Nové poznatky biomedicíny ve světle křesťanské etiky Prof.MUDr. Augustin Svoboda, CSc. Biologický ústav LF MU Brno 16 buněčné lidské embryo na špičce preparační jehly K čemu je toto embryo určeno? k preimplantační diagnostice? k produkci kmenových buněk? k ilustraci výzkumného projektu? Technologie používané v lidské reprodukci manipulace s pohlavními buňkami oplození in vitro (ve „zkumavce") manipulace s časnými zárodky preimplantační diagnostika destrukce embrya a odběr kmenových buněk umělé zygoty ze somatické buňky a enukleovaného vají vývoj vajíčka bez oplození - parthenot ajicka In vitro fertilizac Umělá zygota Parthenot Rýhování vajíčka ve zkumavce Odběr 1 blastomery Přenos embr Přenos embrya do dělohy nebo zmrazení Destrukce embrya a odběr embryoblastu Vývoj zárodku v matčině těle Kmenové buňky z lidských embryí Kultura pluripotentních kmenových buněk Izolace, kultivace a vývojové možnosti embryonálních kmenových buněk Srdeční svalovina Dignitatis personae (Instrukce Kongregace pro nauku víry- o některých otázkách bioetiky) • Odebírání kmenových buněk z lidských embryí je nevyhnutelnou příčinou jejich zničení a v důsledku toho je zásadně nedovolené. V tomto případě „výzkum - bez ohledu na výsledky terapeutického použití - nestojí ve službách lidstvu. Jde totiž cestou ničení lidských životů, které mají stejnou důstojnost jako jiní lidští jedinci a samotní badatelé. • Použití embryonálních kmenových buněk nebo diferencovaných buněk z nich vzatých či eventuálně poskytnutých jinými badateli po zničení embryí nebo dostupných na trhu představuje vážné problémy z hlediska spolupráce se zlem a pohoršení. • Pokud jde o klinické užití kmenových buněk obdržených dovolenými postupy, nejsou tu morální námitky. • Je třeba dát impuls a podporu výzkumu za použití dospělých kmenových buněk, poněvadž s sebou nenese etické problémy. Vývoj umělé zygoty po přenosu jádra somatické buňky Principy terapeutického klonování Kmenové buňky vhodné pro dárce somatické buňky Schema pokusu s klonováním ovce Dolly Donor sheep Remove cells from adult U rtferttJ i sed egg Cell culture Remove nucleus Transfer nucleus from donor cell to egg cell Implant embryo into foster mother Repeat process from this stage to produce unlimited clones Lamb born genetically identical to donor sheep • Církevní Magisterium odsoudilo možnost terapeutického klonování již v r.1987 v instrukci Donům vitae a v Dokumentu o terapeutickém klonování (2004) • Hlavními důvody jsou: • klonování je extremní formou umělého oplození • odpírá důstojnost osoby, která je klono vána a důstojnost plození • lidský zárodek je vytvářen jen jako zdroj buněk • je třeba rozlišovat mezi početím života jako daru lásky a vznikem živé bytosti jako průmyslového produktu Klonování člověka •je vnitřně nedovolené, poněvadž žene do krajnosti etickou nepřípustnost technik umělého oplodnění a má za cíl dát zrod nové lidské bytosti bez spojení s aktem