Umělá buňka může léčit, ale i zabíjet. Sama přírodě neuškodí

  16:00aktualizováno  16:00
Tým vědců kolem uznávaného biologa Craiga Ventera oživil buňku řízenou syntetickou DNA. Odborníci mluví o přelomu, který lidstvo dovede k novým lékům a jiným užitečným látkám. Hovoří se však i o hrozbách a možnosti zneužití například pro výrobu nových smrtících virů.

Oživená buňka JCVI-syn1 se syntetickým DNA. | foto: JCVI.org

Historický pokus byl světu oznámen ve čtvrtek prostřednictvím časopisu Science. Craig Venter a jeho kolegové oživili bakteriální buňku, která je řízena umělou DNA. Použitá DNA má přitom unikátní kód a nepatří žádné známé živé substanci. Více v tomto článku.

Kromě veskrze pozitivních ohlasů zaznívají i varování.

Například Helen Wallaceová z britské organizace monitorující genetické technologie Genewatch řekla, že vypustíme-li do prostředí nové organismy, můžeme napáchat víc škody než užitku. "Vypustíte je do kontaminovaných oblastí s úmyslem, že je vyčistíte, ale ve skutečnosti vypouštíte další formu znečištění. Netušíme, jak se takové organismy budou v prostředí chovat," varuje.

Přední český biochemik a bývalý předseda Akademie věd České republiky Václav Pačes takové nebezpečí ve Venterově pokusu nespatřuje. Ačkoliv to není vzhledem k bezpečnostním opatřením pravděpodobné, v případě, že by umělá buňka unikla do volné přírody, nebezpečí by stejně nehrozilo. "V případě Venterovy konstrukce by se nestalo vůbec nic, protože syntetický genom je v podstatě kopií přirozeného genomu," vysvětluje Pačes.

"Riziko u tohoto nově vzniklého kmene je malé, velmi podobné rizikům původního bakteriálního kmene. Riziko u dalších organismů, které jistě vzniknou, bude záviset na designu takového genomu, který bude významně odlišný od stávajících druhů. To nelze jednoduše předpokládat a bude to muset být velmi pečlivě hodnoceno, především na základě experimentů," dodává Tomáš Stopka, molekulární biolog a lékař.

Originál článku z časopisu Science

pouze v angličtině

Je to přelom, ale výsledků se dočkáme až za desítky let

Vědci se shodují, že je to přelomový pokus, který může přinést lidstvu mnoho. Než se však dočkáme nových léčiv nebo třeba účinných látek na čištění půdy a vody, uplyne řada let. "Myslím, že k praktickému využití těchto nových přístupů máme ještě nějaké to desetiletí," dodává Pačes.

"Prvořadé bude medicínské využití či využití v zemědělství. Ale je pravděpodobné, že dojde k využití i v jiných oborech," upřesňuje přínos pro lidstvo Stopka.

Zneužít se to dá. Stejně jako nůž na chleba

Kompletní rozhovor s Václavem Pačesem a Tomášem Stopkou.

Václav Pačes

biochemik

Předseda Akademie věd ČR Václav PačesProf. RNDr. Václav Pačes, DrSc., narozen 2. února 1942 v Praze, je český biochemik a předseda Akademie věd České republiky v letech 2005 až 2009.

V Ústavu molekulární genetiky Akademie věd České republiky studuje strukturu genomů.

Dá se o úspěchu Craiga Ventera a jeho týmu skutečně hovořit jako o vytvoření umělého života?

Václav Pačes: Ne tak docela. Oni chemicky syntetizovali genom bakterie a vsunuli ho do jiného druhu bakterie, z které předem odstranili její dědičnou informaci. Tato recipientní bakterie se po odstranění dědičné informace stala neživotaschopnou a po vsunutí syntetické dědičné informace ožila a začala se množit.

Tomáš Stopka: Objev publikovaný Dr. Gibsonem a kolektivem ukazuje, že lze vytvořit uměle genetickou informaci a z ní celý organismus. V tomto případě se jednalo o znovuvytvoření bakterie Mycoplasma genitalium.
Ano, lze hovořit o umělém vytvoření života, který se chová podobně jako jeho vzor. Jedná se o přípravu kompletní genetické informace (genomu) a její rozmnožení v kvasnicích, a to nikoli metodou částečné modifikace genomu, ale metodou jeho nového vytvoření. Co více, obsahuje některé nové modifikace, které vlastnosti původního bakteriálního kmene záměrně mění, například rychlost růstu.

