Čekací listiny na transplantace jsou dlouhé. Jen ve Spojených státech je na nich zapsáno kolem 120 000 těžce nemocných lidí. Ročně však provedou lékaři v USA pouze kolem 17 000 transplantací. Každý den tak vypadne z amerických seznamů čekatelů 27 lidí, kteří se spásné operace nedožili.
Transplantační medicína se pere s nedostatkem vhodných orgánů. Bylo by jich zapotřebí mnohonásobně víc, než kolik se jich daří získat. I proto vědci několik desetiletí pracují na proměně prasete ve vhodného dárce. Prasat je dostatek a jejich orgány mají potřebnou velikost i výkon. Lidský imunitní systém však prasečí buňky nesnáší a sveřepě na ně útočí těmi nejúčinnějšími zbraněmi.
Už v devadesátých letech začali vědci pracovat na polidštěných prasatech, jejichž orgány by imunitní systém pacienta toleroval. Volili dvě základní strategie. Z dědičné informace prasat „vystřihávali“ geny, které jsou zodpovědné za dráždění lidského imunitního systému. A naopak, do prasečí dědičné informace vnášeli lidské geny, které bouřlivé reakce imunitního systému člověka tlumí. Křížením se pak vědci snažili získat prasata, která byla vybavena oběma typy genetických modifikací. Šlo to ale zoufale pomalu.
Velké farmaceutické firmy vrhly do vývoje prasat pro tzv. xenotransplantace – tedy pro transplantace zvířecích orgánů lidem – obrovské peníze. Například nadnárodní koncern Novartis počítal s investicemi ve výši 2 miliard amerických dolarů. Pomalý progres ale nadšení těchto firem rychle zchladil a ty v prvních letech 21. století výzkum xenotransplantací zastavily.
Jedním z důvodů jejich ústupu byly i nedořešené problémy s tzv. endogenními retroviry. Tyto viry se během evoluce prasete zabudovaly do prasečí dědičné informace a staly se její nedílnou součástí. Těmito viry se prasata nenakazí, ale zdědí je od rodičů spolu se všemi další dědičnými vlastnostmi.
Mnohé z endogenních retrovirů se sice rozpadly, ale několik desítek jich zůstává aktivních a vyrábějí nové virové částice. Prasatům to zjevně nevadí. Při transplantaci prasečího orgánu člověku však hrozí, že se pacient nakazí právě těmito „dědičnými“ prasečími viry. Jaký by to mělo dopad na lidské zdraví, není jasné.
CRISPR-Cas9 nastupuje
Odstranění endogenních retrovirů z prasečí dědičné informace dlouho představovalo neřešitelný problém. Vše se změnilo před pár lety s nástupem nové techniky genového inženýrství označované jako CRISPR-Cas9. Ta dovoluje provést hned několik zásahů do dědičné informace najednou a pracuje s vysokou účinností i spolehlivostí. Tým vedený harvardským biologem Georgem Churchem nyní pomocí techniky CRISPR-Cas9 očistil prasata od všech „dědičných“ virů.
Vědci nejprve „vystříhali“ všech pětadvacet plně funkčních endogenních retrovirů z prasečích buněk pěstovaných v laboratorních podmínkách. Když si byli jistí, že jsou viry mimo hru, naklonovali z těchto buněk prasata. Jedna z velkých překážek na cestě vedoucí k transplantacím zvířecích orgánů lidem je tak definitivně vyřešena.
Orgány prasat získaných týmem George Churche se ještě pro transplantaci lidem nehodí, protože nejsou obrněné proti atakům lidského imunitního systému. Prasata z jiných linií už jsou však obrněna poměrně solidně. Nemusí to trvat dlouho a vědci spojí vlastnosti těchto linií do jedné jediné, která nebude dráždit lidský imunitní systém a zároveň nebude ohrožovat pacienty prasečími viry. Výzkum, který velké firmy před patnácti lety „odpískaly“, tak slaví velký comeback.
Prasatům vzešlým z laboratoří George Churche patří v současnosti primát mezi geneticky modifikovanými zvířaty co do rozsahu změn v dědičné informaci. Žádný jiný živočich nemá dědičnou informaci tak masivně přebudovanou člověkem. Sám Church přiznává, že si nebyl jist, nakolik budou prasata zbavená endogenních retrovirů životaschopná a zdravá. Výsledky pokusů ho ale příjemně překvapily.
Zdroj: Science,
