Genové zbrojení proti rakovině

Čínští vědci jako první na světě zahájili experimentální léčbu rakoviny pomocí buněk, jejichž dědičná informace byla upravena novou technikou genového inženýrství. Spojené státy nechtějí zůstat pozadu.

Jehla proniká do žíly a vzápětí už tenkou hadičkou proudí do pacientovy krve roztok plný buněk. Je 28. října 2016 a na klinice Sečuánské univerzity v Čcheng-tu startuje nová kapitola boje s nádorovými onemocněními. Tým pod vedením onkologa Lu Joua „sestřihl“dědičnou informaci pacientových buněk imunitního systému označovaných jako T-lymfocyty tak, aby buňky agresivně útočily na nádor. K úpravě DNA vědci poprvé použili revoluční techniku známou jako CRISPR-Cas9.

Jouův první pacient onemocněl nemalobuněčným karcinomem plic, nebezpečným typem rakoviny častým u kuřáků. Z plic pronikly rakovinné buňky do dalších orgánů, uhnízdily se tam a začaly zběsile růst. Chemoterapie ani ozařování už je nedokážou zastavit. Imunitní obrana pacienta také neklade nádoru vážný odpor. Vědci vědí, že i v takto vypjatých situacích drží organismus imunitní reakce na uzdě a nedovolí jim rozjet se na plné obrátky. U zdravého člověka je taková kontrola imunity namístě, protože brání napadání zdravých buněk těla. V extrémních situacích, jako je atak nádorových buněk na celé tělo, by ale bylo lepší, kdyby imunitní systém pracoval bez ohledu na možné vedlejší škody.

V tom mu ale brání „brzdicí“geny. Mezi nimi je silný třeba gen PD-1. Právě na něj čínští lékaři v průlomovém klinickém experimentu míří. Odebrali nemocnému z krve T-lymfocyty, revoluční technikou genového inženýrství z nich „vystřihli“gen PD-1 a takto „odbrzděné“buňky pak vrátili pacientovi. Doufají, že tyto lymfocyty přestanou tolerovat nádorové buňky roztroušené po těle a rázně se s nimi vypořádají.

Léčba upravenými buňkami

Již dříve testovali lékaři léčbu buňkami, které odebrali pacien-

Systém CRISPR-Cas9

tům a vrátili jim je po cílené úpravě dědičné informace. Lidem s AIDS se například pokusili obrnit bílé krvinky proti smrtícímu viru HIV tím, že v nich poškodili gen CCR5. Krvinky tak ztratily „kotviště“, přes které se na ně virus při svém ataku váže.

Techniky používané pro zásahy do dědičné informace však byly složité a málo výkonné. Technika CRISPR-Cas9, která byla popsána před několika málo lety, dokáže navodit plánovanou změnu DNA na přesně vybraném místě genomu. Navíc je ve srovnání s předchozími těžkopádnými technikami jednodušší, efektivnější a v neposlední řadě i mnohonásobně levnější.

„Krispry“, jak se těmto novým nástrojům molekulární genetiky zjednodušeně přezdívá, vyvolaly revoluci v genovém inženýrství. S jejich pomocí jsou získávány nové, výkonnější odrůdy zemědělských plodin. A vědci rozjíždějí projekty, které se ještě před pár lety zdály neuskutečnitelné. Upravují například dědičnou informaci prasat tak, aby jejich orgány bylo možné transplantovat těžce nemocným lidem, pro něž se nenašel vhodný dárce orgánu. Pro těžkopádné dřívější techniky se ukázaly rozsáhlé změny dědičné informace prasete jako příliš velké sousto. Pomocí CRISPR-Cas9 se podařilo americkému týmu přepsat najednou DNA prasat na 62 různých místech.

Plným právem se o autorech techniky CRISPR-Cas9 už letos hovořilo jako o horkých kandidátech na Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. Nobelovský výbor ale zřejmě vyčká, jak dopadne velká soudní bitva o patent, jež zuří mezi konkurenčními týmy z Kalifornské univerzity v Berkeley a bostonským Massachusettským technologickým institutem.

USA dohánějí Čínu

Příslib „krisprů“pro boj s nádory je tak významný, že čínští vědci nezůstanou na tomto poli nadlouho osamoceni. Ve Spojených státech už byla schválena podobná strategie léčby rakoviny založená na úpravěDNA v buňkách pacientů týmu vedenému Carlem Junem z Pensylvánské univerzity ve Filadelfii.

„Myslím, že mezi Čínou a Spojenými státy se schyluje k závodům v pokroku na tomto poli, k jakémusi Sputniku 2.0,“komentuje situaci June s narážkou na soupeření velmocí na začátku kosmické éry. A dodává, že takové soupeření bývá přínosné, protože vede k lepším výsledkům.

Kusé zprávy z kliniky v Čcheng-tu zatím nenaznačují, že by novou léčbu provázely významnější komplikace. Pacient dostane další porci krvinek s upravenou dědičnou informací a do klinického testu se postupně zapojí devět dalších lidí s pokročilým nemalobuněčným karcinomem plic.

V této fázi se lékaři soustředí především na možná rizika léčby. Pacienti zůstanou po zákroku pod pečlivým dohledem dalších šest měsíců a lékaři budou pátrat po jakýchkoli příznacích komplikací, jež by mohly být připsány na vrub léčby. Teprve když všechno dobře dopadne, rozběhnou se další testy, v kterých už půjde o léčebný efekt.

June a jeho tým by měli začít s klinickými testy v lednu roku 2017. Už na březen plánuje čín- ský tým z Pekingské univerzity hned tři nové klinické testy. Jejich cílem je ověřit léčbu nádorů močového měchýře, prostaty a ledvin. Pokaždé budou použity buňky pacientů s DNA upravenou pomocí techniky CRISPR-Cas9.

Vědci už vyzkoušeli k „odbrzdění“T-lymfocytů alternativní metody. Pokusili se například zablokovat „brzdu“proteinu PD-1 pomocí speciálně připravených protilátek a podařilo se jim tak potlačit růst nádorů v plicích. Přístup založený na účinku protilátek může mít nad postupy využívajícími úpravu dědičné informace T-lymfocytů navrch. Produkce potřebných protilátek je celkem snadná. Namnožit pro léčbu dostatek geneticky modifikovaných krvinek se ukazuje jako mnohem komplikovanější úkol. Lu Jou a jeho spolupracovníci plánovali první experimentální léčbu na srpen. Ale právě potíže s množením léčebných buněk oddálily zahájení klinických testů o čtvrt roku.