Aktuality & Blog

Biologové z Kolumbijské univerzity pod vedením Štěpána Jeřábka zveřejnili novou metodu „genové chirurgie“, která může časem vést k rození geneticky upravených dětí

Štěpán Jeřábek se k hovoru přes internet připojuje v New Yorku, kde nyní působí na Kolumbijské univerzitě. Český molekulární biolog se do Spojených států vydal proto, aby tu zkoumal možnosti, které nabízejí genetické modifikace lidského embrya. Je to nadějná a zároveň pro mnohé kontroverzní oblast vědy, jejíž potenciál Jeřábka vždy zajímal. Mimo jiné totiž dává naději, že časem budeme moci léčit budoucího jedince už v okamžiku, kdy existuje pouze v podobě několika buněk „ve zkumavce“, na klinice asistované reprodukce. Šlo by o pomoc párům podstupujícím umělé oplození.

Po čtyřech letech Jeřábkova působení na Kolumbijské univerzitě v laboratoři buněčného biologa Dietera Egliho je výsledkem jejich společné práce experiment, který vzbudil ve vědeckých i mediálních kruzích údiv a pozornost. Podařilo se totiž pozměnit dědičnou informaci lidského embrya mnohem šetrněji, než to bylo možné dříve, a s dosud nevídanou přesností; představíme-li si lidskou DNA jako text knihy, pak zásah spočíval ve změně pouze několika vybraných písmen. Bylo to zároveň vůbec poprvé, kdy se jednobuněčné embryo po podobném zákroku dál vyvíjelo – kdy pro něj pokus o tuto přesnou editaci genů nebyl fatální. Vědci ovšem nevložili upravený lidský zárodek do dělohy, jeho vývoj sami po několika dnech zastavili, jak to vyžadují platné předpisy. Cílem tedy nebylo vytvořit geneticky upravené dítě, ale prozkoumat možnosti a limity použité metody.

Zastánci podobných experimentů věří, že tak v budoucnu zasáhneme proti dědičným chorobám; mutace v genech, které je způsobují, budeme z embryí při asistované reprodukci odstraňovat. Kritici se obávají, že u dědičných nemocí nezůstane. Varují před cíleným vytvářením „vylepšených“ dětí upravených tak, aby měly například vyšší inteligenci či tělesný vzrůst. Z hrozeb nelze vyloučitani možnost nevratného poškození genetického kódu, který dělá člověka člověkem.

Sami autoři výzkumu upozorňují, že jejich postup má stále značná rizika a použít jej mimo rámec základního výzkumu zatím nelze. „Netvrdíme, že metoda bude již zítra dostupná na klinikách,“ uvedl Dieter Egli pro The New York Times. „Jasně v naší studii píšeme, že technologie není ve fázi, kdy by ji bylo možné nasadit v praxi,“ potvrzuje Jeřábek, který kromě Kolumbijské univerzity působí také v pražském Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR. Co tedy experiment ukázal a jaká je šance, že se z „opravených“ embryí skutečně začnou časem rodit děti? 

Najdi a nahraď 

Oblast genových úprav se dramaticky proměňuje od roku 2012, kdy Američanka Jennifer Doudna a Francouzka Emmanuelle Charpentier objevily převratnou metodu CRISPR. Ta mimo jiné dovoluje rychle a levně najít v genomu konkrétního člověka vadný úsek, třeba takový, který způsobuje vážnou chudokrevnost, a vyměnit jej za správný – podobně jako když zvolíme v textovém editoru funkci „najdi a nahraď“ umožňující opravit špatně napsané slovo. Metoda však může zároveň napáchat „vedlejší škody“ – vyřadit z provozu důležité geny, vnést nechtěné změny a podobně. Byla sice již použita i u lidských embryí, výsledky však většinou ukazovaly, že pro citlivé zárodky života je příliš hrubá.

Mohlo by vás zaujmout:

Šetrnější postup, který by šlo nazvat „druhou generací genové chirurgie“, vědci rozvíjejí a zdokonalují od roku 2016 a s jehopomocí už v rámci klinických studií vyléčili více než sto pacientů. Až tým Dietera Egliho jej ale úspěšně použil právě v lidských embryích. V dobrovolně darovaných zárodcích zbylých z asistované reprodukce vědci pod Jeřábkovým vedením upravili tři geny. Nenahrazovali v nich celé „úseky textu“, jak je to běžné u starší metody, ale v každém vyměnili jediné „písmeno“ (podrobnosti v rámečku). Tímto zdánlivě jednoduchým zásahem snížili riziko infarktu a dvou vážných dědičných chorob – srpkovité anémie a beta talasemie.

Výsledek dává naději, že se v medicíně otevře celý nový kontinent. Dědičné choroby jsou prokletím některých rodin. Jste-li žena a vaše babička, matkači sestřenice zemřely na rakovinu prsu, můžete uvažovat o tom, že neotěhotníte normální cestou, ale pomocí asistované reprodukce (IVF), abyste svoji případnou dceru uchránila před nebezpečnou genovoumutací, jež nemoc způsobuje. Už dnes můžete samozřejmě využít preimplantační diagnostiku, kdy lékaři po oplození „ve zkumavce“ vyberou embryo, které mutaci nenese. Co když ale žádné vhodné nevznikne? Pak vás nejspíš čeká další fyzicky i psychicky náročný odběr vajíček a nové kolo IVF.

U některých dědičných chorob se navíc může stát, že škodlivou mutaci nesou oba partneři, a vhodné embryo ani vzniknout nemůže. Ve všech těchto případech může být pro rodiče lákavé nechat lékaře, aby defekt opravili. Jsou tu však i vážné námitky. Zatímco genetická modifikace tělesných buněk zaniká se smrtí daného člověka, zásahy do embrya se pak dáldědí napříč generacemi a stávají se součástí lidské zárodečné linie. Existují tak obavy, že lidská DNA může být tímto způsobemnevratně poškozena.