vzájemného obdarování manželů a ještě radikálněji bez jakéhokoli vztahu k sexualitě. Tato okolnost vede k manipulacím, které závažně poškozují lidskou důstojnost. • Fakt, že si nějaký člověk osobuje právo svévolně určovat genetické vlastnosti jinému člověku, představuje závažnou urážku lidské důstojnosti a základní rovnosti mezi lidmi Studium vlastností embryonálních kmenových buněk: • bylo zjištěno, že udržování kmenového charakteru (kmenovosti) buněk je zajištěno souborem molekul, z nichž hrají klíčovou úlohu tzv. transkripční faktory. Ty spouští činnost genů, které zajišťují tzv. sebeobnovu, symetrické dělení a zabraňují diferenciaci • geny pro transkripční faktory byly identifikovány a čtyři z nich - Sox, Oct4, c-myc a Klf4 byly použity pro transformaci normálních diferencovaných buněk - kožních fíbroblastů. (Yamanaka 2007) • transformované buňky se změnily na kmenové buňky, tzv. indukované pluripotentní buňky s plným vývojovým potenciálem jako mají embryonální kmenové buňky c Příprava indukovaných pluripotentních buněk a jejich vývojové možnosti . KLF4, SOX2, c-Myc, Nanog, Oct-3/4, LIN-28 . I Kožní fibroblasty Reprogramované buňky Indukované pluripotent™ buňky Cardiomyocytes Adipocytes Dopaminergic Neuron Hematopoietic Progenitor Cells Pancreatic |V-Cells Motoneurons • Dnes, po 3 letech velmi intenzivního výzkumu, je zřejmé, že tyto indukované pluripotentní kmenové buňky jsou plnohodnotné a v mnoha směrech výhodnej ších než kmenové buňky embryonálního původu. Jejich výhodou je především to, že se dají připravit z těla pacienta, u kterého se uvažuje o léčení kmenovými buňkami. • Je vskutku pozoruhodné, že dosud všechny práce, které referovaly o technice přípravy indukovaných kmenových buněk či o jejich vlastnostech zmiňují, že se jedná o techniku, která nebude eticky kontroverzní, nebude tedy využívat lidská časná embrya Profesor Jan Wilmut, přezdívaný otec Dolly, který dostal od britské vlády dovolení klonovat lidská embrya, prohlásil, že již nebude pokračovat v pokusech s klonováním, ale dá přednost technicky schůdnějším indukovaným kmenovým buňkám, tedy řešení sociálně a eticky přijatelnému. Indukované pluripotentní buňky by tedy mohly uskutečnit cíle, které byly před několika lety realizovatelné jen za cenu hekatomb lidských embryí Vědecké úspěchy - rozvoj lidského poznání • Je ještě místo pro tajemství života a tajemství člověka? • Můžeme být pyšní na naše poznání? • Prostor pro pokorné vyznání: Podivuhodně jsem utvořen... Tvé oči mě viděly v zárodku, všechno bylo zapsáno v tvé knize: dny tak, jak se vytvářely, dřív než jediný z nich nastal. Jak si vážím divů, které konáš, Bože! Nesmírný je jejich počet... Z139 Zkoumání lidského genomu Genové manipulace, genová terapie V únoru 2001 bylo zveřejněno „první přečtení" lidského genomu. International Human Genome Sequencing Consortium: Initial sequencing and analysis of the human genome Nature 409: 860-921, (2001) - 