Na podzim roku 2020, ve druhé vlně koronavirové pandemie, se v rozsáhlé vile a přilehlých budovách nad kalifornským Palo Alto konala výjimečná mezinárodní vědecká konference, jejímž tématem bylo mládí. Nemovitost, kde se konference konala, patří Juriji Milnerovi. Původem Rus, dnes občan Izraele, zbohatl jako podnikatel a pak jako investor v IT. V roce 2013 do značné míry díky němu vznikly tzv. „Průlomové ceny“ (Breakthrough Prize), které jsou dnes nejštědřejším oceněním za vědecké úspěchy s dotací 3 milionů dolarů. Milner už roky věří, že biologie má před sebou nesmírně rychlý vývoj. U příležitosti prvního ročníku udílení cen v roce 2013 řekl britskému deníku The Guardian, že „po zmapování genomu se dá v příštích 10 až 20 letech očekávat významný pokrok, a je tedy nejvyšší čas motivovat nejlepší vědecké mozky“. Na diskrétní konferenci v říjnu 2020 se probíralo intenzivně téma, které v biologii právě v posledních 10 letech nabylo výrazně na zajímavosti: „omlazování“ buněk a (zatím hypoteticky) celých organismů. U jednání byl například Izpisúa Belmonte, vědec, který v roce 2016 pokusil „omladit“ hlodavce. V roce 2020 jeho laboratoř publikovala výsledky lépe cíleného pokusu, ve kterém vědci dokázali obnovit zrak u starších laboratorních zvířat tím, že „přeprogramovali“ neurony v očích do stavu, v jakém bývají u mladých zvířat.
A máme firmu!
Podle zdrojů reportéra MIT Technology Review, který se o konferenci dozvěděl se zpožděním, vznikla bezprostředně po konferenci nadace, která rozdala granty ve výši milionů dolarů na rok několika výzkumníkům věnujícím se boji proti stárnutí. V průběhu roku 2021 ovšem vznikl nový plán: založit společnost, která má za cíl přímo „proniknout do tajů buněčného omlazování“. Společnost nakonec dostala název Altos Labs a veřejnosti se představila v lednu 2022. Přitom zároveň oznámila, že má od investorů celkem tři miliardy dolarů na svou další práci a představila své vedení. Kromě zmíněného Belmonteho do ní přišel například šéf výzkumu ze společnosti GSK Hal Barron, známá postava v oboru. Ve vědecké radě firmy sedí řada špičkových vědců včetně tří nositelů Nobelovy ceny (Jeniffer Doudnaová, Francis Arnoldová a Šinja Jamanaka). Řadě vědců prý firma nabídla pohádkové platy kolem jednoho milionu dolarů ročně. Manuel Serrano, toho času z barcelonského Ústavu pro biomedicínský výzkum, reportérovi řekl, že jeho plat stoupne po přechodu k Altosu 5× až 10×, přesnou částku zjevně uvést nechtěl. Firma zatím údajně nemá žádné přesně dané výzkumné cíle, v prvních letech má produkovat pouze „skvělou vědu“. Prostředí soukromé společnosti má především umožnit rychle a pružně reagovat na vývoj v oblasti „omlazování“. Rychleji, než to zvládnou výzkumníci ve veřejných institucích, kteří se musejí řídit tempem těch, kdo výzkum financují, například grantových agentur. Získat prostředky na takový potenciálně extrémně přínosný, ale riskantní výzkum, jde obtížně. Kdo přesně financuje provoz Altos Labs, nemáme dnes potvrzeno. Do firmy nepochybně vložil prostředky sám Milner, ale zřejmě pouze minoritní. Minimálně část zbylých prostředků poskytl podle MIT Technology Review Jeff Bezos, zakladatel Amazonu. Jeho investiční fond informaci nepotvrdil ani nevyvrátil. Stranou dodejme, že oba muži mají již svůj věk — Milnerovi je 59, Bezosovi 57.