Většina zemí světa proto narození geneticky upraveného dítěte zakazuje, byť ne všude jsou legislativní bariéry stejně silné. Umožněn je pouze výzkum na embryích (ve většině evropských zemí jej povolují etické komise a s výjimkou Velké Británie a Švédska v Evropě příliš neprobíhá). Jak se však zdokonalují metody genových úprav, přístup se postupně mění. Zatímco ještě v devadesátých letech minulého století vládl jasný konsenzus, že geneticky modifikované děti se nebudou smět rodit vůbec nikdy, dnes se v mezinárodních jednáních objevuje slovo „zatím“ – dokud si nejsme jisti bezpečností.

Jeřábkův a Egliho postup zatím bezpečný není, mimo jiné proto, že ke genetické změně opět dochází nejen tam, kde to chceme, ale – byťvzácně – i na určitých jiných místech DNA. Další zdokonalování metody může ovšem potíže odstranit. „Myslím, že technologie časem v klinické praxi použita bude – tam, kde přínosy převáží nad riziky,“ říká Jeřábek. Řada dědičných nemocí je důsledkem záměny jediného písmene genetického kódu, další vznikají mutací v jediném genu. Mezi vzácnými dědičnými chorobami, kde by se přesná editace genů mohla uplatnit nejdříve, jmenuje Jeřábek dvě neurodegenerativní nemoci – Huntingtonovu chorobu a Tay-Sachsovu chorobu – nebo cystickou fibrózu postihující plíce a trávicí systém.

Někteří bioetici ovšem nadále připomínají rizika – možnost nevratného poškození DNA nebo obavu, že geneticky upravené děti a možná i jejich potomci budou muset být celý život monitorovány. Namítají, že mít geneticky příbuzného potomka není základní lidské právo, lze volit i dárcovství pohlavních buněk nebo adopci. A pokud někdo na vlastním dítěti trvá, lze mu ve většině případů (byť ne úplně ve všech) pomoci zmíněnou preimplantační diagnostikou, která z vytvořených embryí vybere ta zdravá.

Podle bioetičky Any Iltis z Wake Forest University v Severní Karolíně citované NYT kromě toho hrozí, že se nepříznivé genetické změny, které při editaci mimoděk vneseme do embrya, projeví až v okamžiku narození dítěte. Můžeme mu tak teoreticky ublížit víc, než nakolik mu pomůžeme. Štěpán Jeřábek však namítá, že metoda, na níž pracuje, může být v budoucnu natolik přesná, že podobné obavy ztratí opodstatnění. Pravděpodobnost, že zásah vnese do dědičné informace nezamýšlenou změnu, bude totiž podle něj mnohem nižší než možnost, že k takové změně dojde přirozeně, kvůli sklonu DNA samovolně mutovat. 

Chytré dítě za 9000 dolarů 

Výzkum z Egliho laboratoře nyní posuzují recenzenti prestižního odborného časopisu Nature, kde by mohl být publikován. Ve formě odborného článku, k němuž může širší vědecká veřejnost posílat připomínky, však již byl zveřejněn , postup je tedy známý. „Za pár milionů dolarů si můžete vybudovat laboratoř pro asistovanou reprodukci a genetické testování a začít jej aplikovat,“ řekl Nature bioetik ze Stanfordovy univerzity Hank Greely. Úřady v Evropě ani ve Spojených státech by něco takového nepovolily, klinika přivádějící na svět „editované“ děti však může vzniknout v zemích s volnější legislativou. Mluví se například o Spojených arabských emirátech.

Nebyl by to ostatně první případ, kdy bariéry padly. Už v roce 2018 čínský biofyzik Che Ťien-kchuej vytvořil pomocí původní „nešetrné“ metody CRISPR embrya, která měla být odolná vůči nemoci AIDS, vložil je do dělohy matky, a zajistil tak narození tří vůbec prvních geneticky modifikovaných dětí na světě. Jejich další osud a zdravotní stav je neznámý, Čína jej tají. Che pak skončil na několik let ve vězení, což ovšem možnou budoucí nabídku podobných služeb ve třetím světě nevylučuje.

Jak velká může být poptávka, ukazují i obchodní modely různých firem, například americké společnosti Nucleus Genomics. Párům ochotným otěhotnět pomocí IVF nabízí firma sestavení takzvaného genomického skóre: u jejich embryí prověří nejen riziko dědičných chorob, ale odhadne i to, jakou budou mít jedinci, kteří by z nich vznikli, tělesnou výšku nebo inteligenci. Rodičům to umožňuje vybrat mezi nimi ta, z nichž se narodí potenciálně nejvyšší nebo nejchytřejší děti. Editování genů je pak podle zakladatele a ředitele firmy Kiana Sadeghiho citovaného časopisem Nature logicky dalším, i když zatím vzdáleným krokem k vytváření zdravých dětí podle přání rodičů.

Inzeráty společnosti Nucleus Genomics vylepené loni v newyorském metru, které nabízely sestavení genomického skóre za necelých 9000 dolarů, vyvolaly bouři nevole. Řada hlasů označila počínání firmy za novou formu eugeniky a jeden z investorů Nucleusu podle zpravodajství televize Sky News prohlásil, že se mu z této nabídky zvedá žaludek. Někteří vědci pak upozornili, že odhad pravděpodobnosti výšky či inteligence budoucího jedince je při současných vědomostech nespolehlivý, s pokrokem umělé inteligence schopné hledat v genetických údajích skryté souvislosti se však může rychle zlepšit.

