23. listopadu 2012 12:00 Lidovky.cz > Relax > Věda

Vědci testují techniku, která zabrání přenosu dědičných onemocnění

Češi souhlasí s asistovanou reprodukcí, málo ale o ní vědí. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Češi souhlasí s asistovanou reprodukcí, málo ale o ní vědí. | foto: Reprofoto

Mitochondrie slouží buňkám lidského těla jako mikroskopické elektrárny. Vyrábějí energii potřebnou například pro aktivitu mozku nebo práci svalů. Jsou k tomu vybaveny malou porcí dědičné informace obsahující 37 genů. Ve srovnání s kompletním lidským genomem obsahujícím asi 23 000 genů se to může zdát málo.

Poškození genů v mitochondriích však mívá vážné zdravotní následky. Projeví se například vážným onemocněním mozku, svalů, oka nebo slinivky břišní.

Mitochondrie a choroby vznikající poškozením jejich dědičné informace získává člověk výhradně od matky. Ta mu dává do vínku všechny mitochondrie ve vajíčku. Od otce nemá ani jedinou. Pokud má matka poškozenou dědičnou informaci mitochondrií, zdědí její chorobu i dítě.
 Situaci komplikuje skutečnost, že matka může mít v každé buňce směs zdravých a nemocných mitochondrií.

Jejich poměr ovlivňuje náhoda. A tak matka sama nemusí mít vážnější zdravotní obtíže, ale její dítě ano. K tomu přispívá i fakt, že oplozené vajíčko využívá k vytvoření vlastní populace mitochondrií jen část mitochondrií předaných matkou. Hodně záleží na tom, kolik poškozených mitochondrií si v tomto kritickém okamžiku pro další život „vylosuje“.

Oprava defektního vajíčka

Lékaři nedokážou ženám s poškozenými mitochondriemi zajistit narození zdravého dítěte. To by se však mohlo brzy změnit. Tým biologů a lékařů vedený Shoukhratem Mitalipovem z Oregonské lékařské a vědecké univerzity vyvinul techniku, která dovoluje vyměnit vajíčkům defektní mitochondrie za nepoškozené. Technika byla před třemi roky úspěšně otestována na opicích. Teď přistoupili vědci k finálním testům na lidských vajíčcích. Výsledky popsali ve vědeckém týdeníku Nature.

Mitochondrie

Mitochondrie jsou „elektrárny“ buňky, poskytují buňce energii. Buňka vajíčka matky obsahuje tisíce mitochondrií, každá z nich má svou vlastní DNA. Pokud je tato DNA poškozená, přenáší se nemoci z matky na dítě. Vědci chtějí jejich přenosu zabránit následujícím způsobem pomocí genové terapie.

Mitalipovův tým získal od dobrovolných dárkyň více než stovku zralých vajíček. Třetinu vědci podrobili běžnému oplození v laboratorních podmínkách. U zbývajících dvou třetin prohodili jadernou dědičnou informaci. Napodobili tak situaci, kdy by byla jaderná dědičná informace z vajíčka od matky s poškozenými mitochondriemi vnesena do vajíčka zdravé dárkyně, z něhož byla jaderná dědičná informace odstraněna. Vzniklo by tak vajíčko, které se zbavilo defektních mitochodrií.

Po oplození by se z něj mohlo narodit dítě, kterému by nehrozila matčina dědičná choroba. Předchozí pokusy na makacích prokázaly, že proces „očištění“ vajíčka od nemocných mitochondrií proběhne úspěšně a ze vzniklého embrya se narodí zdravý jedinec. Opice narozené z vajíček s vyměněnou jadernou dědičnou informací jsou i po třech letech zdravé a nic jim nechybí. Dopadne výměna jaderné dědičné informace stejně dobře i u lidských vajíček? Jak si bude rozumět jaderná dědičná informace s cizími mitochondriemi?

Vážné komplikace

Výsledky Mitalipovova týmu jsou v mnoha ohledech povzbudivé. Vlastní výměna jaderné dědičné informace se u lidských vajíček zdařila. Vědci jsou spokojení s tím, že při přenosu nebyl spolu s jadernou dědičnou informací zavlečen do nového prostředí větší počet mitochondrií. „Očista“ je tak prakticky dokonalá.

Dobrou zprávou je i to, že poměrně náročný zákrok nesnížil schopnost vajíček k oplození v laboratorních podmínkách. Bohužel, už počáteční fáze vývoje takto vzniklých embryí provází závažné defekty. Plná polovina zárodků má problémy při dělení buněk. Jen pětina embryí se vyvíjí tak, jak je třeba. U opic vědci na podobné problémy nenarazili. Mitalipov je přesvědčen, že na vině je malá zkušenost biologů s lidskými vajíčky. Technika výměny jaderné dědičné informace tu byla použita vůbec poprvé. I tak považuje Mitalipov úspěšnost techniky za „dostatečnou pro zahájení prvních klinických testů“. 

Vědci testují techniku, která zabrání přenosu dědičných onemocnění

Vědci testují techniku, která zabrání přenosu dědičných onemocnění

Ve hře je ještě druhá technika, kterou v roce 2008 vyvinul britský tým vedený Dougem Turnbullem z Univerzity v Newcastlu. Při ní byla provedena výměna jaderné dědičné informace až v jednobuněčném embryu vzniklém po oplození vajíčka spermií. Tento zákrok je po technické stránce náročnější. Jeho výhoda však může spočívat v tom, že oplození proběhne před razantním zásahem. Poruchy v časném vývoji zárodku, na které narazil Mitalipov, by při použití britské techniky nemusely představovat tak velký problém.

Strach ze tří rodičů

V současné době není výměna jaderné dědičné informace u zralého vajíčka nebo u oplozeného vajíčka povolena. Ve Velké Británii a ve Spojených státech ale zvažují změnu legislativy, která by v odůvodněných případech zákrok umožnila.

Genová terapie

Genová terapie zabraňuje přenosu dědičných chorob z matky na dítě Vlivem zmutovaných genů se může z matky na dítě přenášet až 300 dědičných nemocí. Vědci z Lékařské a vědecké univerzity v Oregonu vyvinuli genovou terapii, která zabrání v přenosu těchto chorob.


Poškození mitochondriální dědičné informace je velmi vzácné, a tak se nedá předpokládat, že by se po výměně jaderné dědičné informace rodil velký počet dětí. Na druhé straně jsou následky poškození mitochondrií závažné. Účinný a bezpečný způsob ochrany by proto měl velký význam.

Mitalipov podal žádost o zahájení klinických testů na prvních pacientech už v lednu 2012. Úřady ale ještě nerozhodly. V Británii byla v září 2012 zahájena veřejná diskuse o využití techniky k prevenci dědičných chorob vyvolaných poruchami mitochondrií. Hlavním tématem jsou etické aspekty. Diskutuje se například o tom, že narozené dítě lze považovat z genetického hlediska za potomka tří rodičů.

Otec přispívá polovinou jaderné dědičné informace s 23 000 genů. Stejný je genetický příspěvek i „první matky“ trpící poškozením mitochondrií. Od „druhé matky“, která darovala vajíčko se zdravými mitochondriemi, by dítě získalo 37 mitochondriálních genů.

Pokud bude zákrok povolen, zřejmě se jeho využívání rychle rozšíří. Potřebné vybavení mají kliniky pro léčbu neplodnosti běžně k dispozici.
„Nebude pro ně těžké techniku zvládnout,“ předvídá Shoukhrat Mitalipov.

Jaroslav Petr, uutor je profesorem České zemědělské univerzity

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!