Co přináší revoluce genového inženýrství a jak může ovlivnit naše životy?

V našich tělech se nachází 200 různých druhů buněk a téměř všechny obsahují jádro ukrývající chromozomy. Ty jsou tvořené DNA, která kóduje naše geny. Všechny geny, které nesou chromozomy jedné buňky, se označují jako genom. Přesto že buňky našeho těla splňují různé funkce, každá z nich obsahuje stejný genom. Je to tím, že geny se zapínají a vypínají podle toho, jakou roli buňka v těle hraje. DNA o nás říká mnoho věcí – jestli umíme, nebo neumíme rolovat jazyk, jakou máme barvu vlasů a očí, jestli máme sklon k pihám nebo jestli nám chutná brokolice a koriandr. Ale nešťastná změna jediného písmenka – jednoho nukleotidu z tří bilionů, které náš genom obsahuje – může mít za následek vznik genetického onemocnění. Takováto mutace se může přenést z rodičů na děti, ale může také vzniknout během početí anebo během života v podobě rakoviny, která se tvoří mutací původně zdravých buněk. 

Vědci si dlouho nebyli jistí, co vše je ukryto v našem genomu. Období eugeniky v 30. letech minulého století, které v té době bylo nejprůraznější ve Spojených státech, přišlo s představou, že úplně vše, co nás charakterizuje a kým jsme, je dáno naší DNA. Absurdita a krutost tohoto hnutí neznaly meze. Bohatí údajně byli bohatí, protože měli dobré geny, a za chudobu mohlo jediné, a to špatné geny. Rodiny s mnoha dětmi a dobrými vztahy, kde na sebe lidé nežárlili a chovali se k sobě s úctou, byly geneticky lepší než rodiny se vztahy špatnými nebo rodiny s menším počtem dětí. Eugenické certifikáty byly rezervovány pro eugenicky čisté jedince, kteří chtěli vstoupit do vztahu. Prokázat se na rande eugenickým certifikátem garantovalo nadprůměrně kvalitní genetickou výbavu a tím pádem poukazovalo na kvalitu druha nebo družky. Lidé s epilepsií nebo lidé, kteří byli nepohodlní buď své rodině, nebo společnosti, byli geneticky podřadní a byli posíláni do ústavů, kde často umírali. A samozřejmě bílí, ti měli DNA nejlepší. Moc dobře víme, kam až eugeniku dovedlo nacistické Německo. Objev Mendelových zákonů dědičnosti tomu bohužel dosti přispěl. Mendel, který křížil hrášek v zahradách kláštera v Brně, by si nejspíše ani v nejčernějších snech nedovedl představit, k čemu všemu budou jeho zákony dědičnosti použity. 

CRISPR, objevený jako nástroj genomové editace v roce 2012, je jednou z hlavních superstar současného technologického pokroku v medicíně a za posledních 11 let prošel raketovým vzestupem, o kterém se žádné jiné technologii v medicíně nesnilo.

Genetika ale urazila od této temné doby velký kus cesty. Ještě před rokem 1952 jsme sice nevěděli, že DNA má tvar dvoušroubovice, ale v roce 1982 už byla DNA použita pro kriminalistické účely. V roce 2003 jsme přečetli sekvenci celého lidského genomu. Mnohé dosud nevíme. Nevíme přesně, jak se dědí inteligence a kde v DNA je ukryta, a také stále nevíme, k čemu některé části DNA slouží. DNA je stále trochu záhada, nad kterou si vědci lámou hlavu, a ještě nějakou chvíli budou. Již dnes ale umíme geny upravovat, a to nejen geny buněk na Petriho misce v laboratoři, ale i geny lidí. Geny lidí, kteří trpí nevyléčitelnými genetickými onemocněními a byli tak dosud odsouzeni k předčasnému odchodu ze světa a prožívání života v bolestech. Pro tyto lidi je dnes naděje. A tuto naději představuje nástroj genetické editace na bázi CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, segmenty nahromaděných pravidelně rozmístěných krátkých palindromických repetic). CRISPR, objevený jako nástroj genomové editace v roce 2012, je jednou z hlavních superstar současného technologického pokroku v medicíně a za posledních 11 let prošel raketovým vzestupem, o kterém se žádné jiné technologii v medicíně nesnilo. CRISPR funguje jako programovatelné molekulární nůžky, nasměrovatelné na jakékoliv místo v lidském genomu. Umí vyřadit z provozu nebo opravit jakýkoliv gen chcete, a to s naprostou přesností. 