Podobně je tomu u možnosti ovlivnit tyto znaky pomocí editace DNA: zatím to nejde, protože výška, množství svalové hmoty nebo inteligence závisí na součinnosti mnoha genů a podrobnostem tu příliš nerozumíme. Na druhou stranu se ukazuje, že extrémní, běžně se nevyskytující vlohy jsou někdy podmíněny jediným genem. Existují například lidé, kteří mají genetické sklony onemocnět Alzheimerovou chorobou už kolem padesátého roku života, ale je jim přes sedmdesát a po nemoci u nich není ani stopy. V loterii doprovázející vznik živého organismu si totiž šťastně „vytáhli“ určitý ochranný gen, který účinek těch škodlivých přebíjí. Pokusy na myších naznačují, že podobné „trumfové eso“ může existovat i u inteligence a zajišťovat svému nositeli vysoké IQ.

Až se metody genových manipulací zlepší, kdo odolá možnosti přivést na svět geniálního potomka? Nejspíš ne vizionáři a podnikatelé ze Silicon Valley, mezi nimiž je vidina vylepšení jejich dětí velmi populární. Čerstvý dolarový bilionář Elon Musk bojuje proti nízké porodnosti ve vyspělých zemích tím, že údajně zplodil čtrnáct dětí s různými ženami – a ač to sám Musk nikdy nepotvrdil, říká se, že u několika z nich využili s partnerkou IVF včetně možností podobných těm, které nabízí Nucleus Genomics.

Mezi investory této firmy pak najdeme dalšího kontroverzního podnikatele Petera Thiela, který se zasazuje například o to, aby místo demokraticky volených politiků vládla malá skupina mimořádně schopných lidí. Bioetici zároveň upozorňují, že přístup k těmto v současnosti velmi drahým metodám mohou mít jen ti bohatší, a obávají se nové formy společenské nerovnosti.

Štěpán Jeřábek svůj výzkum obhajuje tím, že odhaluje potenciál i rizika použité metody a ukazuje, že zatím není dost bezpečná. Kdokoli bude chtít pokročit dál, bude muset své výsledky porovnat s těmi Jeřábkovými a ukázat, že bezpečnost zvýšil. Zároveň experiment umožňuje lépe pochopit procesy v embryu, a zvýšit tak bezpečnost běžné asistované reprodukce.

Vylepšování člověka Jeřábek odmítá, metoda by podle něj měla být použita jen k odstraňování dědičných chorob. Zabránit tomu, aby se uplatnění nevymklo z rukou, podle něj lze: „Ve Spojených státech se problematikou zabývá Akademie věd, ve Velké Británii Královská učená společnost. Výsledek těchto debat pak slouží k úpravě národních politik a legislativy.“

„Já jsem to podpořil, náš ústav to platí,“ říká o Jeřábkově výzkumu biochemik Jan Konvalinka, ředitel ÚOCHB, ústavu, který výzkum na Kolumbijské univerzitě částečně sponzoruje. „Jsem na straně lidí, kteří si uvědomují obrovské možnosti těchto technologií, ale jsem taky katolík a mám hlubokou úctu k potenciálnímu lidskému životu. Pro mě je výsledek tohoto experimentu následující: Pozor, zatím se do toho nepouštějme, dělá to chyby.“

A budou-li chyby odstraněny? „Pak může být metoda použita velmi kontrolovaným způsobem a výhradně pro léčení jinak nevyléčitelných dědičných chorob u dětí, které by se jinak nenarodily nebo by brzo zemřely. Použití těchto technik pro ,vylepšováníʻ genofondu považuji za nepřijatelné.“ 

Jak „léčit“ embryo

Dědičná informace je v lidské buňce zapsána pomocí zhruba šesti miliard bází, chemických sloučenin označovaných písmeny A, T, C, G. Zápis jejího krátkého úseku může tedy mít například podobu ACGTGACCTTAGGCT. Metoda použitá Jeřábkem a jeho kolegy, tzv. editace bází, umožňuje najít a nahradit jedno konkrétní písmeno v cílovém genu, tedy v úseku kódujícím určitou vlastnost nebo funkci (gen zpravidla čítá tisíce až desetitisíce „písmen“). Konkrétně vědci změnili pouhá tři písmena ve třech různých genech; ve všech případech šlo o výměnu A za G, čili nahrazení adeninu guaninem. Tímto zásahem snížili riziko infarktu (vypnuli gen produkující „špatný“ cholesterol ohrožující srdce) a rovněž riziko dvou vážných dědičných chorob, srpkovité anémie a beta talasemie. Sada nástrojů pro editaci bází, kterou lze při oplození vstříknout do vajíčka spolu se spermií, se skládá ze dvou základních komponent: první je naváděcí molekula, která najde příslušné místo v genomu. Druhou je protein, který DNA zpřístupní a zajistí také změnu daného písmene. Proces záměny je následně dokončen opravnými mechanizmy buňky. Výhodou je, že nedochází k přestřižení dvoušroubovice DNA, které využívá starší technika CRISPR. Nová metoda je tak podstatně bezpečnější.

Vědci potvrdili, že na asteroidu Ryugu se nachází kompletní sada všech pěti tzv. nukleobází. Tedy molekulárních „písmen“, ze kterých se skládá genetický kód veškerého pozemského života, obsažený v molekulách kyselin DNA a RNA. Život na Zemi tedy mohl dostat svůj první „startovní impuls“ (či své základní „stavební kostky“) právě z vesmíru.

Tyto poznatky zároveň naznačují, že chemické předpoklady pro vznik života jsou minimálně v naší Sluneční soustavě rozšířenější, než se dříve předpokládalo, poznamenal server The Conversation.

Vesmírný poklad v pěti gramech prachu

Vše začalo v prosinci roku 2020, kdy se na Zemi po šestiletém putování vrátila kapsle se vzácným nákladem. Sonda Hajabusa 2 odebrala z povrchu asteroidu Ryugu přibližně 5,4 gramu černého prachu a drobných kamínků. Ryugu je asteroid bohatý na uhlík a jde v podstatě o „časovou kapsli“ či „konzervu“ z dob formování naší Sluneční soustavy před 4,5 miliardami let.

