Na stole leží černobílý obrázek. Jsou na něm různě pokroucené dvojice, které zdánlivě připomínají žížaly. Je jich 22 párů a dva další k tomu.
Co se dozvíte v článku
Nejde ale o žádné kroužkovce. Právě se dívám na chromozomy lidského těla. Seřazené číselně pěkně od největších po nejmenší. Tedy až na jednu výjimku. „Podíváte-li se na chromozomy 21 a 22, tak zjistíte, že 22 je vlastně větší, i když z logiky věci by tomu tak být nemělo. Je to dáno tím, že když se kdysi dávno sestavoval lidský karyotyp, nebyla ještě možnost tak podrobného zobrazení, a tak se zaměnil chromozom 21 a 22. A od té doby to tak zůstalo,“ vysvětluje klinická genetička Martina Langová, která vede Oddělení lékařské genetiky ve Fakultní Thomayerově nemocnici.
Slovem karyotyp se označuje soubor všech chromozomů v buněčném jádře. Chromozomů je 22 párů. A k nim ještě patří dva pohlavní chromozomy X a Y u muže a dva chromozomy X u ženy.
V červených krvinkách DNA nehledejte
Abychom si zvětšené chromozomy mohly s primářkou Martinou Langovou popisovat, musel nejprve někdo dát zdravotní sestře pár mililitrů krve. Stačí jedna třímililitrová zkumavka. Obyčejná jako u jiných odběrů. Její uzávěr může mít dvě barvy. „Fialový je, když laboratoř izoluje DNA. Zelený se používá pro vyšetření chromozomů s tím, že ve zkumavce je lithium heparin, aby se krev uvnitř nesrážela,“ upozorňuje Martina Langová.
U obou typů vyšetření ale jde o získání bílých krvinek. Právě v jejich jádru lze najít deoxyribonukleovou kyselinu, tedy DNA. A tudíž i chromozomy. „Chromozomy jsou zastoupeny ve všech buňkách, které mají jádro. Červené krvinky jádro nemají, takže ty na rozdíl od bílých krvinek nepotřebujeme,“ říká lékařka.
Laboratoř bílé krvinky kultivuje, zpracuje a na konci tohoto procesu je preparát na sklíčku, který lze vyhodnotit pod mikroskopem. Výsledek má podobu právě onoho černobílého obrázku, na nějž se dívám a který je ve skutečnosti fotografií z mikroskopu s popisem informací, o které si lékař zažádal.
Čím větší chromozom, tím větší poškození a menší šance na přežití
Zvětšené a za sebe seřazené chromozomy vytvářejí překvapivě jednoduchý a přehledný systém. Z něj čte lékař-genetik. Pokud je v něm odchylka počtu, dokáže mnohdy nejen pacientovi, ale celé jeho rodině převrátit život naruby. To když dvojici doplní jeden chromozom navíc. Nebo v ní naopak jeden schází.
Například když u chromozomu číslo 21 nejsou chromozomy dva, ale tři, odborníci vědí, že člověk, jehož karyotyp hodnotí, má či v případě zatím nenarozeného dítěte bude mít Downův syndrom. Když se takto ztrojí 13. chromozom, tak člověk bude postižen takzvaným Patauovým syndromem. U 18. chromozomu to bude syndrom Edwardsův. Diskuzi o něm před několika lety vzbudil dokument Dagmar Smržové Zachraňte Edwardse.
Genetici už vědí také to, že pokud dojde k početním chybám u chromozomů 1 až 12, dítě s největší pravděpodobností nepřežije a těhotenství skončí samovolným potratem. Někdy i v tak raném stadiu, že jej nepostřehne ani matka. Je to dáno velikostí. Čím větší je chromozom s anomálií, tím větší je rozsah poškození a fatálnější následky.
Chromozomy kratší, delší nebo kulaté
Zatímco počítání chromozomů je pro cytogenetika téměř rutina, zkoumání jejich podoby a struktury „žížal“ je mnohem pestřejší.
U zdravého člověka jsou dvojice chromozomů v podstatě stejné. Jakmile se něčím začnou lišit, odborníci zpozorní.
Změn přitom může být celá řada. Například jeden chromozom může být delší a jiný o poznání kratší – část jednoho chromozomu se přesunula na chromozom jiný. „Této změně se říká translokace,“ shrnuje jednu z možností Martina Langová.
Každá z početních či strukturních odchylek znamená název nějaké diagnózy. Někdy jde o syndrom, jindy choroby, jejichž jména slyším poprvé. A těch pár, o kterých už jsem někdy četla, nezní vůbec povzbudivě. Chybami v DNA vzniká například takzvaná nemoc motýlích křídel nebo spinální svalové atrofie.
Na začátku života je totální genetický zmatek
Na jednom snímku mi Martina Langová ukazuje chromozom, který se stočil do jakéhosi kolečka a připomíná zkamenělého tvora z prehistorických moří. Proč to udělal, to nikdo neví. Ale ví se, že dítě, které dostalo do života takovouto výbavu, je mentálně retardované. A také se ví, že tato vada vznikla zřejmě hned na prvopočátku nového života, kdy si embryo, slovy genetičky, udělá v chromozomech totální zmatek. Aby je následně „úhledně“ poskládalo. Jenže někdy se mu to nepodaří.
„Spáchá anarchii a pak ji napravuje,“ uvádí primářka. I v této fázi mohou pravděpodobně vznikat i různé strukturní chromozomové vady. „Jenže my nevíme, co se v této fázi na úrovni genů děje, do tohoto procesu nevidíme a nedokážeme do něj ani zasáhnout,“ podotýká lékařka.
