Článek
Genetické nůžky poprvé odstranily přebytečný chromozom u Downova syndromu. Buňky po opravě obnovily své funkce a vykazovaly mnohem lepší kondici. Zvýšení účinnosti metody je však spojeno s velkým rizikem vzniku rakoviny. Takto by se ve třech větách dalo shrnout obrovské úsilí japonských vědců. Těm, kterým stručnost nestačí, nabízím zprostředkovaně další informace.
Downův syndrom je pro mě zvláštním způsobem fascinující. Podvědomě tíhnu k lidem s Downovým syndromem, pro jejich dětskou duši a úsměv, i když vím, že to není zdaleka tak jednoduché a černobílé. Pokud jste tu se mnou delší čas, víte, že se snažím podporovat rodiny a děti s takzvaným chromozomem štěstí a nesmírně jim fandím. Takže tahle informace pro mě bylo vážně jedno obrovské VAU! Jenže…
🧬 Genetická revoluce v laboratoři? Vědci z Japonska poprvé úspěšně odstranili třetí chromozom 21 u buněk s Downovým...
Posted by Zdravotnický deník on Saturday, June 28, 2025
Převrat, nebo planá naděje?
Studie japonských vědců zvedla ze židle lékařský svět. Pomocí genetických nůžek CRISPR-Cas9 se jim podařilo z lidských buněk odstranit nadbytečný 21. chromozom, který je příčinou Downova syndromu. Tento revoluční objev byl úspěšně proveden na laboratorně pěstovaných kmenových buňkách i na kožních fibroblastech. Použili takzvaný alelově specifický přístup, tedy naprosto precizní chirurgický krok. V buňce s trizomií se nacházejí tři kopie 21. chromozomu, cílem bylo odstranit pouze tu nadbytečnou a zachovat v buňce jednu mateřskou a jednu otcovskou kopii. Tím zajistili nejen správnou genetickou výbavu, ale i zachování přirozené genetické rozmanitosti. Jen si představte chromozom. Jeho velikost. Jeho složitost. Už to samo o sobě je pro mě jisté sci-fi.
Chromozom je struktura v buněčném jádře, která obsahuje DNA a proteiny. Lidské buňky mají 23 párů chromozomů, dohromady 46. Buňky s Downovým syndromem 47. Jediný chromozom navíc způsobuje změny ve vývoji typické pro znaky syndromu.
Po odstranění přebytečné genetické informace se buňky začaly chovat normálněji
Systém CRISPR-Cas9 využívá enzym Cas9, který umí rozpoznat a „přestřihnout“ DNA v přesně určeném místě. Po odstranění přebytečné genetické informace došlo k obnově typické genové exprese, zlepšily se jejich buněčné funkce, zvýšila se celková kondice a snížila se snížila produkce škodlivých reaktivních forem kyslíku, což ukazuje na zmírnění buněčného stresu. Že tomu nerozumíte? Já také ne. A obdivuju všechny, kteří tyhle zázraky dokáží, to oni jsou naše budoucnost.
Metoda CRISPR mi vlila naději do žil už před časem, kdy jsem o ní slyšela z úst mikrobioložky, genetičky, biochemičky a nositelka Nobelovy ceny za chemii za rok 2020 Emmanuelle Charpentier v pořadu Hyde Park Civilizace. Fascinující díl! Můj malý kamarád, syn přátel, má cystickou fibrózu a právě o možnosti její léčby touto metodou tam nejednou padla řeč. Věřím vědcům a nosila bych je na rukou už v tu chvíli. Jak je ale vidět, tohle nebylo zdaleka všechno. O metodě CRISPR ještě v budoucnu hodně uslyšíme. Jsem si jistá, že jednou změní náš svět. Už teď například vrací lidem zrak.
Metoda CRISPR bude mít zásadní vliv na budoucnost lidstva. Kdo si počká, ten se dočká.
Downův syndrom v čase
První popis syndromu je ovšem přiznáván anglickému lékaři Johnu Langdonu Downovi, který v roce 1866 publikoval svou nejslavnější práci: Observations on an Ethnic Classification of Idiots, a po kterém je také syndrom pojmenován. Chromozomální podstata Downova syndromu však zůstala ještě mnoho let skryta. Teprve v roce 1959 byla za příčinu Downova syndromu označena trizomie chromozomu 21. Zasloužil se o to francouzský genetik a pediatr Jérôme Lejeune. V České republice se s Downovým syndromem rodí přibližně jedno dítě z 800 až 1000 živě narozených. Ročně je to tedy kolem 50 novorozenců s Downovým syndromem. V naprosto minimálním počtu případů najdete na naší malé velké Zemi s tímto syndromem i dvojčata. Šance, že se narodí dvojvaječná dvojčata s touto diagnózou, je jedna k více než 14 milionům. Ale stane se. A dokonce i u nás v Česku.