Vědci vzorky pečlivě analyzovali v ultračistých a izolovaných laboratořích, aby vyloučili jakoukoli možnost pozemské kontaminace. Již první analýzy z roku 2023 odhalily přítomnost uracilu, jedné ze složek RNA.

Až letos však mezinárodní tým pod vedením biogeochemika Tošikiho Kogy z japonské agentury JAMSTEC přinesl šokující zprávu: v prachu z Ryugu se nachází kompletní pětice kanonických nukleobází: adenin, guanin, cytosin, thymin a uracil, navíc ve vyváženém poměru na rozdíl od minulých vzorků pocházejících z asteroidu Bennu a meteoritů.

Tato zpráva byla publikována 16. března tohoto roku v časopise Nature Astronomy. Vědci ze vzorků extrahovali organické molekuly pomocí vody a kyseliny chlorovodíkové a poté je pročistili pro další analýzy.

Prvky, které definují pozemský život

Proč je tento objev tak fascinující? Všechno živé na Zemi, od bakterií po velryby, používá k ukládání informací dvě základní molekuly: DNA a RNA. Tyto molekuly jsou tvořeny dlouhými řetězci, vyrobenými z nukleobází.

Nukleobáze jsou tzv. (hetero)cyklické organické molekuly, obsahující uhlík a dusík. Pět hlavních nukleobází jsou adenin (A) a guanin (G) – známé jako puriny, cyklické sloučeniny, tvořené dvěma různými a propojenými cykly –, dále cytosin (C), thymin (T) a uracil (U) – známé jako pyrimidiny, cyklické sloučeniny obsahující jeden cyklus.

Tyto molekuly se během chemických reakcí spojují s cukry a fosfáty a vytvářejí tzv. nukleotidy – přímé stavební kameny genetického materiálu. Bez nukleobází by genetický kód, který umožňuje organismům růst, rozmnožovat se a vyvíjet se, neexistoval.

„To neznamená, že na Ryugu někdy život existoval,“ cituje nicméně vědecký server Phys.org výzkumníka Kogu, který toto zdůraznil pro agenturu AFP.

Každopádně zatímco RNA využívá „písmena“ A, G, C a U, tak DNA se liší tím, že místo uracilu používá thymin. Právě nález thyminu byl pro vědce velkým překvapením. Dříve se totiž předpokládalo, že thymin je chemicky složitější na výrobu a ve vesmíru by měl být vzácný. Objev všech pěti bází na tomto jediném místě znamená, že asteroidy jsou schopny produkovat kompletní stavebnici pro oba dva typy genetického kódu současně.

Pocházejí skutečně z vesmíru?

Kritici podobných objevů často namítají: „Nenašli jste to jen proto, že vám do vzorku někdo kýchl?“ U meteoritů, které dopadnou na Zemi, je podle webu The Debrief tato obava oprávněná. Ryugu je ale jiný případ. Vzorky byly odebrány přímo ve vesmíru a dopraveny na Zemi v hermeticky uzavřeném pouzdře.

Vědci navíc použili metodu izotopové analýzy, což je v podstatě jakýsi „molekulární průkaz totožnosti“. Zjistili, že atomy uhlíku a dusíku v těchto bázích jsou výrazně „těžší“ než ty, které běžně nacházíme na Zemi.

Navíc vzorky z Ryugu vykazovaly přítomnost látek, jako je 6-methyluracil (izomer thyminu), který se v pozemské biologii téměř nevyskytuje. To je jasný důkaz, že tyto molekuly vznikly v mrazivém vesmíru, nikoliv v laboratoři nebo v hlíně.

Chemie řízená čpavkem

Analýza planetky Ryugu přinesla i fascinující pohled na otázku, jak taková vesmírná „chemická kuchyně“ funguje. Vědci porovnali vzorky z Ryugu se vzorky z dalšího asteroidu, Bennu (přivezla nám je mise OSIRIS-REx), a se slavnými meteority, jako je Murchison (dopadl na Zemi v r. 1969) nebo Orgueil (1864).

Asteroidy jako Ryugu, Bennu a mateřská tělesa různých meteoritů jsou pozůstatky rané Sluneční soustavy. Dokážou totiž uchovávat materiály téměř beze změny i po dobu 4,5 miliardy let.

Ukázalo se, že klíčovou roli v tom, jaké báze v daném prostředí spíše vzniknou, hraje amoniak (čpavek). Existuje totiž silná korelace: čím více amoniaku bylo v mateřském tělese asteroidu přítomno, tím více vznikalo pyrimidinů (C, T, U) na úkor purinů (A, G). Ryugu má poměr purinů a pyrimidinů téměř vyrovnaný (zhruba, ale ne přesně 1:1), zatímco například meteorit Murchison je extrémně bohatý na puriny.

Oproti tomu ve vzorcích z Bennu převažovaly pyrimidiny. Tento objev dává vědcům nový nástroj, jak rekonstruovat historii chemických procesů, které se odehrávaly v raných fázích naší Sluneční soustavy na různých tělesech, patrně za působení světla a jiného kosmického záření.

Nejen nukleobáze. Také vitaminy a močovina

Nukleobáze však nebyly jediným překvapením. Vzorky obsahovaly i další organické „poklady“. Nejdůležitější z nich byla močovina, která se ukázala být vůbec nejhojnější organickou molekulou v celém vzorku.

Močovina je v chemii neživých procesů (probíhajících bez přítomnosti organismů) nesmírně důležitá, protože může sloužit jako vstupní látka i katalyzátor v reakcích, které dávají vznik složitějším látkám, jako jsou právě nukleobáze.

Dále vědci ve vzorcích identifikovali kyselinu nikotinovou (vitamin B3) a různé aminokyseliny, včetně sarkosinu, který byl na asteroidu detekován vůbec poprvé. To vše dohromady tvoří neuvěřitelně bohatý molekulární koktejl, který mohl být na ranou Zemi doručen během intenzivního bombardování asteroidy.

