vo svojom výskume sa zameriavate na endokrinné disruptory. Čo to vlastne je?
Ide o látky, ktoré sa môžu vyskytovať vo vode, v pôde, vo vzduchu a môžu byť aj v potravinách. Do nášho organizmu dokážu prenikať najrôznejšími spôsobmi: v nápojoch, cez potraviny, cez kožu alebo ich môžeme dokonca vdychovať. Ich nepríjemnou vlastnosťou je, že sú schopné narušiť hormonálnu rovnováhu v tele. A tá hormonálna rovnováha je strašne dôležitá pre mnoho základných životných procesov. To znamená, že vo chvíli, keď do organizmu vtrhne endokrinný disruptor, nastávajú problémy.
aké konkrétne problémy máte na mysli?
Hormonálne disruptory sú napríklad schopné vyvolávať obezitu, pretože zasahujú do hormónov, ktoré riadia metabolizmus a ovplyvňujú bunky tukového tkaniva. Volajú sa obezogény. Keď sa s takýmito látkami v určitom životnom období stretneme, napríklad aj v tele matky pred narodením, tak nám obezogény „založia“ na to, že budeme mať sklony priberať. Nás zaujímajú hlavne efekty disruptorov na rozmnožovanie. Akékoľvek narušenie rovnováhy hormónov, ktoré riadia rozmnožovanie, môže znamenať neplodnosť. Pätina párov v západnej spoločnosti má v súčasnosti problémy s počatím dieťaťa. Nevieme prečo. Jedným z dôvodov môže byť práve to, že ľudia sa dostávajú do kontaktu s endokrinnými disruptormi. Alebo môžu disruptory prispievať k tomu, že tu tie poruchy reprodukcie vôbec máme.
okolo nás teda existujú látky, ktoré majú veľký vplyv na náš hormonálny systém. Ako dlho už o tom vieme?
Približne od osemdesiatych rokov. Predtým sa s týmito látkami pracovalo celé desaťročie a netušilo sa, že sú to práve endokrinné disruptory. Otestovalo sa, či nie sú toxické, a keď sa zistilo, že nie, všetko bolo v poriadku. Až dodatočne sa začalo ukazovať, že tieto látky fungujú ako endokrinné disruptory a môžu napríklad vyvolať neplodnosť. Bolo to prekvapenie. Ani dnes nevieme o všetkých látkach, ktoré používame, či fungujú ako endokrinné disruptory, alebo nie. Toto je súčasť nášho výskumu. Testujeme látky, ktoré už boli otestované toxikológmi, či náhodou nemajú schopnosť pôsobiť ako disruptory a narušiť rozmnožovanie živočíchov vrátane človeka. A ukazuje sa, že mnoho látok naozaj má schopnosť takto pôsobiť.
aký je teda rozdiel medzi tým, či je látka toxická alebo endokrinný disruptor?
Toxická látka v podstate zabíja. Keď vám po aplikácii látky umrie polovica testovaných zvierat, ide o strednú smrteľnú dávku, dosa letalis 50. Pri endokrinných disruptoroch sa vôbec nemusí stať, že by niečo hynulo, či už ide o bunky alebo živočíchov. Len telo funguje inak, pretože hormóny sú vyvedené z rovnováhy.
ako testujte, či daná látka je alebo nie je disruptor?
Naším modelom je vajíčko prasaťa. Začiatok zrenia vajíčka a jeho príprava na oplodnenie spermiou sú závislé od hormónov. My tam tie hormóny, o ktorých vieme, že keď ich vajíčko dostane, tak sa pripraví na oplodnenie, dodáme. Po aplikácii testovanej látky, napríklad bisfenolu, potom môžeme vidieť, že vajíčko sa na oplodnenie síce pripravuje, ale pri príprave robí množstvo chýb. Napríklad by sa malo zbaviť polovice dedičnej informácie, aby urobilo priestor spermii, ktorá dodá druhú polovicu informácie budúceho jedinca. No zistíme, že vajíčko sa zbaví väčšej časti dedičnej informácie, než by malo, alebo sa naopak zbaví iba menšej časti. Nastáva tam akýsi chaos. Ukazuje to, že hormonálne indukovaný proces je po aplikácii testovanej látky – v našom prípade bisfenolu narušený a bisfenol teda určite funguje ako endokrinný disruptor. To je taký prvý „nástrel“. Potom môžete ďalej pátrať, čo sa v danej bunke detailne deje.
