What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

Překladatel: Anna Zahorska Korektor: Kateřina Jabůrková

So, has everybody heard of CRISPR?

Slyšeli jste o CRISPR?

I would be shocked if you hadn't.

Ohromilo by mě, kdyby ne.

This is a technology -- it's for genome editing --

Jde o technologii pro úpravu genomu

and it's so versatile and so controversial

a je natolik univerzální a kontroverzní,

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

že rozpoutala různorodé a zajímavé debaty.

Should we bring back the woolly mammoth?

Měli bychom vzkřísit mamuta?

Should we edit a human embryo?

Můžeme upravit lidský zárodek?

And my personal favorite:

A má nejoblíbenější:

How can we justify wiping out an entire species

Jak ospravedlnit vyhlazení celého druhu

that we consider harmful to humans

z povrchu země, protože si myslíme,

off the face of the Earth,

že je pro člověka škodlivý,

using this technology?

a to s pomocí této technologie?

This type of science is moving much faster

Tento druh vědy je mnohem dynamičtější

than the regulatory mechanisms that govern it.

než regulační postupy, které ji řídí.

And so, for the past six years,

Takže posledních šest let

I've made it my personal mission

jsem se věnovala osvětě,

to make sure that as many people as possible understand

aby co nejvíc lidí těmto technologiím

these types of technologies and their implications.

a jejich důsledkům porozumělo.

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

CRISPR je značně medializovaná

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

a často popisovaná jako "snadná" a "levná".

So what I want to do is drill down a little bit deeper

Podíváme se tedy na to víc do hloubky,

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

na některé mýty a fakta o CRISPR.

If you're trying to CRISPR a genome,

Když upravujete genom pomocí CRISPR,

the first thing that you have to do is damage the DNA.

nejdříve musíte DNA poškodit

The damage comes in the form of a double-strand break

přerušením její dvojité šroubovice.

through the double helix.

And then the cellular repair processes kick in,

Pak v buňce nastoupí opravné procesy,

and then we convince those repair processes

které přesvědčíme,

to make the edit that we want,

aby provedly naši úpravu,

and not a natural edit.

nikoliv svou vlastní.

That's how it works.

Takhle to funguje.

It's a two-part system.

Ten systém má dvě součásti.

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

Bílkovinu Cas9 a naváděcí RNA.

I like to think of it as a guided missile.

Přirovnala bych to k řízené střele.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

Ráda věci polidšťuju,

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

takže Cas9 je něco jako Pac-Man,

that wants to chew DNA,

který chce kousnout do DNA,

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

naváděcí RNA je vodítko držící Cas9 mimo genom

until it finds the exact spot where it matches.

dokud nenajde zcela shodné místo.

And the combination of those two is called CRISPR.

Jejich kombinace se nazývá CRISPR.

It's a system that we stole

Jde o systém, který jsme převzali

from an ancient, ancient bacterial immune system.

z pradávného imunitního systému bakterií.

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

Úžasné je na tom to,

že pouhých 20 písmen naváděcí RNA,

only 20 letters of it,

are what target the system.

je tím, co systém navádí.

This is really easy to design,

Je to snadno sestavitelné

and it's really cheap to buy.

a levné.

So that's the part that is modular in the system;

To je tedy ta modulární část systému,

všechno ostatní zůstává beze změny.

everything else stays the same.

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

Proto je systém snadno použitelný a účinný.

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

Naváděcí RNA a protein Cas9 se potloukají genomem

go bouncing along the genome,

a jakmile najdou místo,

and when they find a spot where the guide RNA matches,

které se shoduje s naváděcí RNA,

then it inserts between the two strands of the double helix,

zasune se mezi dvě vlákna šroubovice,

it rips them apart,

přetrhne je,

that triggers the Cas9 protein to cut,

protein Cas9 se aktivuje, střihne,

and all of a sudden,

a najednou máte buňku,

you've got a cell that's in total panic

která je celá zpanikařená,

because now it's got a piece of DNA that's broken.

protože její DNA je teď porušená.

What does it do?

Co buňka udělá?

It calls its first responders.

Povolá vlastní záchrannou službu.

There are two major repair pathways.

Oprava může proběhnout dvěma způsoby.

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

Prvním je přistrčení obou části zpátky k sobě,

This isn't a very efficient system,

což není příliš vhodné,

because what happens is sometimes a base drops out

protože nějaká báze může vypadnout,

or a base is added.

nebo se připojit navíc.

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

Což by nevadilo, pokud chceme gen vyřadit,

but it's not the way that we really want to do genome editing.

genom bychom ale takto upravovat neměli.

The second repair pathway is a lot more interesting.

Druhý způsob opravy je zajímavější.