Jak na to
Altos Labs má zjevně ke kýženému cíli daleko. Z dostupných informací je ovšem zřejmé, kterým směrem by se minimálně v první fázi měl výzkum vydat. A jak by mohl jeho „elixír mládí“ fungovat, pokud by se ho opravdu podařilo vytvořit. Stárnutí ovlivňuje naše tělo mnoha různými způsoby. Jedním z nich je i zhoršování schopnosti regenerace a oprav nejrůznějších škod. Obecně řečeno tělesné buňky postupně stárnou, stále přibývá „dospělých“ buněk, které dosáhly stadia, kdy už se nemohou množit, jen pracují až do své smrti. Opravářské schopnosti takových buněk jsou téměř nulové. K opravě vzniklých škod slouží jiná sorta buněk, tzv. kmenové. V lidském těle se nacházejí prakticky ve všech orgánech, ale jsou velmi vzácné — tvoří maximálně kolem procenta všech buněk. Navíc jich s věkem ubývá. My ovšem víme, že stárnutí „dospělých“ buněk není úplně nezvratný proces. Zázračného omládnutí jsme vlastně svědky dnes a denně — při početí každého živého tvora totiž splynutím dvou „starých“ buněk vzniká dokonale mladý, „přepsaný“ a „vyčištěný“ zárodek nového organismu, jehož buňky nenesou charakteristické a měřitelné stopy buněčného stárnutí. Základním přístupem Altosu (a dalších týmů i start-upů v oboru) je snaha o napodobení právě tohoto procesu. V biologii se dnes mluví o „přeprogramování“ buněk do jejich zárodečného stavu. To by v důsledku mělo vést k tomu, že v těle dojde k náhradě stávající buněk za „mladé“ a lépe fungující.
Stará žába
S určitým zjednodušením lze říci, že možnost vývoje „omlazovací kůry“ má svůj vědecký základ v díle dvou odborníků, kteří dostali Nobelovu cenu právě před deseti lety, v roce 2012. Brit John Gurdon a Japonec Šinja Jamanaka tehdy ocenění získali za výzkum kmenových buněk. Ukázali totiž, že buňky v našem těle se mohou vrátit do svého „dětství“ — doslova se tedy omladit. Starší z oceněných, John Gurdon (ročník 1933), přišel v roce 1962 s výsledky, které narušily zažité představy o životním osudu buněk vyšších organismů. Do té doby se obecně předpokládalo, že buňky se vyvíjejí jen jedním směrem, že pouze stárnou. Gurdon v Nobelovkou oceněné práci z roku 1962 ukázal, že ztráta možností obrody není konečná. Vložil jádro z dospělé žabí buňky do čerstvě oplodněného vajíčka, ze kterého se pak vylíhl zdravý pulec. Jádro tedy neztratilo schopnost řídit vývoj organismu. Metoda nefungovala stoprocentně — nešlo například použít jádro z libovolné buňky, nýbrž pouze určitých typů, ale jako důkaz principu pokus funguje. Gurdonova práce byla přijata ve své době s jistou mírou nedůvěry. Ale výsledek brzy zopakovali i jiní vědci, a tak se jeho závěry rychle dostaly do učebnic. Práce vedla k vývoji postupů, na jejichž konci stála klonovaná zvířata. Sloužila však především jako demonstrace technik, které měly časem sloužit v lidské medicíně. Díky Gurdonovi a dalším si bylo možné představit, že z našich buněk totiž mohou vznikat nové „náhradní díly“. To byl hlavní cíl experimentů typu vytvoření slavné ovce Dolly.