Jaroslav PetrPrasačie vajíčko, používané pri laboratórnych testoch
bude látka, ktorá má vplyv na vajíčko prasaťa, ovplyvňovať aj človeka?
S veľkou pravdepodobnosťou áno. Prasa je veľmi dobrý model. Jeho vajíčka zrejú rovnako dlho, ako ľudské.
na ľuďoch sa to testovať nedá?
Zobrať si ľudské vajíčka je veľký problém. Je to možné iba od žien, ktoré sa liečia na neplodnosť. Problémom je, že tie ženy už majú narušenú plodnosť, takže vajíčka, ktoré im vezmete, asi nie sú v ideálnom stave. Druhá vec je, že u prasaťa si môžeme rozličnými spôsobmi otestovať, či sa už konkrétny endokrinný disruptor v jeho tele nachádza. Keď sme testovali bisfenol S, tak sme si od prasiat vzali okrem vajíčok aj moč, krv či sekréty, ktoré sa nachádzajú v maternici a ovplyvňujú embryo a nechali sme si urobiť analýzy. Ukázalo sa, že to tam je čisté a prasatá s bisfenolom S nemajú nič spoločné. Ten sa nachádza v plastoch a pretože prasatá nejedia z plastových tanierov a nedotýkajú sa pokladničných bločkov v obchode, tak ho v ich tele nenájdeme. Dnes už neexistuje človek, ktorý má v tele nízku hladinu bisfenolu. Máme ho všetci. A stále nepoznáme všetky spôsoby, ako sa do nášho tela dostáva. Veľmi veľa bisfenolu S majú v tele napríklad Japonci.
ako to veda pri Japoncoch vysvetľuje?
Nevieme. Bisfenol S sa nachádza aj v bankovkách. Niekto mi hovoril, že Japonci veľmi radi počítajú papierové bankovky a bisfenol S z nich môže prechádzať do kože. Stačí, aby ste si umyli ruky tekutým mydlom, odmastili tým kožu a ak budete aspoň desať minút držať papier, ktorý obsahuje bisfenol, v krvi vám namerajú jeho nárast. Všetci teda tieto látky vo svojom tele máme, rozličný je spôsob, ako sa do nás dostali. Keď pracujte v sklade s kancelárskymi potrebami, alebo ako pokladníčka v supermarkete, kde každý deň vydávate bločky a pracujete s bankovkami, ide vlastne o rizikové povolanie. Daní ľudia majú v krvi enormne vyššie hladiny týchto látok.
prečo teda bankovky alebo pokladničné bloky nevyrábame tak, aby sa v nich bisfenol nenachádzal?
Bolo by to skvelé, ale napríklad pri pokladničnom bločku sa text na papieri zviditeľní práve preto, že je na ňom bisfenol. Otázkou je, aký bisfenol tam máme. Dnes sa už samozrejme vyvíjajú systémy tlačiarní, ktoré by bisfenol nepoužívali. Ide však o to, akými látkami bude bisfenol nahradený a či ich predtým otestujú, či tiež nie sú endokrinnými disruptormi. Často sme svedkami toho, že sa „prefláknutý“ endokrinný disruptor nahradí inou látkou, o ktorej sa toho veľa nevie. Tým sa verejnosť utíši a až dodatočne sa ukáže, že to je vlastne ešte silnejší endokrinný disruptor, než pôvodná látka.
„Keď pracujete na mieste, kde každý deň vydávate bločky a pracujete s bankovkami, ide vlastne o rizikové povolanie.“
neexistuje teda žiadna látka, z ktorej nemusíme mať obavy?
