Chicago - (Od zpravodaje Aktuálně.cz v USA) - "Prostě vytváříme molekuly, které vniknou to buňky, zjistí, co je zač, a podle toho jí dají nebo nedají zničující úder," popisuje svou práci drobná tmavovláska, která je nadějí mladého oboru zvaného syntetická biologie.
Jmenuje se Christina Smolkeová a je výzkumnicí na Stanfordově univerzitě v Kalifornii. Teď však popisovala své bádání v Chicagu, na výročním zasedání Americké asociace pro povznesení vědy (AAAS).
Programování v živém organismu. Díky RNA
Její představa je taková, že místo ozařování nebo podávání chemických protinádorových prostředků by se mohly rakovinné buňky v budoucnu ničit i jinak: uměle vytvořenými molekulovými komplexy z RNA (ribonukleové kyseliny, která pomáhá řídit činnost všech buněk).
Pro její naplnění třiatřicetiletá Smolkeová už kus práce udělala. Před časem publikovala ve vědeckém časopise Science první výsledky svého bádání. Sestavila s kolegy kousky synteticky vytvořené RNA do "chytrého" molekulového mechanismu, který pak rozpoznal jeden konkrétní lék.
Nyní dokázala zase víc: Vzala bílé krvinky typu T (startují imunitní reakci a ničí špatné buňky) z laboratorních myší a upravila jejich RNA tak, aby krvinky měnily své vlastnosti, když se v myším organismu setkají se zmíněným lékem.
Nikoli hříčky. Poučení pro vědce
Díky takovýmto zdánlivým hříčkám se vědci učí, jak řídit reakce v těle. Jejich cílem je pak vytvořit nový typ léku, který reaguje tak, jak je naprogramován. Tedy putuje v krvi lidským tělem a ovlivňuje ničivé imunitní reakce ve špatných buňkách.
"Pracujeme teď na tom, abychom díky těmto poznatkům sestavili během pěti let buněčný lék proti gliomu," říká Smolkeová. Gliom je zhoubný mozkový nádor.
"Já vím, je to hodně optimistické tvrzení, v medicíně výzkum obvykle nepostupuje takto rychle," připouští, ale hned zdůrazňuje: "V našem výzkumu se zatím věci hýbou pořádně dopředu..."
| Další články z konference v Chicagu: Plejáda dění v současné vědě |
Syntetická biologie
Když Christina Smolkeová popisuje svou práci, říká, že vše začíná u počítače. Tam badatelé vybírají části RNA, které se podle předpokladů budou chovat tak, jak vědci chtějí. Pak je sestavují v laboratoři.
Oboru, který uměle vytváří biologické systémy a záměrně ovlivňuje biologické funkce, se dnes často říká syntetická biologie.
Na konferenci v Chicagu obor reprezentoval také Drew Endy, rovněž ze Stanfordovy univerzity. Není to náhoda: na Stanford přešel (z Massachusettské techniky) vlastně také díky biologickému naprogramování. Mířil totiž za svou snoubenkou, jež sem zase přešla z Kalifornské techniky a jmenuje se, žádná náhoda, Christina Smolkeová...
Bakteriové továrny na benzín?
Drew Endy věří, že se jemu či jiným vědcům podaří do šesti let uměle zkonstruovat lidský chromozom - jakýsi "balíček" na geny v jádru buňky. Do něj by mělo být možné vkládat uměle vytvářenou DNA tvořící geny s požadovanými vlastnostmi. To by, alespoň teoreticky, umožnilo lépe poznávat lidské genetické vlastnosti.
Endy si je ovšem jist, že nové poznání a umělá konstrukce genů umožní v budoucnu "programovat" mikroorganismy tak, aby ve svém těle vytvářely a pak vylučovaly léky na přání. Nebo třeba pohonné hmoty srovnatelné s benzínem, ale vyráběné bakteriemi z odpadů.
Proti malárii za míň peněz
Jeden příklad na konferenci v Chicagu představil Jay Keasling, profesor Kalifornské univerzity v Berkeley. Umělé geny vložil do bakterií a kvasinek, a změnil je tak, že nyní produkují lék proti malárii odpovídající léku Artemisinin.
Ten se zatím získává z pelyňku bílého (Artemisia annua) obtížným a drahým výrobním procesem. Nemocní v chudých zemích si lék nemohou dovolit.
Průmyslová výroba různých medikamentů pomocí geneticky upravených bakterií je už dnes celkem běžná. Příkladem je třeba inzulín, který se pro cukrovkáře dříve bral z těl poražených zvířat, anebo lidský růstový hormon, který se musel pro léčení nemocných odebírat z podvěsku mozkového zemřelých osob. Nyní se tyto hormony tvoří v bakteriích, do nichž vědci vnesli příslušné lidské geny.
Práce profesora Keaslinga byla obtížnější, protože bakterie ani kvasinky nejsou nijak přizpůsobené k tomu, aby vytvářely obdobu protimalarického artemisininu. Když jej začaly po genetické úpravě produkovat, lék nejprve ničil buňky svého "rodiče".
"Ale zvládli jsme to," shrnuje Jay Keasling. "Teď doufáme, že během dvou let bude možné tento lék vyrábět, a brzy poté jej pak dát k dispozici lidem v Africe."