In this repair pathway,

Během ní si vezme

it takes a homologous piece of DNA.

shodný kousek DNA.

And now mind you, in a diploid organism like people,

Teď pozor, v diploidním lidském organizmu

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

je jedna kopie genomu od matky a druhá od otce,

so if one gets damaged,

když se jedna poškodí,

it can use the other chromosome to repair it.

druhý chromozom ji může opravit.

So that's where this comes from.

Takže odtud to pochází.

The repair is made,

Dojde k opravě

and now the genome is safe again.

a genom je opět vpořádku.

The way that we can hijack this

My to dokážeme využít tak,

is we can feed it a false piece of DNA,

že jí podstrčíme falešný kousek DNA,

a piece that has homology on both ends

který se shoduje na obou koncích,

but is different in the middle.

uprostřed se ale liší.

So now, you can put whatever you want in the center

Takže doprostřed můžete dát, co chcete,

and the cell gets fooled.

a buňka se nechá obalamutit.

So you can change a letter,

Můžete změnit písmeno,

you can take letters out,

můžete písmeno vynechat,

but most importantly, you can stuff new DNA in,

ale hlavně tam můžete nastrčit novou DNA,

kind of like a Trojan horse.

podobně jako trojského koně.

CRISPR is going to be amazing,

CRISPR bude ohromující v tom,

in terms of the number of different scientific advances

kolik nabídne možností

that it's going to catalyze.

k dalšímu rozvoji vědy.

The thing that's special about it is this modular targeting system.

Je výjimečná svým modulárním zaměřovacím systémem.

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

Totiž, DNA do organizmů strkáme už spoustu let,

But because of the modular targeting system,

ale díky modulárnímu zaměřovacímu systému,

we can actually put it exactly where we want it.

ji můžeme vložit skutečně tam, kam chceme.

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

Jde o to, že se mluví hodně o tom,

and it being easy.

jak je CRISPR levná a jednoduchá.

And I run a community lab.

Jsem vedoucí laboratoře přístupné veřejnosti

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

a začínám dostávat e-maily s dotazy jako:

"Hey, can I come to your open night

„Hej, můžu přijít na noc otevřených dveří

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

a změnit si genom pomocí CRISPR?“

(Laugher)

(Smích)

Like, seriously.

No fakt.

I'm, "No, you can't."

Odpovídávám: „Ne, nemůžete.“

(Laughter)

(Smích)

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

„Slyšel jsem, že je to levné, jednoduché.“

We're going to explore that a little bit.

Podíváme se na to trošku blíže.

So, how cheap is it?

Nakolik je to levné?

Yeah, it is cheap in comparison.

Ano, je to levné, pokud to srovnáme.

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

Výdaje za standardní potřeby k pokusům

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

se sníží z tisíců dolarů na stovky,

and it cuts the time a lot, too.

a taky zkrátí průběh

It can cut it from weeks to days.

z týdnů na dny,

That's great.

což je skvělé.

You still need a professional lab to do the work in;

Nicméně budete potřebovat odbornou laboratoř pro práci.

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

Mimo ni nic významného nedokážete.

I mean, don't listen to anyone who says

Tím myslím, neposlouchejte nikoho,

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

kdo vám řekne, že tohle můžete dělat v kuchyni.

It's really not easy to do this kind of work.

Taková práce není vůbec jednoduchá.

Not to mention, there's a patent battle going on,

Nehledě na současný patentový spor,

so even if you do invent something,

takže i když přijdete s něčím novým,

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

Broad Institute a UC Berkeley vedou neuvěřitelný boj o patent.

It's really fascinating to watch it happen,

Je fascinující to sledovat,

because they're accusing each other of fraudulent claims

vzájemně se totiž obviňují ze lži

and then they've got people saying,

a jejich lidi tvrdí,

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

„No jo, svůj zápisník jsem podepsal tady nebo tam.“

This isn't going to be settled for years.

Ten spor potrvá ještě spoustu let.

And when it is,

A až se vyřeší, vsaďte se,

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

že někomu zaplatíte velký licenční poplatek,

in order to use this stuff.

abyste to mohli použít.

So, is it really cheap?

Je to tedy opravdu za pakatel?

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

Ano je, pokud děláte základní výzkum a máte laboratoř.

How about easy? Let's look at that claim.

A co nenáročnost? Koukněme se na to.

The devil is always in the details.

Pes je vždycky zakopán v detailech.

We don't really know that much about cells.

O buňkách toho moc nevíme.

Zůstávají pro nás černými skříňkami.

They're still kind of black boxes.

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

Nevíme třeba, proč některé naváděcí RNA

and some guide RNAs don't.

fungují skvěle, a jiné nikoliv.

