Zpochybnění genové teorie

Minulý měsíc publikovalo konzorcium vědců objev, který zpochybňuje tradiční názor na to, jak fungují geny. Čtyři roky trvající podrobný výzkum organizoval americký National Human Genome Research Institute, provádělo ho 35 skupin z 80 organizací po celém světě. K překvapení všech vědci objevili, že lidský genofond zdaleka není čistě uspořádaná sekvence nezávislých genů, kde by každá sekvence DNA byla spojená s určitou funkcí nebo s vlastností, např. s predispozicí k cukrovce nebo k nemocem srdce.

Zdá se, že geny operují v komplexně propojené síti, jejich činnost a funkce se často překrývají, reagují na vzájemné podněty nejen jednotlivých jiných genů, ale i celých bloků genů a to vše se děje způsoby, kterým ne zcela rozumíme. Tyhle nové objevy by měla být výzva vědcům. aby zrevidovali už zažitý a dlouhodobý pohled na samotnou podstatu genů, na to, čím vlastně jsou a co dělají.

Biologové zaznamenávali přítomnost a zvláštní chování sítí genů už řadu let u jiných organizmů. Ale ve světě vědy objevy často neproniknou do mainstreamových médií, dokud se nějak netýkají člověka.

Nyní se tedy ví, že se nový objev týká i člověka, a to bude mít dalekosáhlý dopad za dveře laboratoří. Předpoklad, že geny pracují nezávisle, byl institucionalizován v roce 1976, kdy vznikla první biotech firma. De facto lze říci, že veškeré základy ekonomiky a regulace, na kterých byla biotechnologie postavena, stojí právě na tomto předpokladu.

Každá inovace s sebou nese určitou míru rizika. Je-li něco skutečně nové, lze jen velmi těžko odhadnout, jak to bude fungovat. Obhájci objevu jsou často schopni vidět pouze výhody. Ovšem co se týče inovací na poli potravy a medicíny, slepá důvěra v dobro nových objevů může být nebezpečná. Často se později vynoří nové informace, které zcela popírají původní principy a tedy i údajné výhody objevu. Někdy si zahrávají s bezpečností, na které zastánci objevu postavili svůj produkt.

Například antibiotika byla svého času považována za zázračný lék, který poprvé v historii zvýšil šanci člověka, že nezemře následkem běžné bakteriální infekce. Jenže doktoři nevěděli, že genetický materiál schopný odolávat antibiotikům se volně přenáší mezi bakteriálními druhy. Nadměrné zneužívání antibiotik předepisovaných doslova pro každou churavost umožnilo vzniku „superbakterie“, která je nyní v podstatě nezničitelná.

Principy, na kterých byl vystavěn biotechnologický průmysl, slibovaly stejně přitažlivé výhody. Základním axiomem, tzv. „Centrální dogma molekulární biologie“, bylo tvrzení, že každý gen v živém organismu, od člověka po bakterii, nese v sobě informaci potřebnou ke stavbě jednoho proteinu.

Proteiny jsou základní stavební jednotky, motory, které řídí funkci buněk a následně i organizmu. V roce 1960 vědci objevili, že gen, který produkoval určitý druh proteinu v jednom organizmu, je schopen produkovat podobný protein v jiném. Díky podobnosti mezi inzulínem produkovaným člověkem a prasetem se stal vepřový inzulín záchrannou léčbou pro diabetiky.

Vědci, kteří v roce 1973 modifikovali DNA, stavěli svou inovaci na mechanistickém modelu „jeden gen = jeden protein“.

Protože geny dárce mohly být asociovány se specifickou funkcí s diskrétní vlastností, vymezeny jasnými hranicemi, vědci věřili, že gen z kteréhokoliv organismu může čistě a předpověditelně „zapadnout“ do větší struktury – takové, na které by mohl být vybudován nový produkt a celé firmy, a to by mohlo být chráněno jako duševní vlastnictví.

Toto očekávání, které jeden molekulární biolog nazval „industriální gen“, je nyní zpochybněno.

„Industriální gen je něco, co může být definováno, vlastněno, sledováno, ověřeno z pohledu bezpečnosti, prokázáno, že má uniformní efekt, prodáno a odebráno,“ říká Jack Heinemann, profesor molekulární biologie ve škole molekulární biologie na univerzitě v Canterbury na Novém Zélandu a ředitel Centra pro integrovaný výzkum v biobezpečnosti.

Patentová kancelář ve Spojených státech umožňuje patentování genu, což je postaveno na předpokladu, že mají uniformní efekt nebo funkci. Defacto takto a těmito termíny gen definuje: „předepsaná sekvence DNA, která kóduje specifický funkční produkt“.

V roce 2005 studie ukázala, že jen v samotné USA už bylo patentováno 4000 lidských genů. A to je jen malá frakce celkového počtu patentovaných genů rostlin, zvířat a mikrobů.

