Vědci nahlédli do světa bez cukrovky. Experiment s CRISPR ale čelí nejistotě

Vědci oznámili, že implantovali buňky slinivky břišní upravené technologií takzvaných genetických nůžek CRISPR člověku s cukrovkou 1. typu. Experimentální studie skončila úspěchem – buňky po dobu několika měsíců vyráběly spolehlivě hormon inzulin, který řídí hladinu cukru v krvi. Výzkum se ale zároveň potýká s problémy a nejistotou.

Studie, která proběhla v americkém Washingtonu v soukromé společnosti Sana Biotechnology, nabízí podle expertů do budoucna nadějné vyhlídky, že by se mohl milionům lidí po celém světě změnit život. Ovšem pokud překoná nedostatky, jež zatím má.

Cukrovka prvního typu je nemoc, která u nemocného člověka způsobuje závislost – musí po zbytek života brát hormon inzulin, jinak se jeho organismus nedokáže vyrovnat s nerovnováhou cukru v těle. Diabetikům s tímto typem problému sice pomáhá i dieta a změna životního stylu, ale bez inzulinu a jeho pravidelných injekcí se neobejdou.

  • Diabetes mellitus, česky úplavice cukrová, krátce cukrovka, je souhrnný název pro skupinu závažných chronických onemocnění, která se projevují poruchou metabolismu sacharidů.
  • Rozlišují se dva základní typy: diabetes I. typu a diabetes II. typu, které vznikají důsledkem absolutního nebo relativního nedostatku inzulinu. Obě dvě nemoci mají podobné příznaky, ale odlišné příčiny vzniku. V prvotních stadiích diabetu I. typu jsou ničeny buňky slinivky břišní, které produkují hormon inzulin, vlastním imunitním systémem. Proto se řadí mezi autoimunitní choroby. Diabetes II. typu je způsoben sníženou citlivostí tkání vlastního těla k inzulinu.

Zdroj: Wikipedia

Jedinou cestou, jak se cukrovky zbavit, je transplantace buněk, které inzulin vyrábí a řídí jeho produkci. Transplantace samotných buněk nezabírá, musí se implantovat celé jejich takzvané „Langerhansovy ostrůvky“, což jsou části slinivky břišní. Bez nich ale člověk nemůže žít, takže se musí získávat od mrtvých dárců.

Takový zákrok může obnovit produkci inzulinu až na několik let, ale provádí se jenom zřídka – brání tomu jednak nedostatek dárcovských slinivek, ale také nutnost celoživotní imunosupresivní léčby, která s sebou nese riziko infekce, rakoviny a dalších závažných vedlejších účinků.

Buňky, které umí vyrábět inzulin

Vědci z několika společností dokázali v poslední době přijít na to, jak nedostatek slinivek obejít – a to pomocí takzvaných pluripotentních kmenových buněk. To jsou buňky, z nichž se dají v laboratoři vytvořit téměř jakékoliv jiné buňky lidského těla – tedy i buňky Langerhansových ostrůvků.

Jen ve Spojených státech trpí cukrovkou prvního typu asi dva miliony lidí – a v posledních letech této nemoci přibývá mezi mladými lidmi. Podle odborného časopisu Nature o tyto klienty usiluje rovnou několik biotechnologických společností, které investují do výzkumu. Pro srovnání, v Česku se s nemocí potýká zhruba šedesát tisíc lidí.

Nejdále v bádání je podle Nature společnost Vertex. Ta loni v červnu oznámila, že provedla transplantaci ostrůvků získaných z embryonálních kmenových buněk u dvanácti lidí s diabetem 1. typu. Po roce od zákroku už deset účastníků nepotřebovalo žádné další injekce inzulinu. Společnost proto v současné době plánuje požádat o regulační schválení této buněčné terapie.

Podobně daleko je čínská společnost Reprogenix Bioscience v čínském Chang-čou, která vytváří ostrůvky z přeprogramovaných kmenových buněk odvozených z tukové tkáně samotného příjemce. Firma zatím neposkytuje tolik informací jako její americký konkurent, ale první zprávy podle odborného tisku také hovoří o úspěchu.

To ale neřeší druhý výše popsaný problém. Tyto dvě terapie totiž vyžadují užívání látek, které potlačují imunitu a způsobují řadu dalších zdravotních problémů: tělo s narušenou imunitou je totiž zranitelné množstvím nemocí a léčba tak úplně nezvyšuje kvalitu života.

Tělo totiž tyto cizí buňky odmítá, pokládá je za vetřelce a snaží se je zničit. Vyřadit část imunitního systému je jediná cesta, jak zabránit tomu, aby organismus implantované buňky nezničil.

Pokus a nejistota

Pokrok, který reportuje americká společnost Sana, by všechny tyto projekty urychlil o celé roky. Našel totiž cestu, jak upravit implantované buňky tak, aby na ně imunitní systém neútočil, což by znamenalo, že by buňky z laboratoře šlo poskytnout bez rizika mnohem více lidem.

V tomto experimentu vědci začali s buněčnými ostrůvky od zemřelého dárce, který neměl cukrovku. Pomocí systému úpravy genů CRISPR deaktivovali dva geny, které normálně pomáhají označovat cizí vetřelce pro T-lymfocyty, jež jsou první linií obrany imunitního systému.