Druhý díl po půl století
Gurdon prostě neměl k dispozici nástroje, aby dokázal proniknout až k jádru věci. Nemohl „vidět“, co přesně se v buňkách děje, jaké molekuly vyrábějí, které části buněčné mašinérie se zapínají či vypínají, když svůj experiment dělal. Šinji Jamanaka už byl v jiné situaci. Zatímco Gurdon pracoval ještě s jednotlivými díly buněk (třeba jádrem jako celkem), na přelomu 20. a 21. století už jeho japonský kolega a následovník pracoval s jednotlivými geny. Dokázal v laboratoři například sledovat činnost konkrétních genů, které se podílejí na proměně tvárných kmenových buněk v „dospělou“ buňku určité tělesné tkáně, která už nedokáže nic více než plnit svou funkci. Pokusil se tak určit, kolik genů je pro přeměnu důležitých a které to jsou. Jamanaka s kolegy je pak přenášel do dospělých myších buněk (konkrétně fibroblastů, což jsou buňky pojivové tkáně) a zkoušel, zda se mu je podaří přepnout do jejich původního, nevyhraněného stavu. Zjistil, že tento proces je překvapivě jednoduchý a k přepnutí buňky zpět do raného stadia jejího vývoje stačí pouhé čtyři geny. Vznikla zcela nová kategorie kmenových buněk, takzvané indukované pluripotentní kmenové buňky, označované anglickou zkratkou iPS (induced pluripotent stem cells). Svůj objev zveřejnil v článku v časopise Cell v roce 2006 a do té chvíle bylo jasné, že je horkým kandidátem na Nobelovu cenu. Jeho iPS buňky měly, pravda, celou řadu nectností. Účinnost jejich „výroby“ byla malá, jeden z použitých genů zvyšuje sklony k nádorovému bujení a tak dále. Jamanaka a další týmy ale na postupu od té doby pracovali a celou řadu problémů se jim už podařilo odstranit. Brzy se mu také podařilo vypěstovat indukované pluripotentní kmenové buňky nejen z myších, ale i z lidských buněk. Tím se otevřela cesta k jejich praktickému využití. Ne sice přímo v medicíně, ale v laboratořích. Díky objevu totiž mají vědci možnost vytvářet si přímo v laboratoři „části“ lidského těla, které by jinak museli zkoumat přímo v těle pacienta. V kontextu „boje proti stárnutí“ je ovšem důležitější, že tvorba iPS je dokonalým příkladem, jak buňky omladit. Díky ní se vrací téměř do stejného stavu, v jakém jsme na začátku, když je dotyčný organismus shlukem embryonálních kmenových buněk, které postupně vytvoří celé tělo. Touto metodou tedy vědci dnes dokážou jednotlivé buňky udržet věčně mladé. Proces pořád není stoprocentně účinný a má svá rizika, protože „omlazené“ buňky mají velmi nebezpečný sklon k vytváření nádorů. „Omladit“ jednu buňku nebo kolonii buněk je mnohem jednodušší než dosáhnout stejného výsledku přímo v živém organismu. Ale vytvoření iPS buněk narýsovalo zajímavou novou možnost, jak „léčit“ stárnutí organismů. Ostatně Jamanaka se stal (neplaceným) členem vědecké rady společnosti Altos Labs a jeho japonské laboratoře se budou na výzkumu firmy podílet.
Plné startovní pole
Nic z toho nezaručuje, že firma kalifornských miliardářů ve své snaze uspěje. Okamžitě se například vnucuje srovnání se společností Calico Labs, která se také věnuje výzkumu prodloužení lidského života. Její existenci v roce 2013 oznámil spoluzakladatel společnosti Google Larry Page. Calico také najalo řadu vědeckých osobností, kterým dalo k dispozici štědré rozpočty. Zatím však nic nenasvědčuje tomu, že by společnost dosáhla nějakého významnějšího pokroku ve svém výzkumu. Mimochodem, Calico založilo laboratoř, jejímž předmětem zájmu je omlazování „přeprogramováním“ buněk a v roce 2020 vydali tamní vědci svou první práci na toto téma. Podle řady vědců je také biologické „přeprogramování“ velmi módní téma s neprokázaným potenciálem. Slib „elixíru mládí“ přitahuje peníze a pozornost. Kromě Altos Labs existuje několik dalších společností s podobným zaměřením, které dohromady vybraly stovky miliony dolarů (pro zájemce o investici alespoň pár: Life Biosciences, Turn Biotechnologies, AgeX Therapeutics, Shift Bioscience). /jj/