Zárodky života se šíří vesmírem

Objevy z misí Hajabusa 2 a OSIRIS-REx zásadně posilují hypotézu o tzv. panspermii – tedy teorii, že základní kameny života (nebo dokonce život sám) se šíří vesmírem prostřednictvím asteroidů a komet.

Ukazuje se tedy, že vesmír není zcela pustým místem, ale gigantickou laboratoří, kde se běžně vyrábějí základní ingredience pro složitější molekuly DNA a RNA. A pokud se tyto molekuly tvoří na asteroidech v naší Sluneční soustavě, je vysoce pravděpodobné, že stejné či podobné procesy probíhají i v okolí jiných hvězd.

Nález kompletní sady nukleobází na Ryugu nám říká, že příběh života na naší planetě je neoddělitelně spjat s historií kosmu. Možná jsme skutečně stvořeni z hvězdného prachu, který před miliardami let dopadl do mladých oceánů Země a začal zde psát první kapitoly evoluce. Mise jako Hajabusa 2 nám pomáhají tyto kapitoly číst a možná nám ukazují, že „abeceda života“ je univerzálním jazykem vesmíru.

Nemoc se objevuje u dětí amišů. Jde o poruchu, která zasahuje vývoj nervové soustavy a projevuje se svalovou slabostí nebo epileptickými záchvaty. Je spojena s malou změnou v jednom proteinu. Dlouho nebylo jasné, jaký proces na úrovni buňky tato změna narušuje.

Za vznikem onemocnění stojí narušení mechanismu, bez něhož buňka nedokáže správně zpracovat genetickou informaci.

„Každá buňka musí genetickou informaci nejprve přepsat a poté upravit, aby ji mohla použít. Z původního ‚pracovního přepisu‘ odstraní nepotřebné části a zbytek spojí dohromady,“ uvedla první autorka studie Pavla Gajdušková.

Přepis je označovaný jako sestřih RNA. Je složen z mnoha na sebe navazujících kroků a je doslova přísně řízený. Pokud se proces neuskuteční správně nebo se někde zastaví, buňka nedokáže přepsanou genetickou informaci správně upravit do podoby, kterou může využít, a funguje špatně.

Klíčový signál uvnitř buňky

Tým z CEITECu nyní popsal jeden z klíčových momentů tohoto procesu, a to signál uvnitř buňky. Funguje jako kontrolní bod: teprve až je splněn, celý mechanismus se aktivuje a proces může pokračovat. Vědci dokázali, že při sestřihu RNA je v určitém kroku nezbytná chemická úprava proteinu SF3B1, díky které se na něj může navázat další protein (SNIP1).

„Pokud se signál nepředá správně, buňka nedokáže v sestřihu pokračovat,“ vysvětlila Gajdušková.

U postižených dětí se vyskytuje drobná genetická změna v proteinu SNIP1, která narušuje jeho schopnost správně reagovat na signál zprostředkovaný upraveným proteinem SF3B1, a sestřih RNA tak neprobíhá tak efektivně jako u zdravého člověka. Výsledkem jsou chyby v sestřihu RNA, které buňka nedokáže opravit, a její fungování je tím narušeno.

„Příčina tohoto onemocnění potvrzuje správnost námi popsaného kontrolního bodu. Ukazuje, že i malá změna v jednom z proteinů tohoto kontrolního bodu může narušit mechanismus sestřihu RNA, na kterém je buňka závislá,“ doplnil vedoucí výzkumu Dalibor Blažek.

Výzkum má přesah i do moderní společnosti. Stejný mechanismus může hrát roli i při regulaci buněčného dělení – procesu, který bývá narušen například u onkologických onemocnění.

Kdo jsou amišové?

- Jde o křesťanskou skupinu, která vznikla v 17. století ve Švýcarsku a jižním Německu pod vedením Jakoba Ammanna. Kvůli náboženskému pronásledování v Evropě emigrovali do USA.

- Věří, že přílišné propojení s moderní společností odvádí člověka od Boha a rodiny.

- Většina z nich nepoužívá elektřinu ze sítě, auta, telefony v domě ani internet. Místo aut jezdí v kočárech tažených koňmi (buggies).

- Odmítají násilí a vojenskou službu, ženatí muži nosí plnovous (ale bez kníru, který byl historicky spojen s vojáky), ženy nosí skromné šaty, zástěry a čepec.

- V Severní Americe žije přibližně 430 000 amišů, přičemž jejich populace se za každých 20 let zhruba zdvojnásobí.

- Mluví mezi sebou dialektem němčiny, kterému se říká Pennsylvania Dutch (přestože s nizozemštinou/Dutch to nemá nic společného, jde o zkomoleninu slova „Deutsch“).

Po narození dítěte zapsaly úřady do rodného listu dítěte jako otce jednoho z bratrů, což se však druhému z nich nelíbilo. Tvrdí, že dítě mohl zplodit i on.

Pře se dostala před londýnský soud pro rodinné záležitosti, ten ale odmítl rozhodnutí úředníků zvrátit, takže jméno otce v dokumentu zůstalo tak, jak jej tam úředníci uvedli.

Věc následně řešil odvolací soud, který podle televize Sky News minulý měsíc rozhodl, že bratr uvedený oficiálně jako otec nemůže být nositelem rodičovské odpovědnosti. Sourozenci se tak ocitli vůči dítěti ve stejném vztahu: rodičem není z právního hlediska ani jeden z nich.

Provedené DNA testy nedokázaly určit, který z mužů je biologickým otcem. „Pravda je nyní taková, že otcem je jeden z obou bratrů. Není ale možné říci, který,“ uvedl ve zdůvodnění verdiktu soudce Andrew McFarlane.