V roce 2023 čili 11 let po objevu CRISPR a pouhé tři roky od udělení Nobelovy ceny za jeho objev dvojici vědkyň Jennifer Doudna a Emmanuelle Charpentier byl CRISPR schválen ve Spojeném království a Spojených státech jako genová terapie pro lidi se srpkovitou anémií. Srpkovitá anémie je genetické onemocnění, kterým v roce 2021 trpělo téměř 7,5 milionu lidí. Toto onemocnění charakterizují obrovské bolesti a má za následek drastické snížení kvality života a jeho zkrácení o několik dekád. Dodnes byla jedinou léčbou srpkovité anémie transplantace kostní dřeně. Ta však není bez rizik a je závislá na nalezení vhodného dárce, kterého velká část pacientů nikdy za svůj krátký život nenajde. CRISPR představuje revoluci, a tou je úplné vyléčení na bázi opravy genomu pacienta. Další onemocnění nejspíše budou brzy následovat. Dědičná hluchota, Huntingtonova choroba a muskulární dystrofie jsou mezi intenzivně studovanými genetickými onemocněními, pro které by CRISPR mohl znamenat úplné vyléčení. Přicházíme do nové éry medicíny, ve které už genetická onemocnění nebudou znamenat rozsudek smrti nebo drasticky sníženou kvalitu života. Pojí se s tím ale i mnoho etických otázek.

Měli bychom se začít obávat toho, že by se mocí CRISPR kniha Krásný nový svět Aldouse Huxleyho nebo film Gattaca staly realitou? Jak velkou moc nám tento nástroj dává do rukou a na co všechno se ho jako lidstvo rozhodneme použít? Zákony a regulace nezvládají držet krok s neskutečně rychlým pokrokem, který zažíváme na poli editace genomu. Jedna událost roku 2018 se v tomto stala milníkem, který otevřel oči nejen zákonodárcům, ale i samotným vědcům, kteří zkoumají potenciál CRISPRu. Che Ťien-kchuej v roce 2018 totiž v tajnosti geneticky upravil tři lidská embrya pomocí CRISPR a nechal je se narodit. Existence geneticky upravených dětí, které se nikdy nemohou nakazit virem HIV, rozpoutala vlnu nevole a strachu o to, kam směřujeme a čeho všeho je CRISPR v rukou lidí schopen. Tento pocit byl ještě umocněn poukázáním na to, že tyto geneticky upravené holčičky mohou mít jako vedlejší účinek editace zvýšenou inteligenci. Che Ťien-kchuej se možná záměrně rozhodl ignorovat data ze studií, které dokazují, že myši se stejnou editací vykazují nadprůměrnou inteligenci. Jak se to mohlo stát? A jak to, že o tom nikdo nevěděl, a ti, kteří věděli, mlčeli? 

Je totiž rozdíl mezi editací dospělého jedince a editací embrya. Editací dospělého jedince nebo dítěte by se změny neměly přenést do spermií a vajíček, kdežto při editaci embrya ponese tuto editaci každá buňka těla nového jedince. To znamená, že i spermie a vajíčka tohoto člověka budou mít změněný genom. Vzniká tak nová lidská linie a genomové změny jsou přenášeny do dalších generací, což v případě rezistence vůči HIV nemusí být tak špatné. Ale co ta zvýšená inteligence? Měli bychom vůbec zasahovat do genomu embryí a vytvářet nové linie geneticky upravených lidí? Kde je potom vůbec hranice toho, co se bude upravovat a co ne? Události roku 2018 vyústily ve vznik nových zákonů, které přijaly USA, Čína i Evropská unie, kde editace lidských embryí pro účely reprodukce momentálně stojí mimo zákon. Ovšem ne všechny světové státy mají legislativu, která by zakazovala využití CRISPR na lidských embryích. Jennifer Doudna se k této problematice mnohokrát vyjádřila a kategoricky odsoudila jakékoliv změny genetického kódu u lidských embryí. Můžeme si ale být jistí, že toto přání, které sdílí většina vědecké komunity, bude respektováno? 

Nedávná studie ukázala, že ve Spojeném království si drtivá většina lidí zasažených genetickým onemocněním přeje, aby byl zákaz editace embryí zrušen pro účely eradikace genetických onemocnění v populaci. Přání, aby lidé netrpěli genetickými onemocněními, když přece máme CRISPR, může vypadat jako neškodné a naprosto opodstatněné. Ale co případné vedlejší účinky, které tato embrya omylem vylepší, jak jsme viděli v případě holčiček, které editoval Che Ťien-kchuej? Editace dospělých lidí toto riziko nenese. Pokud chceme léčit pomocí CRISPR genetické onemocnění dospělého člověka, dopravíme CRISPR do cílového orgánu nebo buněk. Nikdy nejsme schopni opravit celé tělo člověka. U embryí je to ale jiné. Každá jedna buňka jejich těla ponese genetickou změnu a ta bude děděna dalšími generacemi. Jak moc jsme si jistí znalostí našeho genomu, abychom se pouštěli do něčeho takového? Nejnovější výzkumy ukazují na to, že i kdybychom dali etické otázky stranou, na genomovou editaci embryí momentálně stejně nejsme technicky připraveni. Rizika chyb a následných vrozených vad jsou u editace embryí dosti vysoká. Che Ťien-kchuejovi to ale vyšlo a narozené holčičky jsou zdravé. 