Dnes už sú plastové fľaše, ktoré majú na sebe značku BPA free, čo znamená, že sú bez bisfenolu A. Ten sa pri plastových fľašiach používal, pretože polykarbonátom dodával pevnosť. V minulosti v mnohých fľašiach bol bisfenol A nahradený bisfenolom S, avšak neskôr sa ukázalo, že ten má ešte omnoho horšie účinky na náš organizmus, ako pôvodná látka. Niektoré firmy už ale vyrábajú špeciálne fľaše pre horolezcov i děti z plastov, ktoré neobsahujú žiadne bisfenoly. Sú krásne pevné, ľahké a špeciálne testované na to, či sa v nich nenachádza nejaký endokrinný disruptor. Testy prebiehajú na slimákoch, ulitníkoch Potamopyrgus antipodarum. Plast môžete namlieť najemno, vylúhovať ho v horúcej vode a následne v nej vykúpať slimáky. Ak voda bude obsahovať nejakú hormonálnu látku, slimáky zareagujú produkciou pohlavných buniek. Tieto fľašky sú vyrobené z plastov, na ktoré slimáky nereagujú, razantné hormóny v účinných koncentráciách v nich teda pravdepodobne nie sú.
vieme vlastne povedať, koľko disruptorov koluje okolo nás?
Presne to povedať nevieme. Odhadujeme približne tisíc látok. Ale každý z nás, podľa toho kde bývame, čo jeme, do čoho sa obliekame, sme vystavení trošku iným endokrinným disruptorom. Každý máme svoj vlastný kokteil disruptorov a ten sa nám ešte môže počas života meniť. Stačí sa presťahovať, zmeniť zamestnanie alebo jedálničiek. Začnem držať nejakú diétu alebo s ňou naopak „praštím“. Toto všetko sa do toho môže premietnuť.
hovorili ste, že pätina párov v západnej spoločnosti má v súčasnosti problém splodiť dieťa. Je problém častejšie na strane žien alebo mužov?
Dnes je to vyrovnané. Keď sa pár lieči z neplodnosti, tak sa často ukáže, že muž má tak zlé spermie, že sa nedajú použiť. Alebo ich vôbec nemá. Pri asistovanej reprodukcii sa často používajú spermie anonymných darcov, čo sú mladí chlapci, ktorí sa prihlásia a prejdú nejakými vyšetreniami. Získať však darcu, ktorý je vo všetkých bodoch zdravý a naviac má kvalitné spermie, je dnes takmer neriešiteľný problém. A zase nevieme, prečo tí muži tieto problémy majú. Vôbec to nemusí byť tým, že žijú v nejakom kontaminovanom prostredí. Mohlo to byť aj tým, že v kontaminovanom prostredí žila ich matka. Testy ukázali, že keď napríklad vystavíte jednu generáciu potkanov látke vinclozolín, ktorá sa používa v postrekoch proti plesniam vo viniciach, samci majú okamžite zníženú plodnosť. Navyše si to ale ešte nesú aj ich vnuci a pravnuci, ktorí vinclozolínu už vôbec nemuseli byť priamo vystavení.
takže účinky disruptorov sa dedične prenášajú?
Niektoré áno. Samozrejme, nie je to zapísané do genetického kódu. Aktivitu génov určujú molekuly, ktoré obaľujú dvojzávitnicu DNA. Endokrinné disruptory dokážu spôsobiť to, že sa tento molekulový obal dvojzávitnice zmení. A v tej chvíli sa prebudia niektoré gény, ktoré spali a iné, ktoré šli na plný plyn, pribrzdia. Zrazu je to všetko vychýlené z rovnováhy a my vidíme na tých jedincoch, že je niečo zle. Že majú sklon priberať, sklon k diabetu, sklon k vysokému tlaku, alebo majú zlé spermie. A kým sa tento obal opäť znormalizuje, tak sa ten defektný odovzdáva na synov, vnukov, pravnukov.
„Neplodnosť je dnes veľký problém a situácia rozhodne nie je dobrá.“
aktuálne štatistiky neplodnosti sú alarmujúce. V Európe sa odhaduje na 16 až 20 percent, pri Afrike je to až štyridsať percent populácie kontinentu. Čím je spôsobený tento priepastný rozdiel?
