Letos v dubnu je to přesně 70 let, kdy objev struktury DNA odstartoval převratné změny v medicíně. V roce 2003, u příležitosti 50. výročí tohoto významného momentu, napsal pro Lidové noviny biolog Jaroslav Petr článek, v němž popisuje pozoruhodný příběh molekuly kyseliny deoxyribonukleové a genetického inženýrství. |
25. dubna 1953 vyšla v prestižním vědeckém časopise Nature trojice článků věnovaných tehdy ještě krajně exotické molekule kyseliny deoxyribonukleové. Největší slávu si vydobyla kratičká stať mladíků Jamese Watsona a Francise Cricka, která poprvé představila světu DNA jako dvojitou šroubovici. Právě tento okamžik otevřel cestu k bezpočtu dalších převratných a vzrušujících událostí.
Dvojitá šroubovice léčí
Bob Swanson udělal jednu z nejlepších životních investic už v sedmadvaceti. Vnucoval se ke slavnému genetikovi Herbu Boyerovi tak dlouho, dokud vědec nesouhlasil s krátkou schůzkou. „Věnuji vám deset minut,“ svolil Boyer a lámal si hlavu, o čem se bude tak dlouho s ambiciózním finančníkem bavit. Setkání v Boyerově univerzitní pracovně se protáhlo na několik hodin a vyvrcholilo nad pivem v nedalekém Churchillově baru. Oba muži si padli do noty.
Boyer vnášel do bakterií geny, a nutil je tak produkovat bílkoviny, které „obyčejné“ bakterie vyrábět neumějí. Swanson ho nad sklenicí pěnivého moku přesvědčil, aby si přestal jen hrát a zkusil vpravit do bakterií geny pro bílkoviny využitelné k léčbě vážných chorob. Swanson nepochyboval, že právě oni dva takovou proměnu bakterií ve farmaceutickou továrnu uskuteční. Herb dodá know-how a Bob se postará o peníze a další „detaily“.
„Naše firma by se mohla jmenovat Herb-Bob,“ navrhl Swanson. Ale Boyer nesouhlasil: „Já bych dal přednost Genentech.“ A tak spatřila v roce 1976 světlo světa jedna z prvních biotechnologických firem, jež vydělaly na dvojité šroubovici miliony. Její jméno vzniklo zkrácením anglických slov „genetic engineering technology“ čili technologie genetického inženýrství. Prvním hitem Genentechu se stal inzulin sloužící k léčbě cukrovky.
Kalkulace, jež přivedly Boyera a Swansona k volbě právě tohoto hormonu, byly jednoduché. Jen ve Spojených státech žije osm milionů diabetiků. Většina jich do té doby užívala inzulin izolovaný ze zvířat, především z prasat a skotu. Zvířecí inzulin sice nahradí v těle diabetika chybějící hormon, ale občas „zlobí“. Lidský imunitní systém vnímá prasečí i hovězí inzulin jako cizorodou látku, a pacient si proto postupně vypěstuje na životně důležitý lék alergii. U lidského inzulinu vyráběného bakteriemi by nic podobného nehrozilo.
Genentech nebyl zdaleka jedinou štikou ve vodách vznikajícího průmyslu genetického inženýrství. I v honu na bakterie produkující lidský inzulin měl řadu zdatných konkurentů. Jeho nespornou výhodou byl dokonalý pakt schopných vědců s prozíravými manažery.
Frankensteinův mravenec. Všežraví vetřelci ošálili přírodu, jejich těla jsou genetická skládačka |
Z vědce milionářem
Swanson včas pochopil, že podnikání „na koleně“ nemá šanci na úspěch, a nabídl licenci na Boyerem vypěstované bakterie koncernu Eli Lilly. A opět měl šťastnou ruku. Farmaceutický gigant Eli Lilly vyráběl zvířecí inzulin od roku 1923 a ovládal 85 % amerického trhu s tímto lékem. S miliardovým kapitálem Eli Lilly za zády zvládl Genentech závěrečný finiš, při němž vypadli pro nedostatek prostředků všichni konkurenti. V září roku 1980 se Genentech zapsal do historických análů ještě jednou. Když se jeho akcie objevily na burze, vyšplhala se jejich cena během několika minut z 35 na 89 dolarů. Takový vzestup Wall Street nikdy předtím nezažil. Z Boyera a Swansona se přes noc stali boháči. Jejich podíly ve firmě, do které v Churchillově baru vložili po pěti stovkách dolarů, měly najednou cenu 66 milionů.