We don't know why some cells want to do one repair pathway

Nevíme, proč se některé buňky chtějí opravovat jedním způsobem

and some cells would rather do the other.

a další buňky zase jiným.

And besides that,

Kromě toho, je tu problém,

there's the whole problem of getting the system into the cell

jak vůbec celý systém

in the first place.

do buňky dostat.

In a petri dish, that's not that hard,

V Petriho misce to není tak těžké,

but if you're trying to do it on a whole organism,

ale když se to snažíte udělat v organismu,

it gets really tricky.

tam se to značně komplikuje.

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

Je OK, pokud použijete třeba krev nebo kostní dřeň,

those are the targets of a lot of research now.

na ně se zaměřuje současný výzkum.

There was a great story of some little girl

Je tu skvělý příběh holčičky s leukémií,

who they saved from leukemia

podařilo se ji zachránit

by taking the blood out, editing it, and putting it back

autotransfuzí krve, kterou editovali

with a precursor of CRISPR.

pomocí předchůdce metody CRISPR.

And this is a line of research that people are going to do.

Vědci se zaměří na tuto oblast výzkumu.

But right now, if you want to get into the whole body,

Pokud se ale chcete dostat do celého těla teď,

you're probably going to have to use a virus.

zřejmě budete muset použít vir.

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

Do viru vložíte CRISPR

you let the virus infect the cell.

a buňku jím nakazíte.

But now you've got this virus in there,

Teď ale máte uvnitř vir

and we don't know what the long-term effects of that are.

a my nevíme, jaké to má dlouhodobé důsledky.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

CRISPR má navíc nežádoucí vedlejší účinky,

a very small percentage, but they're still there.

jde o mizivé procento, nicméně tu ale jsou.

What's going to happen over time with that?

Jaké budou postupem času jejich následky?

These are not trivial questions,

Tohle nejsou triviální otázky.

and there are scientists that are trying to solve them,

Vědci se je snaží rozřešit

and they will eventually, hopefully, be solved.

a doufejme, že nakonec vyřešeny budou.

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

Zdaleka to ale není jako „připoj se a hraj“.

So: Is it really easy?

Je to tedy skutečně snadné?

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

Pokud na tom pracujete určitým způsobem

yes, it is.

několik let, tak ano.

Now the other thing is,

A další věc,

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

doopravdy toho moc nevíme o tom, jak dosáhnout konkrétních věcí

by changing particular spots in the genome.

pozměněním určitých míst v genomu.

We're a long way away from figuring out

Ještě daleko od toho než zjistíme,

how to give a pig wings, for example.

jak dát napříkal praseti křídla.

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

Nebo dokonce nohu navíc, ta by mi stačila.

That would be kind of cool, right?

Ta by byla docela fajn, ne?

But what is happening

V současné době je ale CRISPR

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

využívaná několika tisícovkami vědců

to do really, really important work,

k práci na opravdu důležitých věcech,

like making better models of diseases in animals, for example,

jako vytváření lepších modelů nemocí u zvířat,

or for taking pathways that produce valuable chemicals

převádění procesů k výrobě cenných chemikálií

and getting them into industrial production in fermentation vats,

do průmyslové výroby a fermentačních nádrží,

or even doing really basic research on what genes do.

nebo ke zcela základnímu výzkumu fungování genů.

This is the story of CRISPR we should be telling,

To je to, o čem bychom ve spojení s CRISPR měli mluvit.

and I don't like it that the flashier aspects of it

Nelíbí se mi, že výstřednější aspekty CRISPR

are drowning all of this out.

tohle přehlušují.

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

Na realizaci CRISPR se nadřelo mnoho vědců

and what's interesting to me

a pro mě je zajímavé to,

is that these scientists are being supported by our society.

že tito vědci mají podporu naší společnosti.

Think about it.

Jen si to představte.

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

Máme infrastrukturu, která dovoluje, aby určité procento lidí

to spend all their time doing research.

věnovalo svůj veškerý čas výzkumu.

That makes us all the inventors of CRISPR,

Na vynálezu CRISPR má tedy každý z nás svůj podíl.

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

a řekla bych, že jsme tak všichni jejími patrony.

We all have a responsibility.

Všichni neseme zodpovědnost.

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

Proto se v těch technologiích vzdělávejte,

because, really, only in that way

protože opravdu jedině tak

are we going to be able to guide the development of these technologies,

budeme schopni řídit jejich vývoj a využití,

the use of these technologies

a budeme moci zaručit,

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

že nakonec budou jak pro nás,

for both the planet and for us.

tak pro naši planetu přínosem.

Thanks.

Díky.

(Applause)

(Potlesk)