Z pohledu nálezu konzorcia tato definice nyní vyvolává některé fundamentální otázky o ochranitelnosti těchto patentů.

Jsou-li geny pouze jedním z komponentů celkové funkce genomů, jak bude prokazováno případné porušení patentového vlastnictví, jestliže na jiný kritický prvek sítě si bude činit nárok jiný patent?

A stejně tak důležité: Budou tyto dosud nepochopené komponenty a vazby genové funkce přitažlivé pro investory v odvětví biotechnologie, kteří preferují, aby jejich tvrzení o intelektuálním vlastnictví bylo jednoznačné a nezpochybnitelné?

Dosud nikdo nezpochybnil legální základ genetických patentů, ale biotechnologický průmysl už dlouho připouští, že tyto otázky mají vědecký základ.

„Genome je obrovský komplex a jedinou věc, kterou o něm můžeme s určitostí říct, je to, že máme před sebou ještě dlouhou cestu k jeho pochopení,“ napsala v roce 2002 v článku s titulkem „Proč nenávidíme genové patenty“ na law.com zástupce ředitele a hlavní poradkyně Affymetrix, Barbara Caulfield.

„Začínáme si uvědomovat, že mnoho nemocí nezpůsobují akce jednotlivých genů, ale souhra mezi nimi,“ řekla paní Caulfield. Upozornila, že těsně před tím, než napsala svůj článek, „vědci oznámili, že dekódovali genetickou strukturu jedné z nejvirulentnější formy malárie, a že to zahrnuje interakce mezi pěti sty geny.“

Důležitější než patentová práva jsou ale následky bezpečnostní, které vyplývají ze zprávy konzorcia. Důkaz o síťové struktuře genomů otřásá vědeckou základnou doslova pro každé bezpečnostní riziko dnešních komerčních biotechnologických produktů, od geneticky modifikované setby až po farmaceutiku.

Profesor Heinemann, který píše články a učí o biobezpečnosti, napsal: „Největší obavu jsme vždy měli z toho, že komerční využití biotechnologie mohlo být předčasné, vzhledem k tomu, že jsme si dlouho uvědomovali, jak nedostatečně chápeme genetiku.“

„Je to proto, že jak genové patenty, tak sám proces genového inženýrství je definován v terminologii genů pracujících samostatně,“ řekl. „Regulátoři nemusí vědět o potenciální kolizi následkem síťových efektů.“

Navzdory tomu do dnešních dnů byl každý pokus zpochybnit bezpečnost biotechnologických produktů kategoricky odmítnut. Debata kolem kulatého stolu v roce 2004 o bezpečnosti GM potravin, sponzorována Pew Initiative on Food and Biotechnology, je toho typickým příkladem:

„Jak teorie, tak praxe potvrzují mimořádnou bezpečnost a předpověditelnost technologie rozdělování genů a jejích produktů,“ řekl dr. Henry I. Miller z Hooverova institutu, zastupující stranu pro-biotechnologickou. Dr. Miller byl zakládajícím členem oddělení biotechnologie na FDA (Food and Drug Administration) a předsedal při schvalování prvních GM potravin v roce 1992.

Nyní, když nález konzorcia vrhl stín na validitu této teorie, možná přišel čas, aby biotechnologické firmy věnovaly větší pozornost méně zřetelným efektům svých produktů, a aby otevřeně řekli, co o těchto nenápadných efektech vědí, vědcům a regulátorům.

Není to poprvé, kdy jsou o to žádány. V roce 2004 prosili vědci a akademičtí pracovníci v žurnálu Nature Genetics bio firmy, aby začaly zveřejňovat vnitřní informace, které o svých produktech mají, aby tak bylo možno je podrobit nezávislému rozboru požadovaném ve jménu důvěry ve vědu.

Profesor Heinemann říká, že mnoho biotech firem už nyní provádí detailní genetická studie svých produktů, která profilují vyjádření proteinů a dalších elementů. Ale neexistuje nařízení, které by je nutilo své nálezy zveřejňovat, tudíž velké množství důležitých nálezů leží nevyužito.

„Centrem debaty o biobezpečnosti na Novém Zélandu je nyní otázka, zda by firmy měly mít povinnost zveřejňovat data ze svých výzkumu o profilování genů za účelem včasné identifikace biohazardu,“ říká profesor Heinemann. „Ale bez legislativy, která by toto požadovala, budou zřejmě firmy nadále ignorovat nebezpečí plynoucí z interakcí více genů.“

Úvodník v Nature Genetics s titulkem „Dobrý občan nebo dobrý byznys?“ prezentoval tyto požadavky a je nyní na bio-firmách, aby se rozhodly. Vzhledem k důležitosti nových objevů nemají na vybranou.

Článek A Challenge to Gene Theory, a Tougher Look at Biotech vyšel v New York Times 1.7.2007. Překlad: editor.