Gymnázium Tachov, seminář 25. září 2002 Klonování lidských embryonálních kmenových buněk Jiří Svršek 1 c 2002 Intellectronics Abstract V prosinci 1998 společnost Advanced Cell Technology, Inc. oznámila úspěšný vývoj metody pro produkci primitivních lidských embryonálních kmenových buněk pomocí technologie přenosu jádra (klonování). Metoda je založena na spojení lidské somatické buňky s vaječnou buňkou hovězího dobytka, z níž bylo odstraněno jádro. Metoda umožňuje neomezenou produkci lidských kmenových buněk pro medicínu transplantací orgánů. Vědci doufají, že nové technologie odstraní dvě překážky v současných terapiích transplantace. Proti výzkumu kmenových buněk a proti genovým manipulacím se staví především různá náboženská sdružení. Mnozí křesťané považují genové manipulace za zásahy do Božího stvoření a spatřují v nich ohrožení samotné podstaty člověka. Někteří lidé odmítají genové manipulace kvůli možnému zneužití v neprospěch člověka a poukazují na různá nebezpečí a na etická a morální hlediska. 1 e-mail: natura@eri.cz, WWW: http://natura.eridan.cz
References [1] Advanced Cell Technology, Inc. http://www.act.com [2] UNIVERSUM, časopis České křesťanské akademie. http://ebed.etf.cuni.cz/universum/ [3] Šprunk, Karel: Encyklika Fides et ratio o přírodních vědách. UNIVERSUM, revue přírodovědecké a technické sekce České křesťanské akademie. 31-32/1999 (léto 1999). 1
1 Produkce lidských embryonálních kmenových buněk V prosinci 1998 společnost Advanced Cell Technology, Inc. oznámila úspěšný vývoj metody pro produkci primitivních lidských embryonálních kmenových buněk pomocí technologie přenosu jádra (klonování). Metoda je založena na spojení lidské somatické buňky s vaječnou buňkou hovězího dobytka, z níž bylo odstraněno jádro. Metoda umožňuje neomezenou produkci lidských kmenových buněk pro medicínu transplantací orgánů. Vědci doufají, že nové technologie odstraní dvě překážky v současných terapiích transplantace. Za prvé jde o řešení problému odmítnutí tkáně. Buňky vytvořené klonováním jsou geneticky identické s buňkami pacienta. Za druhé technologie může poskytnout snadno dostupný zdroj buněk a pomoci tak běžným požadavkům na velké množství transplantované tkáně. V lednu 1998 společnost Advanced Cell Technology, Inc. již oznámila narození prvních klonovaných transgenních krav, George a Charlie. Technologie umožní produkci podobných zvířat, které jsou schopny produkovat dostatečně velké množství terapeuticky významných proteinů v jejich mléku. Od metody klonování embryonálních kmenových buněk si vědci slibují neomezenou produkci buněk vhodných pro transplantace různých tkání. Potenciální klinické použití sahá od léčení selhání srdce přes transplantace orgánů až k léčení Parkinsonovy choroby nebo onemocnění cukrovkou (diabetes). Metoda navíc umožňuje tvorbu lidských embryonálních kmenových buněk z různých somatických buněk pacienta a řeší tím závažný problém odmítnutí transplantovaného orgánu. Metoda pomůže zachránit tisíce pacientů s nemocným srdcem, játry nebo ledvinami, kteří jsou nyní zcela odkázáni na potenciální dárce orgánů. Rozšíření této metody bude záviset na dostupných zdrojích vaječných buněk s hovězího dobytka nebo jiných zvířat. Zvířata se stanou neomezeným zdrojem vaječných buněk pro jaderný přenos a stanou se důležitou alternativou k použití lidských vaječných buněk. Výzkumníci společnosti Advanced Cell Technology, Inc. vytvořili primitivní lidské embryonální kmenové buňky ze starých a diferencovaných buněk lidského organismu a jsou dnes schopni vytvořit určitý typ buněk, jako je kůže. Vyjmutá lidská buňka, jejíž jádro je implantováno do vaječné buňky dobytka, se tímto procesem omladí a vrátí se do svého primitivního stavu. Primitivní buňky lze kultivovat v laboratoři a potenciálně je lze vypěstovat v diferencované buňky určitého typu tkáně. Společnost získala výhradní licenci na svoji technologii od Univerzity v Massachusetts. Společnost Advanced Cell Technology, Inc. je přední výzkumnou společností, která se zabývá genetickou manipulací buněk za účelem klonování transgenních živočichů, které lze využít pro výrobu farmaceutických proteinů a transplantaci buněk a orgánů. Společnost vznikla v roce 1994 a plně se soustředila na vývoj klonovaných transgenních krav, které by produkovaly farmaceutické proteiny v mléce. Společnost se dále zabývá vývojem klonovaného transgenního vepře s využitím při transplantaci orgánů a při výrobě klonovaných lidských embryonálních kmenových buněk. Dnes se společnost zabývá především přenosem jader lidských buněk s cílem vytvořit buňky a tkáně geneticky identické s tkání pacientů, kteří trpí život ohrožujícími nemocemi. Společnost Advanced Cell Technology, Inc. sídlí ve Worcesteru ve státě Massachusetts. První aplikací technologie klonování je využití přenosu jádra s cílem vytvořit stádo hovězího transgenního dobytka, který by produkoval specifické proteiny ve svém mléce. Společnost se nyní zabývá produkcí hovězího dobytka, v jehož mléce by bylo obsaženo lidské sérum albumin. Albumin se dnes získává jako krevní derivát a terapeuticky se používá při ztrátách krve. Jen ve Spojených státech amerických se ročně využívá asi 440 tun albuminu. Proto vývoj transgenního dobytka představuje levnou a bezpečnou metodu pro výrobu tohoto proteinu. Další aplikací technologie klonování je produkce klonovaných transgenních živočichů, kteří budou dárci buněk při léčení neurodegenerativních onemocnění, jako je Parkinsonova choroba, při léčení chorob endokrinního systému, jako je juvenilní diabetes, při onemocnění degenerativní arthritidou a při léčení řady dalších závažných onemocnění. Metoda klonování může být využita při náhradě zničených buněk lidského mozku genericky vyrobenými nervovými buňkami živočichů. Další 2