15. února 2001 Venter,J.Craig et al.: The sequence of the human genome Science 291: 1304, (2001)- 16. února 2001 Krátký úsek pořadí nukleotidů na chromosomu 21 TCACAATTTAGACATCTAGTCTTCCACTTAAGCATATTTAGATTGTTTCCAGTTTTCAGCTTTTATGACTAAATCTTCTAAAATTGTTTTTCCCTAAATGTATATTTTAATTTGTCTCAGGAGTAGAATTTCTGAGTCATAAAGCGGT CATATGTATAAATTTTAGGTGCCTCATAGCTCTTCAAATAGTCATCCCATTTTATACATCCAGGCAATATATGAGAGTTCTTGGTGCTCCACATCTTAGCTAGGATTTGATGTCAACCAGTCTCT TTAATTTAGATATTCTAGTACAT ACAAAATAATACCTCAGTGTAACCTCTGTTTGTATTTCCCTTGATTAACTGATGCTGAGCACATCTTCATGTGCTTATTGACCATTAATTAGTCTTATTTGTTAAATGTCTCAAA.TATTTTATACAGTTTTACATTGTGTTATTCATT TTTTAAAAAATTCATTTTAGGTTATATGTATGTGTGTGTCAAAGTGTGTGTACATCTATTTGATATATGTATGTCTATATATTCTGGATACCATCTCTGTTTCATGCATTGCATATATATTTGCC TATTTAGTGGTTTATCTTTTCAT TTTCTTTTGG TATTTATTTTGAGTAAGTAACATTTAATATATTCTGTAACATTTAATGAATCATTTTATGTTATGTTTAGTATTAAATTTCTGAAAACATTCTATGTATTCTACTAGAATTGTCATAA TTTTATCTTTTATATACATTGATATTTTTATGTCAAA.TATGTAGGTATGTGATATTATGCACATGGTTTTAATTCAGTTAATTGTTCTTCCAGATGTTTGTACCATTCCAACATCATTTAAATCATTAAATGAAAAGCCTTTCCTTAC TAGCTAGCCAGCTTTGAAAATCCATTCATAGGGTTTGTGTTAATATATTTTTGTTCTTTTTTTTCCTTTCTACTGATCTCTTTATATTAATACCTACTGTGGCTTTATATGAAGTCATGGAATAATACGTAGTAAGCCCTCTAACACT GTTCTGTTACTGTTGTTATTGTTTTCTCAGGGTACTTTGAAATATTCGAGATTTTATTATTTTTTAGTAGCCTAGATTTCAAGATTGTTTTGACGATCAATTTTTGAATCAATTGTCAATATTTT TAGTAATAAAATGATGATTTTTG ATTGGAAA.TACATTAAA.TCTATAAGCCAAATTGGAGATTATTGATATATTAACAAAAATGAGTTTTCCAGTCCATGAATGTATGCACATTATAAAATTCATTCTTAAGTATGTCATTTTTTAAGT TTTAGTTTCAGCAGTATATGTTT GTTACATAGGTAAACTCCTGTCATGGGGGTTAGTTGTACAGGTTATTTTATCATCCAGGCATAAAGCCCAGTACCCAGTAGTTATCTTTTCTGCTCCTCTCCCTCCTGTCACCCTCCACTCTCAAGTAGACCCCAGTTTCTGTTGTTC TCTTCTTTGCATTAATGACTTCTCATCATTTAGATTGCACTTGTAAGTGAGAACAGGACGTATGTGGTTTTCTACTCCTGTGTTAGTTTGCTAAGGATAACCACCTCCATCTCCATCCATGTTCC CACAAAAGACATGATCTCCTTTT TTATGGCTGCATATTATTCCATGGTATATATGTACCACATTTTCTTTATCCAATCTGTCATTGATGGACATTTAGGTTGTTTCCACATCATTGCCGTTGTAAATACTGCTGCAGTGAATATTCGT GTGTATGTCTTTATGGTAGAATG ATTTATATTCCTCTGGGTATATTTCCAAGTAATGGGATGGTTGGGTCAAATGGTAATTCTGCTTTTAGCTTTTTGAGGAATTGCCATATTGCCTTTCACAACGGTTGAACTAATTTATACTCCCAAGAGTGTATAAGTTGTTCCTTTT TCTCTGCAACCTCGACATCACCTGTTATTTATGACTTTTATATAATAGCCATTCTGCTGGTCTGAGATGGTATCTCATTATGATTTTGATTTGCATTTCTCTAATGCTCAGTGATATTGAGCTTG GCTGCATATATGTCTTCTTTTAA AAATATCTGTTCATGTCCTTTGCCTAATTTATAACGGGGTTGTTTGTTTTTCTCTTGTAAATTTGTTTAAGTTCCTTATAGATTCTAGGTATTAAACCTTTTTTCAGAGGCGTGGCTTGCAAATATTTTCTCCCATTCTATAGGTTGT CTGTTTATTCTGTTGATAGTTTCCCTTGCTGTGCAGAAGCTCTTAACTTTAATTAGATCCGACTTGTCAATTTTTGCTTTGGTCGCAATTGCTTTTGATGTTATTGTCGTGAAATCTTTGCTAGT TCTTAGGTC CAG GAT GAT AT T GC CCAAGTTGTCTTCCAGGGCTTTTATAATTTTGGATTTTACATTTAAGTCTTAATATATTTATTAAATTTGTTAGGGTTTCAGGATACAAGGACAATATAGCAGCAAACAATGTAAAAGTAAAATC TGAAAAATAATAGAAAACAGTTT AATTGAACACTTTACCATTATGTAATGCCCTTCTTTGTCTTTCCTGATCTTTGTTGGTTTGAAGTTCAAAAAA.GACAAACTTAATGGTACAATAGGTATTGTAGATTTCAGGACTTTCTGTATAAAATATTTTGTATATATGAATAGA TCATTTTTTATTTCCAGTCTTTAAACATTTTCTTAACATTTTCTTCTATTGCTTCACTTCA"™"'""™'' ""■»'"""'""""•■» ~~ "TGTTGAACAGAAATTGTCAGACTGATCATCACAACTTTTTCT AGATTTTAGAAGGAAATTTTTCT T TAT T T CAACATAAAGCAGCAT GT TAAT GC CAAGT TT TAATAT GT GT TAT CAGAT T GAAAT .CCAAGAATTTTTAGCAAGAGTTTTTGTTGAGTTTTAATTTAAAAATCATTTGTTAATTTCATCTG AT T T T T T T AT TTCTCTTTT T AC C T T AAGAGAT T AAAC T GAC T ACAGAT T GAAT AT AAACAA/V A |y I TAAAATGCTGTGGATCAACACCACTTAGTAATTTGTATACTT GGATTCAATTTGCTGAAATTTTG TTAGACATTTTTGCGTCGATATTTATGAGGGATGTTGATCTGTAAAAGTATTAAAATGCCT^ V. V.J X .TTATTCTGGCCTAATAAATCAAACTGAGGTATGATCCTTCCT TTTCTATTTCTTAATAGCATTTT TAAAATTGGTGGTTTTTTCCTTCCTTAGTGAAATTTACCAGCAAAGTAACAGGCCTTATAT^ ^ _ _ ^ _ .TTTCAAATTAATGGTATTTTGTTCTTGTAGGGTGGTAATTTT CTCTGTGTTTGGTCTTAATGGAC TCTTAGCTGATCACCCAGTTACTCAGCGAGGTCTCTTCACTCTGGAAGAGCTGGAACTCCAGTGTGTTTTAGTGCAGCATGACCACGGGTATTACCGTTCAACATTTAGGCTTTATCAGTGATAACTATTTGTCCTCATGGAGTTTTT GCCGCTGGGCCTACACAGTTTAGGCTTCAGCTTAGAACACATAATGAATTCTTATGCAGATTTCTGCCCACCTTTGACCTTTCATGATTTCCTCTTCTTGGGTAAGCTGCCTTATTAATCTGATACACTTCAGCAGTCCAGAACTACA CTCTTTCCCTTCTCTGCTCTTGGAGATGACTCTTTTGTCTGAGATTCACTTTGCTGTGCTGAAAAAGAAAAGTGCTTCAAGGAAGATACCAAGGAAAATCACAGGGCTCATTTATGTATTTCTCT TCTTTCAAGGACTACAGCTTTGT GTTGCCTATGTTCAATTTCTGAAAATAATTAGAGCATATATACTCTGTGTGAGAAGGCAAATCCAGACAGTTAGTTTGTATGACTAGAAGCAGAAGTCTACATGGAGAATTTTACTTAACTGTGT TATAGTTTCTTTAATTATTTCAA GAGTATGTTTAATGTTCCACAGATCTCATTCTATAAA.TCTTTATCATCTTAGAGCTCTGATACTATTTAGAATTACTATTCCTTCAAA.TAAGAGATTAGAAA.CAGGGTTATATTTGGGGTAGGTT GACTTACTTTTCTGGGAACCAAA. GCATATTAAATTGACCAGTTTTAACACACTTCTATGTATGCACAAA.GATATATATTTACATTCTGCAAAATCATTCTTTCCTTTTTGAATTTGAAAA.GGATCTTTGGTATACAGATATTCAATAG CCAGCCTGAAGATTCATTTGAAT TCATTTAATGTTTAGATTCACTACATGAAATGATCCAGAAGAGAGTACTCAAATATAAGTATCTATAACGATGGAAATATACATCTCCACTGCCCAAGATGGTAGTCATGAGTCAATATTGATCATGTGAGACGTGGCAAGTGTTACT CAGGGTCTCAATATTTAAATGTATTAAGCTTTAATTAATGTAAATTTGAATTTAGCAAAACATGTATAGCTTGTGGTTACTGTTTTATTCAGTGCCAATATAGAACATTTCCATGATTACAGAAAGTTATCTTAGAATACTCAGTTCT GGACTATTTTATCTGGCTAAATTAAATGTTAAAATATTACAAA.TTCATCTTCAGGCTGGCTGTTGAATATTTTTATAGCAAAA.GTCATTTATAAATTTAAAA.CTCAAATAATTATCTTTTTCAAT ATGTAAAATATGTCTTTACATAT TCTACTCCCTTCTTACATACATATTCTGATGTAACATAGGTATTCTCTTATTCATGCACACTGAAATGACAACATAAA.TAATTTTACTAAGTGTCACCATATAAAAAACTTTGAACAAAATCAGATTATATCACTGTGGATATTTCTA TTTTGAACTAACTTAGATGATAATTTTAATCTATATCCTAGATGAACTTTAAATCAATAAAATCTCTCAATGGTGTTATAAATCTCAAGCCATTAGCCACTGATTATCCCATTTTTATTCTTTTCATATTAATTTTATTGCCATGTAT GAAT G C T GTAG CAT C CAT GT T TAAATAC TAGT TAACAAAAT G CACT G G CAT CAGATACAATAAG GAT GAAAT GAGATATAAT TAG GAC T C T G GTAACACACATAAAAT T G GAAAGATAC C C T GAAAT T CAAG C CAAGAAGATAT T TAT CCAGCTTATTTTATTTTGAGACAGAGTCTTGCTCTCTCACTCAGGCTGGAGTGCAGTGGACCATTCTAGGCTCGCTCCAACCTCTGTCTCCCAAATTGAAGTAATTCTCGTGCCTCAATCTCCCGAGTAGCTGGGATTACAGGCATGT GT CACCAAGCCTGGCTGATTTTTGTAGTTTTAGTAGAGACGGGGTTTCACCAT GAT GGCCAGGCTGGTCTTGAACTCCTGGCCT CAAGT GACTGGAACACCTCGGCCTCCTAAAGTGCTGGGATTACAGACGAGAGCCACTGAACAGC TTTGATCCAACTTATTTGGATGAATGAGTTACATATTTTACATTAAATCTGTTATTGTGATAATTCTTCATGTTATTTTCCATGTATAGATTTATATATAATGTAATTTTAATTTTTTTTCACCG