Hledání genu „nesmrtelnosti“

MNOHÉ civilizace mají příběhy a báje, které se pokoušejí vysvětlit lidskou smrtelnost. Například podle jedné africké legendy Bůh poslal chameleona, aby přinesl lidstvu nesmrtelnost, ten ale cestoval tak pomalu, že dříve přišel jiný ještěr nesoucí poselství smrti. Lehkověrné lidstvo toto ještěrovo poselství přijalo, a ztratilo tudíž možnost získat nesmrtelnost.

Otázku, proč člověk umírá, se během staletí pokoušeli zodpovědět také filozofové. Řecký filozof Aristoteles ve čtvrtém století př. n. l. učil, že pokračování lidského života závisí na schopnosti těla udržovat rovnováhu mezi teplem a chladem. Aristoteles řekl: „Ke smrti dochází vždy v důsledku nedostatku tepla.“ Platón naopak učil, že člověk má nesmrtelnou duši, která přežívá smrt těla.

Dnes navzdory úžasnému pokroku v moderní vědě zůstávají otázky biologů, proč stárneme a umíráme, z velké části nezodpovězeny. Londýnské noviny The Guardian Weekly uvedly: „Jednou z velkých záhad medicíny není to, proč lidé umírají na kardiovaskulární choroby a rakovinu, ale to, proč lidé umírají, i když jim vůbec nic není. Jestliže se lidské buňky obnovují dělením asi 70 let, proč se najednou z ničeho nic přestanou reprodukovat?“

Ve snaze pochopit proces stárnutí se pozornost genetiků a molekulárních biologů zaměřila na buňku. Mnozí vědci se domnívají, že právě uvnitř této mikroskopické jednotky lze najít klíč k delšímu životu. Někteří odborníci například předpovídají, že genetické inženýrství vědcům brzy umožní zvítězit nad rakovinou a srdečními chorobami. Avšak jak blízko je věda ke splnění lidského snu žít stále?

Odkrývání tajemství buňky

Dřívější generace vědců se pokoušely odkrýt tajemství buňky, ale chyběly jim k tomu potřebné prostředky. Až v minulém století dokázali vědci proniknout do nitra buňky a sledovat mnohé z jejích základních složek. Co našli? „Ukázalo se, že buňka je mikroskopický vesmír,“ říká Rick Gore, autor vědecko-populární literatury.

Abychom získali pojem o obrovské složitosti buňky, představme si, že každou buňku tvoří biliony mnohem menších jednotek, kterým se říká molekuly. Když však vědci zkoumají strukturu buňky, pozorují úžasný řád a doklady plánovitosti. Philip Hanawalt, který je docentem genetiky a molekulární biologie na Stanfordově univerzitě, říká: „Při normálním růstu i té nejjednodušší živé buňky musí koordinovaným způsobem dojít k desetitisícům chemických reakcí.“ Tento docent také uvádí: „Naprogramované výkony těchto miniaturních chemických továren daleko přesahují to, co dokážou vědci v laboratoři.“

 Představte si, jak nesmírně náročným úkolem tedy je úsilí prodloužit lidský život pomocí biologických prostředků. Vyžadovalo by to nejen hluboké porozumění základním stavebním jednotkám života, ale také schopnost s těmito stavebními kameny manipulovat. Letmý pohled do nitra buňky nám ukáže, před jakým náročným úkolem biologové stojí.

Všechno je v genech

V každé buňce je složité řídicí centrum, které se nazývá jádro. Řídí buněčnou činnost tím, že reaguje na soubory zakódovaných instrukcí. Tyto instrukce jsou uloženy v chromozómech.

Stručně řečeno naše chromozómy se skládají především z proteinu a deoxyribonukleové kyseliny neboli DNA. * Vědci sice o existenci DNA věděli od konce šedesátých let minulého století, ale její strukturu definitivně pochopili až v roce 1953. I potom však trvalo skoro deset let, než biologové porozuměli „jazyku“, který DNA molekuly používají k přenosu genetické informace. (Viz rámeček na straně 22.)

Ve třicátých letech našeho století genetici zjistili, že na konci každého chromozomu je krátká sekvence DNA, která pomáhá chromozom stabilizovat. Těmto částem DNA se začalo říkat telomery podle řeckého slova teʹlos (konec) a meʹros (část) a fungují podobně jako pevné zakončení tkaniček do bot. Bez telomer by se naše chromozomy mohly rozplést a rozpadnout na krátké segmenty, jež se navzájem slepí, anebo by mohly být nějak jinak nestabilní.

Později však vědci pozorovali, že u většiny typů buněk se telomery každým dělením zkracují. Asi po 50 děleních zůstane z buněčné telomery jen nepatrný zbytek, buňka se přestává dělit a nakonec umírá. To, že buňka má omezený počet dělení a potom umírá, poprvé popsal v šedesátých letech doktor Leonard Hayflick. Proto se dnes tomuto jevu říká Hayflickův limit.

