Kam bude personalizovaná medicína směřovat v nadcházejících desetiletích? Než na to ale odpovíme, musíme se věnovat dvěma radikálním, novým přístupům k terapii. Toho jsme se zatím dotkli jen slabě. Jestli jsou obě strategie slibné, zůstává stále diskutabilní, ale pokud se podaří je úspěšně aplikovat, mohly by být vpravdě dramatickým průlomem při léčbě dlouhého seznamu chorob. 

Genetičtí čarodějové čtou DNA stále rychleji. Jak to dělají a co z toho bude mít obyčejný člověk?

Genová terapie

Naděje vkládaná do genové terapie vzniká a mizí už dvacet let. V roce 1990 se zaměřila na extrémní případ imunodeficience.

Známý „chlapec v bublině“, David Vetter, žil od roku 1971 do roku 1983. Neměl žádný imunitní systém a nesměl přijít do přímého styku s čímkoliv nesterilním. V zoufalství se konečně jeho blízcí rozhodli zkusit transplantaci kostní dřeně, a to i přesto, že se nenašel dárce s perfektní buněčnou shodou. Nejprve se zdálo, že je transplantace úspěšná. Potom se ale u Davida objevila rakovina a ukázalo se, že to bylo kvůli viru, jenž byl přítomen v donorové kostní dřeni. Svět smutně sledoval, jak David umírá. Na jeho náhrobku jsou tato slova: „Nikdy se nedotkl světa, ale svět jím byl dotčen“.

V lékařské terminologii je Davidova choroba pojmenovaná „těžká kombinovaná imunodeficience“ (SCID). Typ, kterým trpěl, byla SCID vázaná na chromozom X, která postihuje pouze muže. David měl staršího bratra, který zemřel hned po narození, a tato skutečnost vedla lékaře k zásahu u Davida.

Šest let po Davidově skonu došlo v Národních ústavech zdraví k další dramatické události, když se Ashanthi DeSilva, čtyřletá dívka postižená jiným typem SCID, vyvolaným mutací v genu zvaném ADA, stala objektem prvního pokusu o genovou terapii u člověka. Cílem bylo vsunout normální gen ADA do dostatečného množství imunitních buněk, které by pak získaly zpět svou funkci a účinně by chránily dívku před infekcemi.

Genové terapie může být v některých případech dosaženo tím, že se z těla vyjmou buňky, přidá se do nich chybějící DNA a zase se vrátí zpět do pacienta. Tomu se říká genová terapie ex vivo. Mnoho tělních tkání ale nemůže být vyjmuto (například mozek a srdce) a zase vloženo zpět. A proto jiné terapeutické strategie jsou založeny na přímém vložení genů do lidského těla. Tomu se říká genová terapie in vitro.

Hra na Boha

Před tímto experimentem proběhlo mnoho debat o tom, jestli je etické vkládat cizorodé geny do lidských buněk, a to i když by úmysl byl dobrý. „Nehrajeme si na Boha?“ Ale transplantace orgánů byla už dávno akceptována jako etická, i když transplantace srdce nebo ledviny určitě reprezentuje daleko větší přenos cizorodých genů než přenos jednoho terapeutického genu. Zbývaly obavy, že cizorodé geny mohou být přeneseny na budoucí generace s dosud neznámými důsledky. Ale u všech dosavadních protokolů pro genovou terapii u lidí byla pravděpodobnost, že by se cizorodá DNA dostala do spermií nebo vajíček léčené osoby, extrémně nízká.

Ashanthi tolerovala genovou terapii docela dobře. Došlo ke zlepšení imunitních funkcí, ale léčba se musela opakovat. Buňky s vloženým genem ADA nepřežívaly zjevně tak dlouho, jak se odhadovalo. Situace se navíc komplikovala tím, že byl k dispozici nový lék a z etických důvodů byl aplikován současně. Ashanthi je nyní na vysoké škole a daří se jí dobře. Stále bere onen lék a je obtížné zjistit, jak úspěšná byla genová terapie.

I přes tento nejistý výsledek prvního pokusu se zdálo, že genová terapie bude začátkem devadesátých let revolucí v medicíně. Mnoho chytrých mladých klinických specialistů se spojilo ve snaze vyvinout vhodné aplikace. Ale tento předčasný optimismus je brzy opustil, a to kvůli třem obrovským problémům:

1. Vpravení DNA. DNA je velká nabitá molekula a dopravit ji přes buněčnou membránu a přes jadernou membránu není snadné… 2. Funkce. Dostat DNA do správných buněk není nic platné, pokud není přepsána do RNA a pak přeložena do správného proteinového produktu… Stejně jako je při zasetí semen důležitá kvalita půdy. Někdy se nová DNA úspěšně integruje, ale pak je hned umlčena sousedními úseky DNA. Pokud ale naopak není DNA do chromozomu integrována, je pravděpodobné, že se časem zředí při buněčném dělení. 3. Imunitní odpověď. Viry poskytují účinný prostředek přenosu DNA, ale kódují cizorodé proteiny, které rychle rozpozná imunitní systém. I přes velké úsilí upravit viry tak, aby unikly rozpoznání, bývá imunitní systém chytřejší než vědci. Často se právě v momentě, kdy se začíná projevovat účinek terapeutického genu, imunitní systém probudí a zničí buňky, které nesou terapeutický gen.