„Je možné, ba pravděpodobné, že až dítě dosáhne dospělosti, bude moci věda jednoho identifikovat jako otce a druhého vyloučit. V nejbližší době to ale nepůjde, tak má pravda zatím binární charakter,“ dodal soudce.

Podle McFarlanea nemělo první dvojče nárok na to, aby bylo registrováno jako otec. „Jakákoli rodičovská odpovědnost, kterou v důsledku toho měl, zaniká,“ zdůraznil.

Neschopnost potvrdit nějakou skutečnost podle něj znamená, že „tento fakt není prokázán, a současně neznamená, že je prokázán opak“. „Existuje rozdíl mezi tím, když něco není dokázáno, a tím, když se jasně řekne, že tvrzení není pravdivé,“ upřesnil McFarlane podle deníku The Guardian.

„Jeden z těch dvou“

Soudce dále uvedl, že přetrvávající nejasnosti ohledně rodičovské odpovědnosti „zjevně nejsou v zájmu dítěte“. Je prý proto na soudu nižší instance, aby rozhodl, že rodičovství bude přiznáno buď oběma bratrům současně, nebo žádnému z nich.

Kurióznost případu podtrhuje navíc to, že matka dítěte je na straně toho z bratrů, který dal věc k soudu. Podle několika diskutujících na sociálních sítích se tak nabízí otázka, zda žena vůbec věděla, že její partner má sourozence-dvojče, respektive zda bratry v rozhodujícím okamžiku nezaměnila.

Další připojili pobavené komentáře o tom, že až se dítě jednou zeptá matky, kdo je jeho otec, žena mu odpoví, že „jeden z těch dvou“. „A kdyby se jí narodila dvojvaječná dvojčata, bylo by to celé ještě napínavější,“ poznamenal další čtenář.

Adoptované děti nebo děti počaté z darovaných spermií či vajíček se čím dál častěji snaží najít své kořeny s pomocí DNA testů. Pátrání po biologických rodičích jim usnadňují komerční testy využívané v genetické genealogii, tedy jako doplněk při tvorbě rodokmenu. Vědecký pokrok všechno mění. Spoléhat se na anonymitu už nelze, a vůči dětem to ani není spravedlivé.

Byla už dávno dospělá, když se dozvěděla, že ji rodiče adoptovali. Do té doby neměla ani stín podezření, že nevyrůstá v biologické rodině. Svému adoptivnímu otci byla dokonce i podobná.

„Rodiče, prarodiče, tety, strýcové, ti všichni mě měli moc rádi a nikdy nedali nic najevo. Měla jsem velké štěstí, že jsem se dostala do takové rodiny. Prozradilo se to až před pěti lety nešťastnou náhodou,“ vrací se ke zlomovému okamžiku čtyřicetiletá Tereza ze středních Čech, která chce s ohledem na svou adoptivní rodinu i biologickou matku zůstat v anonymitě.

Zažila šok, s nímž se dlouho nedokázala vyrovnat. Měsíce po nocích tajně plakala, objevily se úzkosti a panické ataky. „Mám skvělého manžela, bezproblémové děti a lepší adoptivní rodiče bych si opravdu nemohla přát. Přesto jsem si najednou připadala hrozivě osamělá. Ty pocity se špatně vysvětlují, pro okolí jsou obtížně pochopitelné. A já tomu rozumím. Dokud se mě to osobně netýkalo, taky jsem si myslela, že ke spokojenému životu stačí, když adoptované děti vyrůstají v láskyplné rodině. Jenže teď vím, že to je jinak. Není vůbec možné nemyslet na to, kdo byli vaši rodiče a proč vás opustili,“ pokouší se vysvětlit náhlou krizi identity, která ji zaskočila a kvůli níž se nakonec pustila do pátrání po svém původu.

Nejdřív se obrátila na matriku, kde zjistila jméno biologické matky a jejích rodičů. Otec v matrice uveden nebyl. Potom požádala Ministerstvo práce a sociálních věcí o zprostředkování kontaktu s matkou.

„Neozvala se mi, ale já jsem potřebovala vědět, kdo jsou mí rodiče, znát jejich příběh. Samozřejmě mě napadaly nejrůznější scénáře, včetně těch hodně černých, a to mi na klidu nepřidávalo,“ líčí náročné životní období. Bylo pro ni o to těžší, že její adoptivní maminka v té době už nežila, tatínek byl vážně nemocný a ona o něj doma pečovala.

Pomoc našla v rodokmenech

Svoji situaci znovu zvážila a usoudila, že potřebuje znát pravdu. Využila proto online databázi firmy MyHeritage, kde si lidé vytvářejí rodokmeny a zároveň mohou vyhledávat své příbuzné v rodokmenech ostatních uživatelů nebo v archivních dokumentech. Měla štěstí, našla příbuzné své biologické matky. Rázem se jí ulevilo, panické ataky zmizely.

Matce jsem napsala. Nenaléhala jsem na ni, ale doufala jsem, že k setkání nebo aspoň rozhovoru svolí. Nemám jí za zlé, že mě dala k adopci, a nedělala jsem si naděje, že bychom mohly navázat bližší vztah. I když v občasný kontakt jsem doufala. Hlavně jsem se ale chtěla dozvědět, kdo je můj otec a jak to tehdy bylo. Proč se to stalo. Neodpověděla mi, a tak jsem se za ní nakonec do Brna rozjela,“ líčí těžké rozhodnutí, které zvažovala déle než rok, a kvůli kterému se dokonce radila s psycholožkou.

Setkání bylo pro obě náročné: Tereza ze strachu málem nezazvonila a matka rozhovor nejdřív odmítla. Nakonec si promluvily, ale jméno otce se Tereza nedozvěděla a další kontakt matka striktně vyloučila.