A co editace embryí mimo léčbu genetických onemocnění? Byli bychom vůbec technicky schopni vylepšit lidi a vytvořit tím nové linie superlidí? Nebo to stále patří do světa sci-fi příběhů? Jsou znaky, u kterých stále ještě nevíme, jak se dědí nebo kde se vůbec v genomu nachází. Dnes už na rozdíl od eugeniků také víme, že spousta našich charakteristik je dána výchovou a prostředím. Když opomineme stále dosti náročnou genomovou editaci embryí, vytvořit například nadlidsky svalnatého jedince by nemusel být moc velký technický problém. Relativně snadná editace genu pro myostatin, který zabraňuje přílišnému růstu svalů, by mohla dát za vznik linii lidí se supersvaly. Linie psů s nadměrnými svaly byla totiž úplně stejným způsobem už před několika lety vytvořena. Americká studie z roku 2023 v časopise Science ukázala, že by někteří lidé měli zájem o editaci embryí, která by jejich potomkům zajistila vyšší inteligenci a větší šanci na přijetí na prestižní americké univerzity. Toto procento lidí narostlo ve chvíli, kdy těmto lidem vědci prezentovali scénář, kde by své potomky takto upravovali také ostatní rodiče a tím pádem by rostla konkurence. „Peer pressure“ čili tlak ze strany vrstevníků nebo lidí ze stejné sociální skupiny hraje v těchto otázkách větší roli, než bychom si přáli. 

CRISPR má tu moc osvobodit lidi ze spárů nemocí, které se v rodinách předávají jako prokletí z generace na generaci. Má moc vyléčit děti, které se narodily s novou genetickou vadou, nad kterou by jinak lékaři bezmocně krčili  rameny.

I přesto, že dnes ještě přesně nevíme, jakým způsobem se inteligence dědí nebo na které geny je vázaná, je nejspíše jen otázkou času, kdy lidstvo tyto znaky dokáže vybádat. Pak budeme mít úplné poznání toho, jak moc geny nebo výchova a prostředí ovlivňují náš charakter, naši inteligenci a to, kým jsme. Spolu s budoucím pokrokem v genomové editaci embryí bude už jen etickou otázkou, zda se budeme pouštět do genetických úprav embryí, ať už pro účely terapeutické nebo pro účely enhancementu neboli vylepšení lidí. Zákony, které momentálně máme, by měly zabránit tomu, aby se opakoval čínský případ z roku 2018. Naše zákonodárství ale není imunní vůči společenskému tlaku. 

Valná většina vědců nicméně zastává názor, že tak revoluční nástroj, jako je CRISPR, by měl sloužit ke zlepšení kvality života lidí, kteří jej opravdu potřebují, a ne k vylepšení naší populace. Pokud se tímto pravidlem přestaneme řídit, nebude se naše doba tolik lišit od rané eugeniky, kde se společnost dělila na geneticky lepší a horší jedince a geneticky horší a lepší skupiny lidí. CRISPR má tu moc osvobodit lidi ze spárů nemocí, které se v rodinách předávají jako prokletí z generace na generaci. Má moc vyléčit děti, které se narodily s novou genetickou vadou, nad kterou by jinak lékaři bezmocně krčili  rameny. Může přinést naději a revoluci v léčbě nádorových onemocnění. CRISPR by nikdy neměl sloužit jako nástroj neregulovaného kapitalismu, v kterém si můžeme koupit genomovou editaci našeho embrya za účelem toho, aby se náš potomek dostal na Harvard, byl přeborník v baseballu nebo geniální právník. Byla by škoda, kdyby technologický pokrok, který přišel s objevem CRISPR, znamenal ještě větší rozdělení společnosti, než jaké momentálně pozorujeme. Je dobré o těchto rizicích vědět, ale zároveň je důležité myslet na potenciál, který v CRISPR dřímá, tedy potenciál zbavit miliony lidí těžkých genetických onemocnění a vrátit jim jejich životy. A právě v takové éře se právě nacházíme. Éře naděje pro kvalitnější život lidí, kteří by si dříve takovou šanci nedokázali ani představit.