V Afrike síce nemajú tak veľmi zničené životné prostredie a kontaminované potraviny, problémom sú však infekčné pohlavné choroby. Neliečená kvapavka alebo syfilis, ku tomu drasticky vykonávaná obriezka. Dochádza k rozsiahlym zápalom a následnej neplodnosti. Odstrániť jej príčiny by pritom bolo by relatívne jednoduché. Neplodnosť v Afrike teda súvisí najmä so socioekonomickými podmienkami. Vyššie čísla pôrodnosti ale doháňa aspoň subsaharská Afrika, kde sa priemerný počet detí na rodinu pohybuje v rozmedzí 5 až 6.
vráťme sa do Európy. Dá sa povedať, že neplodnosť u nás stále stúpa?
Určite nemizne. Kliniky asistovanej reprodukcie stále pribúdajú. Približne 3 až 5 percent detí sa rodí zo skúmavky, v Dánsku snáď až 8 percent. Keď sa nad tým zamyslíme, tak v triede, kde je 25 až 30 detí, je veľmi vysoká pravdepodobnosť, že aspoň jedno dieťa bolo počaté v skúmavke. Neplodnosť je dnes veľký problém a situácia rozhodne nie je dobrá.
prejdime na poslednú tému. Koncom novembra 2018 sa objavila správa, že čínsky biofyzik, doktor He, cielene pozmenil gény v ľudskom embryu. Úprava embryí, ktorá znamenala vo vedeckej sfére prekročenie určitej etickej hranice, mala potomkom zabezpečiť rezistenciu voči vírusu HIV, ktorého nositeľom bol otec počatých detí. Ak to preklenieme do budúcnosti, je genetická úprava embryí jednou z možností, ako budeme riešiť narastajúcu neplodnosť?
Nemyslím si. Museli by sme totiž vytvoriť človeka tak, aby bol odolný voči endokrinným disruptorom. V podstate by sme vylepšovali človeka tak, aby bol odolnejší voči znečistenému prostrediu, ktoré sme vytvorili. Navyše by to bolo zložité z toho hľadiska, že každý máme okolo seba trochu iný, už spomínaný, kokteil disruptorov, ktoré majú na nás vplyv. Bolo by ťažké predvídať, s akými disruptormi sa daný jedinec v budúcnosti stretne, rovnako ako nevieme predvídať, aké disruptory budú v obehu za 50 rokov. To by nešlo. Ale myslím si, že pri liečbe rakoviny je genetická úprava embryí lákavá možnosť.
ako dlho bude trvať, kým budeme schopní modifikovať embryo tak, aby bolo odolné voči rakovine?
Ja sa obávam, že to dlho trvať nebude. Pokrok je v súčasnej dobe veľmi rýchly. Prvá konferencia o editácii ľudského genómu bola v roku 2015. Tam sa všetci, vrátane toho Číňana, ktorý potom embryá upravil dohodli, že sa embryá skúmať môžu ale nemôžu sa preniesť do maternice matky a narodiť sa. O tri roky sa to však stalo. Dobre, povedzme, že je to exces. Uvedomme si však, že kritika vedeckej spoločnosti je založená na tom, že úpravu genómu neurobil tak, ako to dovoľuje súčasná úroveň poznania. Profesor George Daley z Harvardu hovorí, že sú už v štádiu výskumu, kedy hľadajú priechodnú cestu, ako úpravu ľudského genómu dostať z laboratórií na kliniky. Už sa nehovorí o tom, že sa to v žiadnom prípade nesmie stať. Teraz sa dohadujeme, ako to pôjde, akým tempom, za akých podmienok. Jasné, stále existujú aj ľudia, ktorí tvrdia, že by sme sa toho nemali chytať, že to je hra na bohov. Na druhej strane, prúd, ktorý naopak hovorí, že sme na to dozreli, je pomerne silný.
„Krajiny, ktoré začnú využívať editáciu ľudského genómu, budú ekonomicky výrazne rásť.“
skúsite dať nejaký časový odhad ako dlho bude trvať, kým bude táto metóda prenesená z laboratórií do zdravotníckej praxe?