Tereza své pátrání přesto nevzdala. Koupila si test autozomální DNA, který genealogům pomáhá najít pokrevní příbuzné. Test dokáže obvykle zachytit společné předky za posledních 200 let, přesněji za pět až šest generací. Jeho použití je jednoduché – vzorky se obvykle odebírají stěrem ze sliznice v ústech a posílají se do zahraniční laboratoře. Zákazník pak uvidí výsledky testu ve svém účtu v podobě výpisu DNA shod s dalšími testovanými lidmi u dané společnosti.

Výsledky Tereze umožnily vyhledávat ve světových online databázích shody s dalšími otestovanými. V té době byla už také členkou české facebookové skupiny Genetická genealogie, kde poskytují rady i někteří odborníci ze Společnosti pro genetickou genealogii, z. s., a kde se zároveň mohla opřít o zkušenosti mnoha amatérských uživatelů.

Test ukázal do zahraničí

Test ji skutečně přivedl na stopu biologického otce, a to díky shodě s Američanem, s nímž mají společného pradědečka. Potvrdila si přitom domněnku, že otcova rodina pochází ze Slovinska. Před čtyřmi měsíci tedy začala procházet slovinské matriky. „Většina z nich je digitalizovaná a veřejně přístupná na internetu, podobně jako u nás,“ podotkne Tereza a vyndá z tašky štos papírů hustě popsaných poznámkami a dvě úzké dlouhé plachty s vytištěnými rodokmeny.

Když užasnu nad objemem získaných informací, vysvětlí mi, že genealogie byla jejím koníčkem dávno předtím, než se dozvěděla pravdu o svém původu. Vytvářela si rodokmen své adoptivní rodiny, aniž měla tušení, že do ní biologicky nepatří.

U počítače teď kvůli biologickému otci strávila nad stránkami starých knih psaných slovinsky, německy a latinsky stovky hodin. „Je to opravdu velká rodina, pradědeček měl jedenáct dětí! Do Ameriky se vystěhovaly jen dvě z nich a genetické shody napovídají, že do jejich linií nepatřím,“ rozpovídá se. K biologickému otci by ji teď mohlo ještě více přiblížit, pokud by se nechali otestovat jeho další příbuzní. Shody se můžou objevit za pár měsíců nebo let, anebo vůbec.

A tak mi Tereza na rozloučenou prozradí, že ji teď zkušení genetičtí genealogové povzbuzují k dalšímu kroku: „Buď můžu být trpělivá a čekat, nebo být aktivní. Mohla bych nakoupit testy DNA, vydat se do Slovinska a požádat domnělé příbuzné, aby se nechali otestovat.“

Naděje ve světových databázích

Otestování více potenciálních příbuzných samozřejmě provázejí výdaje, ale příliš nákladné to není. Testy obvykle stojí nižší tisíce korun, přičemž je firmy občas nabízejí s významnější slevou.

Podle Michaely Nekardové ze Společnosti pro genetickou genealogii, z. s., je vhodné při pátrání po neznámých biologických příbuzných využít všechny čtyři velké společnosti a jejich testy DNA a databáze, tedy MyHeritage, FamilyTreeDNA, AncestryDNA a 23andMe, aby se zvýšila šance na nalezení co největšího počtu shod. Přičemž první z nich má v databázi nejvíce lidí z Evropy.

Určitě se přitom vyplatí si všechny shody zaznamenávat, protože se může stát, že někdo svůj test z databáze smaže,“ upozorňuje. Jestliže jsou přístupné také rodokmeny, zejména u významnějších, větších shod je dobré údaje z nich opisovat nebo pořizovat screenshoty a všechny získané informace si archivovat.

Doporučuje také snažit se zvládnout genetickou genealogii teoreticky i prakticky na vyšší úrovni. Například se naučit pracovat s nástroji, jež pomáhají určit, které shody pocházejí pravděpodobně ze strany otce a které ze strany matky.

Pátrání po předcích usnadňují digitalizované matriky. Jsou přístupné na internetu zdarma.

Utajování původu škodí

O využití genetických testů při pátrání po biologických rodičích se začal nedávno zajímat také pražský spolek SEFAM, který už více než deset let pomáhá adoptovaným dětem i dospělým.

S adoptovanými dětmi jsem pracovala už léta předtím a opakovaně se ukazovalo, že zdrojem jejich problémů a traumat je často právě ta okolnost, že neznají své kořeny. Jenže tu zároveň nebyl nikdo, kdo by jim v tomhle bodě mohl pomoct,“ vysvětluje zakladatelka spolku Petra Pávková. SEFAM proto už od založení pomáhá zprostředkovat kontakt s biologickými rodiči a také poskytuje adoptivním rodinám poradenství a terapeutickou podporu.

Podle současné legislativy by se dítě mělo dozvědět, že je adoptované, ještě před nástupem do školy. Jenže zákon není vymahatelný, a tak působí spíš jen jako společenský apel. Petra Pávková však rodičům rozhodně doporučuje, aby dětem pravdu o jejich původu netajili, a naopak jim ji sdělili co nejdřív.

Čím je dítě mladší, tím snáz to přijme. Pokud to ale zjistí pozdě nebo až v dospělosti, vždy to s ním silně otřese. Navíc taková pozdní informace ohrozí důvěru a vztahy v rodině,“ objasňuje. Mimořádně špatně to podle ní snášejí děti v pubertě, kdy nebývají výjimkou ani útěky z domova.

Dosud se pokusila zprostředkovat přes dvě stě kontaktů mezi adoptovanými dětmi či dospělými a jejich biologickými rodiči, ale ne ve všech případech došlo až k setkání. „Obvykle se to nepodaří proto, že se biologická maminka schůzky obává, má strach z reakce dítěte. Cítí vinu, přestože se nacházela v situaci, kdy to lépe zvládnout nemohla. Jestliže se ale setkání uskuteční, dětem to vždycky ohromně pomůže,“ líčí.

V minulosti se touha dítěte poznat své biologické rodiče považovala za selhání adoptivní rodiny, dnes už se naštěstí ví, že to je přirozená reakce, které se prakticky nelze vyhnout.

