DNA čip makaka pomůže lékařům

Experimenty na opicích mají v lékařském výzkumu stále nezastupitelné místo. Některé testy nelze na jiných zvířatech provádět. Patří k nim například vývoj a testování léků proti smrtící chorobě AIDS, jejímž původcem - virem HIV - se každoročně nově nakazí asi 5 milionů lidí. Využití tzv. DNA čipů pro výzkum aktivity genů makaka rhesuse by mělo tento výzkum zefektivnit a dále zredukovat počty využívaných zvířat.

Zatím měli vědci k dispozici DNA čipy s lidskými a myšími geny. Opičí čip s geny makaka, který uvádí na trh kalifornská společnost Affymetrix, vznikl díky spolupráci genetiků z amerického Národního ústavu pro zdraví s jejich kolegy z University of Nebraska. Ve srovnání s vývojem DNA čipů s lidskými nebo myšími geny zvládli vědci vedení Robertem Nordgrenem vývoj opičího čipu v polovičním čase a za polovinu peněz. Přesto jim zabral vývoj dva a půl roku. A to jim práci výrazně usnadnily výsledky výzkumu genetiků z Baylor University v americkém Waco, kde probíhá čtení kompletní dědičné informace makaka. Nordgrenův tým svépomocí přečetl asi 5 000 opičích genů - především těch, které se nápadně podobají genům člověka a nejsou zatím ve středu zájmu genetiků z Baylor University. Čip se dočká už v dohledné době celé řady vylepšení, protože čtení DNA makaka bude pokračovat ještě přinejmenším pět let a přinese záplavu nových poznatků.

DNA čip nemá mnoho společného se stejnojmennou elektronickou součástkou, která pohání například naše počítače. Vlastně s ním sdílí jen "podklad", který tvoří malé "sklíčko". Na něm jsou u DNA čipu v mikroskopických "tečkách" naneseny kusy každého ze zhruba 22 tisíc opičích genů. Když je čip vystaven vzorku získanému z buněk makaka, reagují jeho "tečky" na aktivní gen ze vzorku "rozsvícením". Čip tak nabízí genetikům obrázek ne nepodobný nočnímu pohledu na velký panelový dům. Zatímco rozsvícená okna prozrazují, který z obyvatel ještě nespí, svítící "tečka" na čipu prozrazuje "bdící" gen. Za tmavými okny se jak na čipu tak i v domě skrývají "spáči". Z intenzity světla za oknem můžeme usoudit, zda jeho obyvatel právě horečně gruntuje v celém bytě, nebo se usadil ve zšeřelém pokoji k televizní obrazovce. Podobně i síla svitu "tečky" prozradí, jestli gen pracuje "na plný plyn", nebo jestli "relaxuje". DNA čip umožní vědcům prověřit najednou činnost všech genů makaka.

Pomocí DNA čipu mohou lékaři zjistit, jak a nakolik ovlivňuje onemocnění aktivitu genů v jednotlivých tkáních a orgánech. Zároveň jim dovoluje sledovat, jak reaguje kompletní spektrum genů na léčbu a na podávání různých léků. Lze tak vybírat nejnadějnější preparáty pro další testování, ale také včas odhalit léky, které by mohly mít nežádoucí vedlejší účinky.

Důležité je, že čip dává vědcům představu o tom, jak se v různých situacích mění celková souhra genů. Před zavedením DNA čipů dokázali sledovat jen aktivitu jednotlivých genů a celkové souvislosti jim mohly snadno uniknout. DNA čip je v tomto směru revolučním převratem. Přináší změnu, kterou můžeme přirovnat k situaci dirigenta, který dříve slyšel při dirigování jen hlasy klarinetů a teď konečně slyší celý orchestr.

Kromě výzkumu léčby onemocnění AIDS najdou čipy uplatnění i při hledání léků proti dalším infekčním nemocem. Využijí je i lékaři vyvíjející nové léčby neplodnosti nebo neurologové.