Poté pomocí viru dopravili do buněk genetické instrukce pro protein CD47. Ten slouží jako ochranný signál, který říká imunitnímu systému, aby nechal cizí, geneticky upravené buňky, na pokoji a ignoroval je. Výsledky samy o sobě byly přesvědčivé a podle Nature velmi pozitivní.

Problém je, že zatím tato metoda není ani zdaleka bezchybná. Menší nezávislé výzkumy nedokázaly v buňkách tyto výsledky zopakovat. Experiment navíc neprobíhal roky, ale jen měsíce, takže ani není jisté, jestli opravdu metoda funguje dlouhodobě.

Kombinace obou metod, tedy CRISPRu a kmenových buněk, přináší naději. Aby se ale neproměnila ve zklamání, je zapotřebí ještě doladit „drobné detaily“, které však zatím brání nasazení této biotechnologie do praxe. Vědci jsou tedy zatím přes rozsáhlé mediální nadšení spíše opatrně optimističtí.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

WHO žádá informace o výskytu moru v Rusku. Podle Moskvy epidemie nehrozí

Světová zdravotnická organizace (WHO) požádala ruské úřady o informace ohledně zpráv médií, že se v sibiřském ústavu pro boj proti moru nakazil další zaměstnanec. Laborantka ústavu podle ruských médií nedávno zemřela na plicní mor, zatímco ruské úřady výskyt moru popírají a tvrdí, že mladá žena podlehla zápalu plic nezjištěného původu. Ruský úřad pro ochranu spotřebitelů Rospotrebnadzor ve středu uvedl, že obyvatelé Irkutské oblasti na Sibiři nečelí žádnému epidemickému nebezpečí.
12:56Aktualizovánopřed 40 mminutami

Snovačka a skákavka. Na jižní Moravě objevili dva v Česku dosud neznámé druhy pavouků

Přírodovědci z Masarykovy univerzity objevili skákavku Attulus inexpectus na slanisku Trkmane-Rybníčky u Rakvic a vzácnou snovačku Crustulina sticta na Kosteliskách u Dubňan.
před 2 hhodinami

Nobelovu cenu za chemii získali vědci za výzkum zrcadlové chemie

Švédská akademie věd oznámila, že nositeli Nobelovy ceny za chemii za letošní rok se stali Henri Kagan a Koenso Soai, kteří se věnují výzkumu nelineárních jevů a autokatalýzy v asymetrické organické syntéze.
11:55Aktualizovánopřed 3 hhodinami

Vanilin by mohl pomoci při léčbě chronických ran, ukazuje studie

Vanilin má výrazné antioxidační, protizánětlivé a antibakteriální účinky, díky nimž by mohl být slibnou složkou přípravků určených k hojení ran. Vyplývá to ze studie výzkumného týmu z Laboratoře biomedicínské nanomechaniky Flindersovy univerzity v Austrálii, která byla zveřejněna v časopise International Journal of Pharmaceutics.
včera v 14:25‌‌

Trosky starověkého Týru přečkaly útoky, teď se k nim vracejí potápěči

Ve středomořských vodách u jiholibanonského města Súr (známého jako Týr či Týros) proplouvají potápěči kolem kamenných zdí, starověkých konstrukcí a potopené cesty. Jde o pozůstatky města, které kdysi stávalo nad vodou. S vratkým příměřím mezi Izraelem a libanonským hnutím Hizballáh se tak návštěvníci vracejí do míst známých troskami z dob starověkého Říma a ještě starší fénickou historií, píše agentura AP.
včera v 13:34‌‌

Nobelovu cenu za fyziku dostal Francis Halzen za výzkum neutrin v obří ledové kostce

Švédská akademie věd oznámila, že nositelem Nobelovy ceny za fyziku za letošní rok se stal belgicko-americký vědec Francis Halzen, který se věnuje výzkumu neutrin, kosmických částic, které dopadají na Zemi.
včeraAktualizovánovčera v 12:24‌‌

Whisky se má poprvé destilovat ve vesmíru, experiment začne v roce 2028

Whisky se má vůbec poprvé destilovat ve vesmíru. Experiment má zároveň ukázat, jak zrání nápoje ovlivní podmínky mimo zemskou atmosféru. Skotští a japonští experti plánují v roce 2028 vyslat do vesmíru družici se vzorky whisky a surovinami potřebnými k její výrobě. Na oběžné dráze Země by měla zůstat pět let.
včera v 08:00‌‌

Přírodu nemůžeme jen tak vytěžit, říká autor „rivermovie“ Lom

Tématem 52. ročníku festivalu Ekofilm, který se odehrál 1. až 4. října v Brně, byl Vodoběh. Vedle řady soutěžních snímků nabídl i dva filmy členů poroty vyprávějící o lidstvu a vodě. H2O: Molekula života – Civilizace režiséra Alexe Tatea nabízí mozaiku vědeckých poznatků o tom, jak sladká voda utvářela a utváří lidská společenství. Petr Lom v poetickém „rivermovie“ Já jsem řekou, řeka je mnou přináší pohled původních obyvatel Nového Zélandu a Austrálie na přírodu při putování po řece Whanganui, která jako první na světě získala právní status osoby.
včera v 07:30‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.