Někdy se o biologických rodičích nedají legálně dohledat žádné informace. Děti pocházejí z babyboxu nebo maminka uvedla v porodnici falešné údaje a z porodnice utekla. Genetickou genealogii proto Petra Pávková považuje za zajímavou příležitost, jak se dítě může pokusit zjistit svůj původ.

„Samozřejmě je pravda, že ne každý se dokáže pustit do náročného a dlouhodobého pátrání. Ukazuje se ale, že velký význam může mít už samotné absolvování genetického testu a nalezení DNA shod, i když jsou jen vzdálené. Dětem pomůže už jen to, že na vlastní oči vidí, kolik mají na světě potenciálních pokrevních příbuzných, které by mohly zkusit kontaktovat, třeba až v dospělosti.“

Děti ze zkumavky

Podle Úmluvy o právech dítěte má každé dítě právo znát svůj původ a okolnosti svého narození. Adoptovaným dětem ho český stát zajišťuje zákonnou povinností sdělit jim pravdu ještě před nástupem do školy. Po dosažení plnoletosti jim umožní přístup k matričním údajům o biologických rodičích.

Děti narozené z darovaných spermií, vajíček nebo embryí se u nás však svých biologických rodičů legálně dopátrat nemohou. České zákony zakazují reprodukčním klinikám poskytovat jakékoli informace, které by vedly k identifikaci dárců. Výjimkou jsou jen informace o jejich zdravotním stavu. V současné době platí, že se musí uchovávat nejméně třicet let.

Vědecký pokrok a komerční rozšíření genealogických testů DNA však tuto anonymitu v posledních letech nabourávají. V Česku sice pořád převažují snahy ji v legislativě zachovat, je však sporná a budí otázky, které v zahraničí řeší týmy právníků, etiků, psychologů a dalších odborníků. Některé země ji kvůli tomu už zrušily.

První bylo v roce 1985 Švédsko. Už dvacet let mají právo na informace o dárci děti ve Velké Británii a Nizozemsku. Od roku 2018 to platí i v sousedním Německu, loni se přidala Belgie. Některé státy Austrálie identitu dárců dokonce odtajnily i zpětně.

A důvod? Děti narozené z darovaných pohlavních buněk jsou v podobné situaci jako děti adoptované. Také procházejí krizí identity, pociťují vnitřní potřebu znát svůj původ a přirozeně mají i zájem znát zdravotní stav svých předků. Poskytované údaje jsou totiž jen stručné. Pokud se informací nemohou domoct legálně, mohou využít aspoň možností autozomálních testů DNA.

Michaela Nekardová, která se dlouhodobě zabývá právě problematikou využívání genetické genealogie u lidí narozených z darovaných pohlavních buněk, apeluje na to, aby rodiče tuto informaci dětem netajili. Pravda se totiž může ukázat zcela nečekaně. Například při zdravotních potížích, u nichž vznikne podezření na genetický původ. Stejně tak by podle ní měly reprodukční kliniky informovat dárce, že jejich identita může být v budoucnu odhalena.

S pomocí autozomálního testu DNA se dopátral otcovy biologické rodiny osmadvacetiletý Adam Kyprý, který se narodil díky darovaným spermiím. Pravdu o svém narození se s bratrem dozvěděli od rodičů už v šesti letech. Oplakali to, ale sžili se s tím dobře. V pubertě přesto přišla krize. Touhu poznat biologického otce neuměl Adam vymazat, přestože nikdy neměl ambice navázat s ním blízký vztah.

Nejdřív se pokusil soudit s reprodukční klinikou. Dozvěděl se však, že údaje z dané doby byly už skartovány, protože tehdy se musely archivovat pouze deset let. Test DNA ho poté dovedl na Moravu a trvalo mu skoro tři roky, než se s pomocí genetických shod a matrik dopátral svých potenciálních prarodičů a jejich sourozenců. Protože znalost kořenů je pro něj opravdu důležitá, potěšilo ho, když mu jedna z příbuzných o jejich rodě ochotně vyprávěla.

„Díky tomu jsem i vytipoval dva možné otce. Jeden z nich bohužel už zemřel. U druhého jsem byl podle některých indicií přesvědčený, že mým skutečným otcem je spíš on, a tak jsem mu napsal,“ vypráví Adam. Zdůrazňuje, že svého tátu, se kterým vyrůstal, má rád a mají spolu moc pěkný vztah. Ostatně důkazem je i fakt, že Adamově potřebě poznat svůj původ rozumí a v jeho pátrání ho podporuje.

Oslovený však popřel, že by někdy daroval sperma, takže si Adam svoji domněnku zatím nepotvrdil. Ale ať je jím on, nebo už zemřelý muž, Adamovi se ozval jeho biologický dědeček a poslal mu svůj stručný rodokmen. „Začal jsem díky tomu opět procházet matriky a dostal jsem se až do dvanácté generace,“ podotkne spokojeně.

Postavení dětí narozených z darovaných gamet není Adamovi lhostejné, proto nedávno založil na Facebooku skupinu Hledání biologické rodiny – podpora lidem narozeným z buněk dárců (IVF/IUI). Je neveřejná a má sloužit lidem, kteří jsou spíš přehlíženi, jejich situace je bagatelizována, a to často i mezi adoptovanými dětmi. A samozřejmě doufá, že se česká legislativa jednou změní a zohlední i jejich práva.

Současná česká právní úprava je sporná, a to z více důvodů. Dlouho například neexistovala centrální databáze dárců, a dnes je teprve v počátcích. Problematická je i míra a kvalita poskytovaných zdravotních informací. Nejproblematičtější je však na českých zákonech nejspíš skutečnost, že neumožňují propojení dárců a dětí ze zkumavky ani tehdy, pokud o to obě strany projeví zájem.