Objevil doktor Hayflick klíč k buněčnému stárnutí? Někteří odborníci si myslí, že ano. V roce 1975 bylo v publikaci Nature/Science Annual řečeno, že podle předních vědců v problematice stárnutí „mají všichni živí tvorové v sobě přesně načasovaný sebeničivý mechanismus, jakési hodiny stárnutí, které postupně ‚odtikávají‘ životní energii“. Pochopitelně tedy začala vzrůstat naděje, že vědci konečně přišli procesu stárnutí na kloub.

V devadesátých letech vědci objevili při studiu lidských rakovinových buněk další důležitý klíč k těmto „buněčným hodinám“. Zjistili, že zhoubné buňky se nějak naučily své „buněčné hodiny“ potlačit a dělí se bez omezení. Tento fakt přivedl biology zpět k velmi neobvyklému enzymu, jenž byl poprvé objeven v osmdesátých letech a později nalezen ve většině rakovinových buněk.  Tento enzym se nazývá telomeráza. Co dělá? Jednoduše řečeno telomeráza může být přirovnána ke klíči, který vrací buněčné „hodiny“ do výchozího stavu tím, že prodlužuje telomery.

Konec stárnutí?

Výzkum telomerázy se brzy stal jedním z nejzajímavějších oblastí molekulární biologie. Předpokládalo se, že pokud by biologové mohli použít telomerázu k tomu, aby při normálním dělení buněk vyrovnávala zkracování telomer, bylo by možné stárnutí zastavit anebo alespoň podstatně zpomalit. Je zajímavé, že podle Geron Corporation News vědci, kteří experimentují s telomerázou v laboratoři, již prokázali, že normální lidské buňky lze pozměnit tak, že mají „nekonečnou schopnost dělení“.

Přes tento pokrok nelze očekávat, že biologové pomocí telomerázy v nejbližší budoucnosti nějak znatelně prodlouží délku našeho života. Proč ne? Jedním důvodem je to, že ke stárnutí patří mnohem více než jen změny telomer. Uvažujme například o komentáři doktora Michaela Fossela, který napsal knihu Reversing Human Aging (Zvrácení lidského stárnutí): „Zvítězíme-li nad stárnutím v té formě, jak jej známe dnes, budeme přesto stárnout nějakým novým, méně známým způsobem. Pokud naše telomery prodloužíme na neurčito, možná nebudeme mít nemoci, jež dnes provázejí vysoký věk, přesto se ale nakonec opotřebujeme a zemřeme.“

K procesu stárnutí pravděpodobně přispívá řada biologických faktorů. Jak to ale je, to nyní pro vědce zůstává velkou neznámou. Leonard Guarente z Massachusettského technického institutu říká: „Stárnutí je v současné době stále z velké části záhadou.“ (Scientific American, podzim 1999)

Zatímco biologové a genetici pokračují ve zkoumání buňky, aby pochopili, proč lidstvo stárne a umírá, Boží slovo zjevuje skutečný důvod. Jednoduše konstatuje: „Skrze jednoho člověka vstoupil do světa hřích a skrze hřích smrt, a tak se smrt rozšířila na všechny lidi, protože všichni zhřešili.“ (Římanům 5:12) Ano, lidská smrt je způsobena tím, co věda nikdy nebude schopna vyléčit — zděděným hříchem. (1. Korinťanům 15:22)

Náš Stvořitel naopak slibuje, že prostřednictvím Kristovy výkupní oběti odstraní účinky zděděného hříchu. (Římanům 6:23) Můžeme si být jisti, že náš Stvořitel ví, jak zvrátit stárnutí a smrt, protože Žalm 139:1 říká: „Tvé oči viděly i můj zárodek a ve tvé knize byly zapsány všechny jeho části.“ Jehova Bůh totiž vytvořil genetický kód a také jej jako by zapsal. V pravý čas se tudíž postará o to, aby geny umožnily věčný život těm, kdo jednají podle Božích požadavků. (Žalm 37:29; Zjevení 21:3, 4)

[Poznámka pod čarou]

[Rámeček na straně 22]

„JAZYK“ DNA

Základními jednotkami neboli „písmeny“ jazyka DNA jsou chemické složky, kterým se říká báze. Existují čtyři typy bází: tymin, adenin, guanin a cytosin, pro které se obvykle používají zkratky T, A, G a C. „Berte tyto čtyři báze jako písmena abecedy, která se skládá ze čtyř písmen,“ říká časopis National Geographic. „Stejně jako spojujeme písmena naší abecedy do slov, která dávají smysl, jsou i báze A, T, G a C, z nichž se skládají naše geny, uspořádány do ‚slov‘ o třech písmenech, která jsou buněčnému ústrojí srozumitelná.“ Tato genetická „slova“ zase tvoří „věty“, jež buňce říkají, jak vytvořit určitou bílkovinu. Pořadí písmen v řetězci DNA určuje, zda bude bílkovina fungovat jako enzym, který vám pomůže strávit večeři, nebo jako protilátka, která zabrání infekci, či jako jedna z tisíců bílkovin ve vašem těle. Není tedy divu, že kniha The Cell (Buňka) mluví o DNA jako o „základním programu života“.

[Obrázek na straně 21]

Konce chromozomů (jež zde září) umožňují buňkám, aby se dále dělily

[Podpisek]

S laskavým svolením Geron Corporation