I přes tyto překážky se vědci snažili dál. A pak, v roce 1999, došlo k tragédii. Osmnáctiletý dobrovolník, který podstoupil in vivo genovou terapii k náhradě chybějícího enzymu v játrech, náhle zemřel, pouhé tři dny po infuzi terapeutického viru. Tento mladý muž, Jesse Gelsinger, zemřel zjevně na masivní aktivaci imunitní odpovědi na tento cizorodý element.  

Důkladným vyšetřením všech okolností se zjistilo, že některá bezpečnostní opatření nebyla plně respektována. A navíc se ukázalo, že vedoucí projektu byl v potenciálním konfliktu zájmů: byl zapojen do činnosti jedné biotechnologické společnosti. To byl konec nevinnosti vědců pracujících na genové terapii. Byli sice zvyklí na frustraci, ale nikdy si nemysleli, že mohou způsobit takové škody… Po reorganizaci výzkumu se malá skupina opět pustila do práce. Nyní jsou opět optimističtí, a to i přes další neúspěchy.

A jak dál?

Zůstane ale genová terapie použitelná pouze pro nepříliš časté poruchy imunitního systému? Jak je to s použitím u jiných chorob? Pro odpověď si půjdeme k Daleu Turnerovi.

Dale byl v raném věku zcela normální dítě, ale když mu bylo pět let, zjistilo se, že špatně vidí. Po několika návštěvách specialistů byla stanovena diagnóza: nemoc zvaná Leberova kongenitální amauróza (LCA). Je to klasický příklad lékařského termínu, kterým se zakrývá realita; amauróza je slepota! … V listopadu 2005 byl Dale překvapen dopisem od svého lékaře, v němž se ho ptal, jestli by se chtěl zúčastnit pokusu o genovou terapii této choroby. Pokusy s LCA u psů byly nadějné a nastal čas začít s testy na lidech… Do malé oblasti pozadí jeho pravého oka byl injikován virus. Tato zkušenost byla nervující, zejména když uprostřed procedury slyšel operatéra, jak říká: „Tady je natržená sítnice; podejte mi laser“. I přesto byla ale operace posouzena jako technicky úspěšná.

Dale čekal na to, jestli se něco zlepší. Řekli mu, že první tři dny nemá chodit ven, ale čtvrtý den vyšel se slunečními brýlemi na nose. Nemohl se dočkat, až uvidí oblohu. Byl nadšen tím, jak je modrá, a uvědomil si, jak šedě všechno viděl. Během několika týdnů se vidění pravým okem stále zlepšovalo… Testy ukázaly, že se citlivost léčené části sítnice zvýšila stokrát. Toto zlepšení už trvá déle než rok bez známky nějakého zhoršení. Po tomto vývoji vstoupil Dale na podzim roku 2008 na právnickou fakultu. Zjišťuje, že může docela dobře číst, a to bez pomoci nějakého speciálního zařízení. Léčba druhého oka se už plánuje.

Přicházející revoluce léčby kmenovými buňkami

Poznáním vlastní DNA se můžeme vyvyrovat mnoha chorobám. FOTO: Thinkstock

Jestliže je přenos genů do buněk sice účinný, ale technicky obtížný, proč nedodávat rovnou buňky? Vždyť to konec konců děláme při transplantacích orgánů… Neočekávané zjištění, že lze přeprogramovat lidské buňky, otevřelo zcela nové obzory pro terapii.

Kmenová buňka je v podstatě taková buňka, která se může po vhodném stimulu reprogramovat na jiný typ buňky. Existuje mnoho druhů kmenových buněk. Matkou všech kmenových buněk je jednobuněčné embryo vzniklé spojením spermie a vajíčka, které nese potenciál uchycení v děloze a vytvoření živého dítěte.

V lednu 2009 byl povolen první pokus o léčbu poranění páteře lidskými embryonálními kmenovými buňkami. Příliš často jsou lidé s poraněnou páteří (například po automobilové havárii) paralyzováni pod místem poranění. Jiné metody napravit tuto paralýzu byly neúspěšné. Poslední pokusy na potkanech ukázaly, že kmenové buňky mohou pomoci znovu spojit přerušenou míchu. Tento první pokus na člověku není zaměřen na stanovení účinnosti léčby; je primárně zaměřen na případné toxické jevy. Ale přesto je to milník.

Jakmile začneme uvažovat o potenciálu kmenových buněk nahradit nebo opravit tkáně, počet chorob, které by se daly takto léčit, začne růst. Cukrovka, při které je v těle málo buněk slinivky produkujících inzulin, a Parkinsonova choroba, při níž umírá specifická skupina neuronů v mozku, to jsou jen dva příklady. 

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:

• Jazyk a hudba mají společný původ. Náš mozek vnímá hudbu a emoce v řeči podobně
• Nomen omen! Ovlivňují jména, jaké povolání si člověk vybere?
• Evoluce neexistuje a člověk byl stvořen před 10 000 lety, myslí si půlka Američanů