Ne vždy je ale strukturní odchylka chromozomů znakem budoucího postižení či nemocí. Na pracovišti ve Fakultní Thomayerově nemocnici například zaznamenali u nenarozeného dítěte translokaci mezi dvěma chromozomy z různých párů. Aby zjistili, co to bude znamenat, vyšetřili i oba rodiče. A u otce dítěte našli stejnou odchylku. „To byla dobrá zpráva, protože v tu chvíli jsme věděli, že rodič se stejnou vadou v životě běžně funguje a je v pořádku, takže jsme mohli říci, že i dítě bude v pořádku a dítěti translokace s největší pravděpodobností nebude vadit,“ vzpomíná na jeden z případů Martina Langová.
Když jen krev nestačí
Kromě krve laboratoře pracují také se vzorky plodové vody a tkáně placenty. To když těhotné ženě nevyjde dobře takzvané screeningové vyšetření z krve a je potřeba ujasnit proč.
Kvůli široké paletě nemocí a syndromů do genetické ambulance míří především vzorky těhotných žen, ale chodí sem také děti, u kterých lékaři zaznamenali odchylky ve vývoji. Třeba růstu nebo motorických dovedností. Častými klienty jsou také lidé, kteří mají v rodině určitý typ nádorů. Třeba vaječníků či rakoviny prsu, v souvislosti s níž genetická vyšetření zpropagovala před lety americká herečka Angelina Jolie. A média svého času do ordinací ve větší míře dostala také mladé dívky, které si chtěly ověřit před užíváním hormonální antikoncepce, zda netrpí Leidenskou mutací, která představuje zvýšené riziko krevních sraženin.
Neléčí a nepředpoví kvalitu života
Kromě toho, že genetika v nás dokáže číst jako v otevřené knize, je na ní na rozdíl od jiných medicínských oborů pozoruhodné to, že neléčí. Zároveň se ale bez ní léčení neobejde, protože genetika dokáže dát odpověď na to, proč se s lidským tělem cosi děje. A vady v jedné rodině dokáží genetici přečíst napříč generacemi, takže vědí i o riziku nemoci těch členů, kteří se do ní teprve narodí.
Paradoxem také je, že genetici sice umí určit diagnózu, v řadě případů už ale neřeknou, jaká bude kvalita života toho, kdo ji bude mít či má.
Pokud se tedy těhotná žena dozví, že se jí narodí dítě postižené určitou vadou, její rozhodování o tom, zda těhotenství ukončit, či nikoliv, není snadné. S některými vadami totiž lze žít i plnohodnotný život. Jiné jsou zase snadno operovatelné. A u dalších přicházejí nové léky, které děsivé projevy nemoci mohou mírnit či zpomalit. To je příklad u nás nejdražších léků pro děti trpící svalovou atrofií.
Právě v možnostech diagnostiky a léčby vidí Martina Langová největší prostor pro rozvoj svého oboru. „Poslední desetiletí je určitě v zajetí takzvaného sekvenování nové generace. To otevřelo možnosti najednou otestovat relativně levně hodně genů, což posunulo diagnostiku do úplně jiných dimenzí, než o kterých jsme snili kolem roku 2000,“ podotýká lékařka.
Toto sekvenování, tedy analýzu po jednotlivých genech, umožňují vysoce citlivé přístroje, jež dokáží rychle analyzovat velké množství genů u několika pacientů najednou. To umožňuje vyšetřovat celé panely genů, což práci značně zrychluje a zpřesňuje. Navíc vyšetření může být zaměřeno jen na okruh genů způsobujících určitý typ poruch – třeba zraku, sluchu nebo srdce. Žádné další, menší díly skládačky, než jakým jsou geny, už na obzoru nejsou.
Šlechtění lidstva se zatím nekoná
Výše napsané řádky popisují jen zlomek toho, co genetika dokáže. Přesto patří mezi vědy, které jsou nejen obdivované, ale i zatracované za to, že mohou ovlivnit, kdo se narodí. Nebo jak bude počat. „Pokud známe konkrétní chybu v konkrétním genu, můžeme nositeli tohoto poškozeného genu nabídnout možnost umělého oplodnění, které dokáže zabránit tomu, aby se chyba, respektive nemoc přenášela do další generace,“ podotýká Martina Langová.
Žádné „šlechtění“ lepšího lidstva ale nečekejte. Díky detailnímu vyšetření sice na svět už téměř nepřicházejí děti s určitými vadami (například dítě s anencefalem, tedy absencí hlavní části mozku, se v Česku nenarodilo už léta), ačkoliv věk rodiček se zvyšuje a pravděpodobnost genetických vad tedy také.
Stále ale zůstává řada diagnóz, které věda vygumovat nedokáže. „U monogenních chorob, jakými jsou třeba cystická fibróza nebo spinální muskulární atrofie, bude frekvence jejich výskytu zůstávat stejná. Člověk má dlouhý generační cyklus a máme málo potomků, takže se frekvence výskytu v populaci mění velmi pomalu,“ dodává Martina Langová. I proto budoucnost leží ve včasné diagnostice a hledání léků, které by špatnou prognózu život ohrožující choroby dokázaly zvrátit.
Odborná spolupráce:
MUDr. Martina Langová, Ph.D.
Primářka Oddělení lékařské genetiky Fakultní Thomayerovy nemocnice. Přednáší na 3. lékařské fakultě Univerzity Karlovy.
ČLÁNKY DO MAILU