Hlavní strana Autorské články a zajímavosti ze světa biotechnologií Laciná a jednoduchá technologie stříhání lidské DNA

Laciná a jednoduchá technologie stříhání lidské DNA

Datum: 18.3.2013

Přes tvrdošíjný odpor konzervativně naladěné veřejnosti se snad už konečně dostáváme k možnosti rozumných zásahů v lidské DNA, pokud tak například lze zvrátit devastující genetickou poruchu. Není to samozřejmě snadné a zásahy do lidské DNA bychom neměli brát na lehkou váhu. Bylo by však trestuhodné mít k dispozici nástroje dovolující napravovat poškozený genom a přitom to nedělat.

Martin Jinek z Kalifornské univerzity v Berkeley loni (2012) vedl tým, který úspěšně vyzkoušel velmi přesné zacílení a stříhání bakteriální DNA - programovatelné DNA nůžky založené na systémech CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat). CRISPR, čili úseky bakteriálního genomu s mnohonásobně opakovanými krátkými sekvencemi, fungují jako imunitní systém bakterií a archaeí. V rámci možností poskytují přesným stříháním solidní ochranu proti vlezlým genetickým elementům, jako jsou viry, plastidy a podobná čeládka.

Jenže, nezůstalo jenom u bakterií a archaeí. ScienceXpress, elektronická součást časopisu Science a elektronický odborný časopis eLife publikovaly studie, jejichž autoři použili stejnou technologii i v lidských buňkách. Vzbudilo to veliký ohlas, protože právě cílené změny lidské a vůbec živočišné DNA byly až doposud velmi náročné. Dokonce až tak náročné, že jejich nedostatky zásadně brzdily výzkum a vývoj aplikací použitelných v lidské i veterinární medicíně. Teď se ale nejspíš dost věcí změní. Vedoucí jednoho z výzkumných týmů Jennifer Doudna z Kalifornské univerzity v Berkeley, která se podílela i na původním objevu technologie DNA nůžek u bakterií, se teď domnívá, že genomy živočichů a možná i jiných eukaryot bude moci editovat prakticky kdokoliv. To by podle ní mělo brzy vést k zásadním průlomům na poli cílených zásahů v genomech.

George Church z Harvard Medical School, který šéfoval dalšímu týmu badatelů, považuje novou technologii editace genomů za opravdový hit blízké budoucnosti molekulárních laboratoří. Jistě si podle něj získá spoustu oddaných příznivců, protože je levnější a výrazně jednodušší, než dosavadní postupy. Není prý pochyb o tom, že se ji brzy naučí hodně lidí. Doudna dokonce prorokuje, že jejich technologie rozpoutá v laboratořích revoluci, srovnatelnou s příchodem neocenitelné polymerázové řetězové reakce PCR. A to už je co říct.

Badatelé se domnívají, že jejich metoda cíleného stříhání DNA, která využívá CRISPR a klíčovou roli v ní hraje protein Cas9, časem do značné míry nahradí používání nukleáz zinkových prstů a TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases). Komplexy CRISPR s proteinem Cas9 a dalšími vlastně představují jistou formu získané imunity prokaryontních buněk, protože v sekvencích CRISPR bývají zabudované vzorky cizí DNA, které si CRISPR a spolupracující proteiny předtím pěkně nastříhaly. Původní prokaryotní CRISPR k tomu používají dva krátké kousky RNA, které určí adresu, na níž bude komplex CRISPR stříhat. Vědci je ale dovedli přesvědčit, že jim k tomu vlastně stačí jenom jeden útržek RNA a vytvořili tím praktické programovatelné DNA nůžky na lidský genom.

Doudna si pochvaluje, že s komplexy CRISPR plus Cas9 lze stříhat prakticky kdekoliv v genomu, aniž by bylo nutné měnit zúčastněné enzymy. Toto stříhání lze jednoduše programovat změnou krátké RNA, která určuje adresu místa činu v genomu. A nadšení je všeobecné, vše totiž nasvědčuje tomu, že tenhle trik účinkuje v lidských buňkách stejně nádherně, jako v buňkách bakterií a archaeí. Jak se zdá, obskurní imunitní systém prokaryotních buněk poskytne zásadní technologii pro všechny genetické laboratoře světa. Zářnější doklad užitečnosti základního výzkumu svérázných věcí už snad ani není možné vymyslet.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka PhD.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.