GAGAGTATAAACAACAATTATTT TATAAACAGGATAATAAAAATAAGACAAAAATTGTTGAAATGTCTTCATTTGACTACTAACTTTTTACATGTTTGTTACTTTGAAGCTGTTATCAATACTTGTGATGTATTACAATTAAGTAAA.GATTTAAAGATGCCATTTTTAACT TATTATGACACAAAGTCTATAAATTCTTATATTTTGAGATTTGTATTTAAA.TAACTTGTGAAATTTAATTTTAAAATAAAATTTCTTCTATGGATTGGTCTTCAATCGAGGCATAAAAA.GGAATATAACAGTGTGGCACTATAACTTC TAT AT T GAAT T T C TAT AT TAT T T AACACAAT TAT AAT T T T G C TAAT GAAT T GT AAT GT T T T T AAAAAG C T AGGT GAAT T T TAT T AAAT T CAT T ACAT G G C GAT AACACAGAGAAAACAT T T T G G G TGGTATGTAC AAAAGCTTAAAAGTTGTTATGTAGTGGCAGAGATAAAAAAGTAAAACAAAAAAAAGCTTAA AAAACACAGATAAAGCATAAAGATAGAATATAAAGATAGAAGCATTTTAATATGAGGCAGTGATGGCTTTTTGAAGAATCCCAACTAAGGACCTACTTTTAGTTAATAAA.TAATATGTTTCTAAT CCCTATATTGTCCACAGCAACCT TTTTAGGACATGGAGCAGTGACTATGAGTGCCAGAAGGCAAGAGTAGAAGCAATTGTAAAATCATGAACACTAGTTTGTAAAA.TCCTCACTGAGATATAATATCTGTTTGCCTCTACCTTAGAAT TATTAATGTCTTGAGGGCTGGGA Několik důležitých závěrů studia lidského genomu: ♦ Lidský genom (soubor veškeré genetické informace) je tvořen 109 párů bází DNA ♦ bylo v něm, identifikováno asi 23 000 genů (návodů na strukturu nejméně 23 000 bílkovin) ♦ Lidský genom má vysokou homologii s genomem jiných savců ♦ Současné lidstvo má společný původ - ve východní Africe. ♦ Naši předkové v malém počtu („mitochondriální" Eva) opustili Afriku před 150 000 lety ♦ Lidský genom je silně konzervativní ♦ Lidské rasy se objevily ne dříve než před 10 000 lety Lidsky génom - 200 telefonních seznamů po 1000 stranách Genomy modelových organismů I Drosofila 10 knih Kvasinka-1 kniha Bakterie E.coli 300 stran Kvasinkový chromosom - 14 stran I I Srovnání velikostí genomů člověka a dalších organismů přirovnáním k telefonním seznamům o 1000 stranách Genové „stopování" migrace Horno sapiens ze severní Afriky do dalších kontinentů. Barvami je vyjádřena časová škála Medicínské aplikace • snadnější odhalení genetické složky dědičných i nedědičných onemocnění • možnost předpovědi genetických nemocí v dospělém věku • detekce jednotlivých genů u polygenních chorob • genetický podklad lékových závislostí, biorytmů, kontroly imunitní odpovědi, hledání nových specifických léčiv, aj. • studium možností genové terapie Etické důsledky výzkumu lidského genomu ELSI - doprovodný projekt HGP, který zkoumal etické, právní a sociální dopady poznatků o lidském genomu Formulovány požadavky: • právo na genomové „soukromí" • právo na nediskriminaci z genetického hlediska (pojišťovny, zaměstnavatelé) • právo na poznatky o svém genomu • UNESCO: Všeobecné deklaraci o lidském genomu a lidských právech (Paříž, 11. listopadu 1997) Jedinečnost genomu je základem důstojnosti lidského bytosti. Papežská rada pro život: Ve skutečnosti je to lidská důstojnost a jednota lidské rodiny, které udělují lidskému genomu hodnotu a důstojnost. To je důvodem požadavku, aby lidský genom byl chráněn zvláštním způsobem Genová terapie: Manipulace s lidským genomem nesmí narušovat jeho integritu