Netrúfnem si. Veci, ktoré dnes sú bežné ako rožky v obchode, boli pred piatimi rokmi science fiction. Žijeme v revolučnej dobe. Verejnosť vôbec netuší, ako veľmi sme sa technicky posunuli a aké možnosti sa pred ľudstvom otvárajú. Ľudstvo začalo meniť samo seba. Zásadným spôsobom! A verejnosť to vníma spôsobom „tak tam zase Číňania urobili nejaký „prúšvih“, zatvoria sa za tým dvere a pohoda, ideme ďalej“. Nie je to tak. Skutočne začína niečo, čoho vývoj sa ťažko predpovedá. Vidno to aj v odbornej literatúre. Keď budete sledovať bioetické žurnály, uvidíte ako zrazu „vyskakujú“ štúdie, ktoré to rozoberajú. Aktuálne je v časopise Nature Human Behaviour krásna štúdia, ktorá sa pozerá na editáciu ľudského genómu z hľadiska, ktorému oni hovoria kolektívny welfarismus. Jeden z revolučných momentov editácie ľudskej DNA je, že bude viesť k súpereniu medzi krajinami. Krajiny, ktoré začnú využívať editáciu ľudského genómu, budú ekonomicky výrazne rásť. Tento systém je pre štát nesmierne výhodný, pretože riziko nesie jednotlivec. Necháte geneticky upraviť svoje dieťa a ak tam bude niečo nanič, tak si to odnesie ono. Ale spoločnosť z toho bude profitovať, pretože po editácii DNA môže byť vaše dieťa zdravšie, výkonnejšie či inteligentnejšie. A keď bude mať početnejšiu skupinu takýchto ľudí, ekonomika bude rásť a spoločnosť spolu s ňou.
a čo ak nejaká krajina usúdi, že editácia genetickej informácie embrya je za etickou hranicou, ktorú nechcú prekročiť?
Podľa tejto štúdie krajiny, ktoré na začiatku povedia, že do toho nejdú, v nejakom momente zistia, že v konkurencii začínajú zaostávať. Začne im „utekať vlak“ a budú nútení editáciu DNA povoliť, pretože sa ozve aj obyvateľstvo, ktoré sa bude chcieť mať rovnako dobre, ako ľudia v susednej krajine.
tvrdíte, že žijeme v revolučnej dobe, ale pre verejnosť sú veci ako existencia endokrinných disruptorov alebo editácia ľudského genómu stále sci-fi. Ako to je možné?
Na diskusiách sa nepodieľa verejnosť. Keď Briti vytvorili prvé dieťa zo skúmavky, ustanovili komisiu, ktorá určila, akú dobu môžete v laboratóriu embryo kultivovať a dokedy sa do neho ešte môže zasahovať. Táto komisia neobsahuje len lekárov, ale aj filozofov, etikov či teológov. Keď sa dopracuje k nejakému záveru, napíše stanovisko, ktoré sa posunie laikom a otvorí sa verejná diskusia. Nasleduje proces, ktorý trvá asi trištvrte roka. Zbierajú sa názory najrôznejších ľudí. Padajú kontroverzné otázky typu „skúsil by som vás zabiť, čo vy na to“, ale aj konštruktívne návrhy, čo by bolo vhodné ešte dodať, doplniť, aby bola daná formulácia dostatočne jasná a presná. U nás nič také neexistuje, ani sa o to asi nesnažíme. Ale určite stojí za to snažiť sa verejnosť do diskusie vtiahnuť. Ja sa o to snažím popularizáciou vedy. Mám však pocit, že verejnosť na to kašle. A potom má o súčasnom poznaní úplne skreslené predstavy.
Prof. Ing. Jaroslav Petr, CSc. / Vyštudoval Vysokú školu zemědělskú v Prahe. Vo Výskumnom ústave živočíšnej výroby v Uhříněvsi sa zaoberá reguláciou a zrením oocytov cicavcov. Okrem toho prednáša na České zemědělské univerzitě v Prahe a je členom redakčnej rady popularizačného vedeckého časopisu Vesmír.
.autorka rozhovoru pracuje v Akademii věd České republiky a je absolventkou mediálnej školy .týždňa.