Jak funguje skleněná žába? Vědci doufají, že díky nim získají lék na trombózu |
Živé továrny na léky
Bakterie upravené metodami genetického inženýrství dnes vyrábějí celou řadu důležitých látek. Například růstový hormon pro léčbu poruch růstu u dětí nebo hormony pro léčbu neplodnosti. S některými složitými lidskými bílkovinami si ale jednoduchá buňka bakterie neporadí. K lékům, které by bakterie produkovaly v mizerné kvalitě, patří bílkoviny zajišťující správnou srážlivost krve. Slouží k léčbě chorobné krvácivosti (hemofilie). Jiným příkladem jsou bílkoviny zabraňující vzniku krevních sraženin – ty se podávají pacientům ohroženým embolií.
Tyto složité látky se dnes pokoušejí farmaceutické firmy vyrábět pomocí zvířat, kterým byl do dědičné informace vpraven „hybrid“ genu pro příslušnou lidskou bílkovinu a genetického „spínače“. Ten usměrňuje výrobu bílkoviny do mléčné žlázy. Například britská firma PPL Therapeutics už v klinických zkouškách ověřuje lidskou bílkovinu používanou pro léčbu rozedmy plic. Lék získává z mléka geneticky upravených ovcí.
Vakcíny proti rakovině na dosah? Jak probíhá vývoj látek, které můžou změnit svět |
Ve službách zákona
Případy Sandry Newtonové, Pauliny Floydové a Geraldiny Hughesové zůstávaly po bezmála čtvrt století nevyřešeny a pro věhlasný Scotland Yard představovaly nepříjemné kostlivce ve skříni. Dívky byly znásilněny a zavražděny v jižním Walesu v roce 1973. Vyšetřování záhy uvázlo na mrtvém bodě. V roce 1996 se detektivové k případu vrátili. Umožnila jim to nová metoda britského genetika Aleka Jeffreyse.
Ze stop zajištěných na místě činu se kriminalistům podařilo izolovat dědičnou informaci pachatele a identifikovat na ní Jeffreysovou metodou jedinečné znaky určující totožnost vraha. Přesnost konkurovala i lety prověřené daktyloskopii. Ihned bylo jasné, že Sandru, Paulinu a Geraldinu má na svědomí jeden a tentýž násilník. Jenže kdo to je? V databázi kriminálních živlů se genetický „otisk“ vraha nevyskytoval. Kriminalisté proto rozhodili sítě do větší šíře. Počítače vybraly z databáze genetických „otisků“ ty pachatele, kteří mohli být v pokrevním příbuzenském svazku s neznámým násilníkem. Seznam obsahoval stovku jmen. U všech bylo nutné prověřit mužské příbuzenstvo.
Kouzla s počítačovými databázemi a laboratorní analýzy vystřídala stará policejní rutina – detektivové do úmoru prověřovali alibi a hledali svědky dávno zapomenutých událostí. Podezřelí jeden po druhém vypadávali ze hry. Nakonec zůstalo na seznamu jediné jméno: Joe Kappen. Z plánů na jeho zatčení ale rychle sešlo. Kappen už v roce 1991 podlehl rakovině. Přesto byl i posmrtně usvědčen. Analýza DNA z exhumovaných Kapppenových ostatků jasně prokázala, že tři děsivé zločiny z roku 1973 spáchal právě on...
Některé aplikace s sebou nesou „pocit výhry“. Mění internetová závislost mozek? |
Kufr plný tisícikorun
Skeptici z řad genetiků pochybují, že dvojitá šroubovice přežije, byť jen ve zlomcích, déle než 100 tisíc let. Ale i tak se paleontologové dozvídají cenné informace o životě pravěkých jeskynních medvědů či o původu novozélandských obřích ptáků moa...
Tvůrci sci-fi zacházejí ještě dále do pravěku. Hon za dědičnou informací vyhynulých organismů se stal hitem díky filmu Jurský park. Spisovatel Michael Crichton si při psaní literární předlohy nepouštěl fantazii jen tak na špacír, ale radil se s předními odborníky na tomto „minovém poli“ genetiky. Bohužel na realizaci Crichtonových vizí pravěká DNA nestačí. Spisovatel možnost genetiky a biologie přece jen silně přecenil. Dědičná informace je v mrtvém těle rychle „rozsekána na kousíčky“ a i z „mladého“ materiálu dokážou vědci s odstupem staletí, či dokonce tisíciletí „recyklovat“ jen nepatrné úlomky. Oživit z nich mamuta, faraona, či dokonce tyranosaura je stejně marné jako zrekonstruovat rolls-royce z jedné kovové špony z podvozku.
Navíc nikdo neumí vytvořit živočicha jen z jeho DNA. I ti největší „klonovací mágové“ potřebují k vytvoření klonu neporušené jádro buňky. A to má v ostatcích pravěkých zvířat stejnou šanci na „přežití“ jako kufr plný tisícikorun pohozený za bílého dne na Václavském náměstí.
Redakčně kráceno