závažnou aplikací je vývoj klonovaných transgenních zvířat pro transplantaci orgánů pacientům v terminálním stádiu onemocnění. 2 Odpor vůči výzkumu kmenových buněk Proti výzkumu kmenových buněk a proti genovým manipulacím se staví především různá náboženská sdružení. Mnozí křesťané považují genové manipulace za zásahy do Božího stvoření a spatřují v nich ohrožení samotné podstaty člověka. Někteří lidé odmítají genové manipulace kvůli možnému zneužití v neprospěch člověka a poukazují na různá nebezpečí a na etická a morální hlediska. V encyklice Fides et ratio vydané v září roku 1998 ve Vatikánu, která pojednává o vztahu víry a rozumu, se mimo jiné upozorňuje na možná rizika spojená s vědeckým bádáním: V oblasti vědeckého bádání se prosadil pozitivistický způsob myšlení, jenž se nejen vzdálil od jakéhokoliv vztahu ke křesťanskému světovému názoru, ale také, a především nechal padnout jakoukoliv známku zřetele metafyzického a morálního. Následkem toho se někteří vědci, zcela postrádající etické myšlení, vystavují nebezpečí, že středem jejich zájmu už nebude člověk a celistvost jeho života. Dokonce někteří z nich, vědomi si možnosti, jaké má technologický pokrok, kromě toho, že ustupují logice trhu, propadají i pokušení demiurgické moci nad přírodou a nad samou lidskou bytostí [3] 19. března 1999 v časopise Science byl publikován dopis Science Over Politics (Science, (283:1840-50, 1999), který podepsalo 67 nositelů Nobelovy ceny na podporu výzkumu kmenových buněk. Dopis vědců reagoval na dopis 70 členů Amerického kongresu z února 1999, v němž autoři žádali federální vládu, aby zakázala veškerý výzkum kmenových buněk získaných z lidských embryí. Dopis požadoval, aby Ministerstvo zdravotnictví a lidských služeb DHHS (the Department of Health and Human Services) zrušilo rozhodnutí dr. Harolda Varmuse, které umožnilo Národnímu úřadu zdraví NIH (National Institutes of Health) podporovat a financovat výzkum pluripotentních kmenových buněk. Podepsaní členové Kongresu se ostře vyjádřili k rozhodnutí dr. Varmuse a tvrdili, že toto rozhodnutí porušuje federální zákon, který zakazuje podporu výzkumu, v němž jsou poškozována nebo ničena lidská embrya. Tento federální zákon chrání lidská embrya před ničením v experimentech již více než 20 let. Tento zákon se stal hradbou proti zneužití lidských bytostí ve jménu lékařského pokroku a byl motivován snahou americké vlády uzákonit určité etické standardy do genetického výzkumu. Podepsaní vědci vyjádřili podporu vládě, DHHS a rozhodnutí dr. Varmuse, které umožňuje použít federální fondy pro výzkum lidských pluripotentních kmenových buněk. Národní úřad zdraví NIH plně chápe a respektuje důležité etické a morální výhrady vůči výzkumu kmenových buněk a oznámil, že připravuje přesná pravidla pro naplnění etických, právních a morálních aspektů týkajících se tohoto výzkumu. Národní úřad zdraví NIH plánuje ustavení zvláštní skupiny, která bude dohlížet nad použitím všech výzkumných grantů v této oblasti. Navíc využije dvou existujících Pravidel, která již existují: Zprávu výzkumného panelu lidského embrya z roku 1994 a omezení ustanovená Výzkumem transplantací živých tkání. Dále Národní úřad zdraví bude respektovat doporučení Národní bioetické poradní komise NBAC (the National Bioethics Advisory Commission), která byla ustavena americkým Kongresem. Podepsaní vědci kontaktovali další vědecké organizace a skupiny pacientů ve víře, že rozhodnutí DHHS je správné a dobře promyšlené. To přispěje k ochraně posvátnosti lidského života bez omezení biomedicínského výzkumu, který je důležitý k pochopení a odstranění lidských onemocnění. Navíc výzkum diferenciace buněk by podle názoru podepsaných vědců mohl přispět k prevenci a k odstranění dědičných defektů a rakoviny. Výzkum pluripotentních kmenových buněk navíc může zmenšit počet studií na zvířatech a klinických testů, které se vyžadují pro vývoj a testování léků. 3
Důsledky tohoto výzkumu pro klinickou medicínu jsou rovněž ohromné. Kmenové buňky bude možno použít pro vývoj různých typů buněk a tkání, které lze použít pro transplantaci. Například myocariocyty lze vpravit do srdečního svalu a tím zabránit myopatii a poškození srdce. Do lidského mozku pacientů s různými neurodegenerativními chorobami, jako je Parkinsonova choroba, lze vpravit mladé neurony. Beta buňky produkující insulin lze použít pro léčení nejrozšířenější civilizační choroby, diabetu. Proto DHHS musí pokračovat v podpoře výzkumu pluripotentních kmenových buněk. Pokud americký Kongres jednou zvrátí rozhodnutí Dr. Varmuse, bude to mít vážné vědecké a lékařské důsledky pro pacienty, kteří tuto pomoc očekávají. 4