Tomáš Stopka

lékař a biolog

MUDr. Tomáš Stopka PhDMUDr. Tomáš Stopka, Ph.D., narozen 1. března 1971, je molekulární biolog a lékař.

V Ústavu patologické fyziologie 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy studuje strukturu genů a jejich regulaci u nádorů a leukemie.

Co může stvoření syntetické buňky lidstvu přinést a jak rychle lze nějaký konkrétní přínos očekávat?
Václav Pačes:
Je to hodně zlomová práce, protože otevírá cestu ke skutečnému plánování, co která buňka má dělat: degradovat cizorodé látky z půdy a vody, syntetizovat nové sloučeniny, třeba léčiva a podobně. K tomu je ale ještě dlouhá cesta. Vzniká nový obor, tzv syntetická biologie, kde se tento přístup kombinuje s dalšími technikami genového inženýrství. Myslím, že k praktickému využití těchto nových přístupů máme ještě nějaké to desetiletí.

Tomáš Stopka: Předně se rozvíjí nový obor, syntetická genomika. Podle publikovaných údajů tento experiment stál asi 40 milionů dolarů, nicméně je předpokládán, podobně jako v případě globálních sekvenčních metod, rapidní pokles finanční náročnosti. Je možné očekávat rozvoj základního výzkumu v tomto oboru a následně, pokud bude společnost připravena, i eventuelní aplikované projekty, jistě pod přísnou kontrolou veřejnosti.

Můžeme očekávat, že Venterův postup povede například k možnosti "pěstování" náhradních tkání lidských orgánů konkrétních jedinců?
Václav Pačes:
Myslím, že tento konkrétní výsledek ne. To spíš bude předmětem jiných přístupů, zejména buněčné biologie a práce s kmenovými buňkami.

Tomáš Stopka: Ano, medicinské využití či využití v zemědělství bude asi prvořadé. Ale je pravděpodobné, že dojde k využití i v jiných oborech.

Dá se použitý postup zneužít například při výrobě biologických zbraní?
Václav Pačes:
Dalo by se to zneužít, například přípravou nových smrtelných virů. Ale zneužít se dá všechno, nožem si můžete ukrojit chleba a také s ním můžete někoho zabít. Je třeba dobrá legislativa, ale v této chvíli metody syntetické biologie jsou doménou jen několika laboratoří na světě. Tento výzkum je velmi nákladný a náročný na ty nejkvalitnější odborníky.

Tomáš Stopka: Zneužít se dá prakticky cokoli, je nutná kontrola a především veřejná diskuse.

Uměle vytvořené buňky JCVI-syn1

Uměle vytvořené buňky JCVI-syn1

Riziko? Bezpečnostní řád stojí na znalosti stávajících druhů

Dá se odhadnout, co by se stalo, kdyby se syntetická buňka dostala do volné přírody?
Václav Pačes:
V případě Venterovy konstrukce by se nestalo vůbec nic, protože syntetický genom je v podstatě kopií přirozeného genomu.

Tomáš Stopka: Riziko tohoto nově vzniklého kmene je malé, velmi podobné rizikům původního bakteriálního kmene. Riziko u dalších organismů, které jistě vzniknou, bude záviset na designu takového genomu, který bude významně odlišný od stávajících druhů. To nelze jednoduše předpokládat a bude to muset být velmi pečlivě hodnoceno, ale především na základě experimentů.

Tvůrci umělého života J. Craig Venter, Ph.D. a Hamilton O. Smith, M.D.

Tvůrci umělého buňky J. Craig Venter, Ph.D. a Hamilton O. Smith, M.D.

