávaný expert na budoucnost práce a vzdělání ze Singularity University.

Před časem jsme psali o novém využití dronů k rychlejší přepravě dárcovských orgánů a právě tímto tématem se zabývá izraelský expert na drony Ran Klainer z Gadfin Aero-logistics Systems. Bude mluvit o zlepšení dostupnosti zdravotnických prostředků v těžko dostupných místech a obecném zrychlení časově kritické dopravy díky malým létajícím zařízením ovládaným na dálku nebo automaticky.

Další revoluci v chirurgii zprostředkovanou virtuální realitou s 3D brýlemi představí Stefan Vilsmeier, generální ředitel německé společnosti Brainlab. Ta se soustředí na digitalizaci operací a do svých procesů úspěšně začleňuje virtuální a rozšířenou realitu a umělou inteligenci. Lékař pak může v trojrozměrném prostoru přímo před očima vidět například přesný model nádoru, zákrok si vyzkoušet „nanečisto“ a lépe se tak připravit na operaci, zvyšujíc šance úspěchu.

Kromě mnoha dalších zahraničních hostů bude možné slyšet a diskutovat i s českými vědci a lékaři. Virtuální realitu v lékařství představí také Lékařská fakulta Univerzity Karlovy a tatáž instituce přivede i profesora Alexiho Šeda, děkana fakulty a přednostu Ústavu biochemie a experimentální onkologie.