Když se narodila dvojčata Maruška a Zuzanka, nic nenasvědčovalo tomu, že by se dělo něco nezvyklého. Těhotenství i porod probíhaly bez problémů a všechna vyšetření byla v pořádku. Překvapení přinesl až výsledek genetických testů, který potvrdil, že obě holčičky mají Downův syndrom. Jejich rodiče, Barbora a Tomáš, mají ještě čtyřletou holčičku Aničku. S pomocí fyzioterapie, ergoterapie, hipoterapie, canisterapie, cvičení ve vodě i doma se její sestřičky Zuzanka s Maruškou učí každý den novým věcem. Díky vytrvalosti rodičů a pozitivním prognózám lékařů mají šanci na co nejsamostatnější život. Přesto je péče o dvojčátka náročná psychicky, fyzicky i finančně. Proto Bára s Tomášem požádali veřejnost o pomoc prostřednictvím Znesnáze. Výtěžek ze sbírky pomůže zajistit holčičkám terapie na celý rok a dá jim šanci na samostatný život.
Maruška a Zuzanka.
Zpět ale k vědeckému objevu. Kde je tedy problém?
Zásadním zjištěním je, že metoda fungovala i v nedělících se buňkách. To je důležité, protože většina buněk v lidském těle je po dosažení zralosti v klidovém stavu. Otevírá se tak teoretická možnost zasáhnout i do buněk nervové soustavy, které jsou klíčové pro neurologické projevy Downova syndromu. Po odstranění nadbytečného chromozomu se v buňkách zvýšila aktivita genů spojených s vývojem nervového systému a současně poklesla aktivita genů souvisejících s metabolismem – což přesně odpovídá tomu, jak trizomie ovlivňuje vývoj mozku a další tělesné funkce. Aby vědci zvýšili účinnost celého procesu, dočasně vypnuli v buňkách geny LIG4 a POLQ zodpovědné za opravu poškozené DNA. Jenže to je dvousečná zbraň. Buňka s nefunkčními opravnými mechanismy je totiž mnohem náchylnější k dalším mutacím, což dramaticky zvyšuje riziko jejího zvrhnutí v buňku nádorovou.
Naděje na brzkou léčbu jsou zatím předčasné, hlavní překážkou zůstávají nejen bezpečnostní otázky
Samotná technologie CRISPR stále není bezchybná. Je na samém počátku, ačkoli dělá obrovské kroky kupředu. Problémem zůstávají efekty, kdy genetické nůžky střihnou i tam, kde nemají. K nežádoucím zásahům na zdravých chromozomech docházelo v minulosti poměrně často. Poté, co vědci zjistili, že některé navržené vodicí sekvence způsobují i nežádoucí zásahy, sestavili novou verzi CRISPR vektoru, který obsahoval pouze ty nejspolehlivější sekvence. Další výzvou je samotná technická realizace v živém organismu. Nemluvíme o laboratorní misce, kde lze buňky snadno upravit a vybrat přeživší. V lidském těle by bylo nutné bezpečně doručit CRISPR systém do miliard relevantních buněk, například do mozku či srdce, a to už je panečku jiná výzva. Navíc lidský imunitní systém může na bakteriální enzymy CRISPR reagovat jako na cizorodé vetřelce a bude po všem. Je tu spoust rizik. Nejen těch zdravotních.
Česká federace sportovců s Downovým syndromem má spoustu aktivit. Vedle pravidelných sobotních tréninků i nespočet světových závodů, které vyhrávají. Jsou šťastné, milují a milované. Máme právo změnit od základu jejich život?
Máme na to právo?
Musíme si položit také otázku, zda je Downův syndrom nemoc, kterou je třeba léčit. Co když jde o neoddělitelnou součást identity člověka? Kdo by měl rozhodovat o tom, zda a kdy a u koho terapii použít? Najít odpovědi je ve výsledku snad ještě složitější než samotná biotechnologie. Než se k takové debatě společnost uchýlí, ještě hodně vody uteče. Ale už jen fakt, kam se vědci dostali, je něco, čemu by ještě před pár desítkami let snad nikdo nevěřil. Klobouk dolů.
Zdroj:
https://www.mie-u.ac.jp/en/R-navi/release/medic/innovative-approach-developed-for-removing-extra-chromosome-21-in-cells-from-individuals-with-down-s.html
https://www.earth.com/news/crispr-used-to-remove-extra-chromosomes-in-down-syndrome-and-restore-cell-function/
https://www.reuters.com/business/healthcare-pharmaceuticals/health-rounds-gene-editing-may-hold-key-preventing-down-syndrome-2025-02-19/
https://conexiant.com/internal-medicine/articles/crispr-successfully-removes-extra-chromosome-21/