V souvislosti s předchozí otázkou: Jaká jsou v laboratořích, kde podobné pokusy probíhají, bezpečnostní opatření?
Václav Pačes:
Daleko striktnější bezpečnostní regule jsou například v laboratořích, kde se pracuje s viry, např. s HIV. Pro práci se syntetickými genomy bakterií není třeba žádných náročných bezpečnostních bariér. Záleží samozřejmě na tom, o jaký genom se jedná. Bude-li se někdy v budoucnu syntetizovat genom patogenní bakterie, tak je třeba použít bezpečnostní kritéria pro tuto bakterii. Ta jsou dnes už dobře definovaná a zaběhlá.

Tomáš Stopka: Bezpečnostní opatření současných rizik jsou vytvořena na základě znalosti stávajících druhů, například je známé, jaké riziko představují retroviry, a podle toho je vytvořen i laboratorní řád. Nové druhy bude potřeba zkoumat i z hlediska rizika úniku do volné přírody.

Laik si pod souslovím umělý život pravděpodobně představí nějakou příšerku nebo dokonce bytost podobnou člověku. Jak moc lidstvo nakročilo tímto pokusem k něčemu takovému? Nakročilo-li vůbec tímto směrem?
Václav Pačes:
Ne ne, to se vůbec nechystá, zatím to možné není.

Tomáš Stopka: Ano, nakročilo tímto směrem. Pokus Dr. Gibsona je označován jako transplantace genomu: nejprve došlo k vytvoření umělého genomu transplantátu (nové bakterie, M. mycoides), který byl následně vložen do příbuzného organismu (M.cypricolum). Následně došlo k výměně všech bílkovin nového organismu podle plánu nového genomu. Takže nový kmen již nevykazoval žádné známky toho původního. Tím došlo k potvrzení principu, takže následovat budou již experimenty podobné tomuto, třeba s vyššími organismy.

Autor:

Nejčtenější

Alza to zase zkouší. Zákazníkům do košíku „tajně“ přihodí nechtěné věci

Stačí chvilka nepozornosti a obchod vám do košíku přidá něco, co jste si...

Před odesláním objednávky v e-shopu si dobře zkontrolujte obsah košíku. Je možné, že vám tam bez vašeho vědomí něco...

Alza dostala pokutu za přidávání zboží do košíku. A není jediná

Česká obchodní inspekce pravomocně rozhodla o udělení pokuty pro společnost...

Společnost Alza.cz bude muset zaplatit 150 tisíc korun za to, že zákazníkům přidávala do košíku zboží, na které sami...

Vyzkoušeli jsme nejlepší způsob, jak sledovat televizi. Poradíme i vám

Test set-top-boxů pro televizi přes internet

Nezajímá vás kdy pořad jde, ani kolik je v něm reklam. Pustíte si jej kdykoli během i po odvysílání a reklamní bloky...

Raketa Falcon 9 neúspěšně přistála do moře, náklad ale letí dál k ISS

Nepovedené přistání Falcon 9

Porucha hydraulického čerpadla znemožnila přistání nosného stupně rakety Falcon 9. Přistál, či spíše spadl, do moře...

Žádná speciální jednotka se bez něj neobejde. Zkusili jsme noční vidění

Zkouška noktovizoru LPNVG (Low Profile Night Vision Goggle) s označením...

Neobešlo by se bez nich ani dopadení Bin Ládina. Brýle pro noční vidění používají speciální jednotky po celém světě....

Další z rubriky

Nejlepší české letadlo před Velkou válkou byl Rapid bratří Čiháků

Monoplan „Rapid“ bratří Čiháků

Jak vypadal a jaké vlastnosti měl elegantní český jednoplošník z roku 1913. To vám detailně přiblíží dobový článek od...

USA jsou závislé na kluzácích z Evropy. Piloti se učili na blanících

Cvičný kluzák TG-10B Merlin (L-23 Super Blaník) sloužil v USAFA (United States...

Bezmotorová létající legenda Blaník včetně odvozených typů odešla v relativně velkých počtech za americkými zákazníky....

Každý je unikát. Staré tričko i Foglarovy papíry promění v dokonalé diáře

Každý jejich zápisník, diář, skicák nebo fotoalbum je originálem. Desky mohou...

Každý jejich zápisník, diář, skicák nebo fotoalbum je originálem. Desky mohou být vyrobeny z trička, ve kterém...

Najdete na iDNES.cz