aktivní imunizaci
,
které dosahujeme vakcinací,
čili očkováním (aktivní imunizací také označujeme prodělání příslušné
choroby). Princip vakcinace je zaloţen na podání látky s mrtvým nebo oslabeným mikroorganismem
(nebo jen jeho částí), na kterou organismus odpoví imunitní reakcí, při které dojde ke vzniku protilátek
a oněch paměťových buněk. Důleţitými předpoklady pro očkovací látky je fakt, ţe jejich podání nesmí
způsobit onemocnění, ale zároveň podaná látka musí být dostatečně tzv. imunogenní, aby se
protilátky a paměťové buňky vůbec vytvořily.
Imunoglobuliny
Imunoglobuliny jsou proteiny s globulární terciální strukturou. Existuje jich 5 základních typů, do
kterých se rozdělují podle svého těţkého řetězce. Základní stavba
-
dva lehké řetězce a dva těţké
řetězce spojené disulfidickými (S
-
S) můstky je však u všech typů stejná. Těţké řetězce mohou být
typu alfa (α), delta (δ), epsilon (ε), gamma (γ) nebo mí (μ). Lehké řetězce mohou být dvou typů
-
kappa (κ) a lambda (λ). Podle těţkého řetězce tedy rozlišujeme IgA, IgD, IgE, IgG a IgM. Kaţdá
molekula imunog
lobulinu má oba těţké i oba lehké řetězce vţdy stejné. O antigenní specifitě protilátek
(o tom, jaké bude mít prostorové uspořádání a jaké bude tím pádem rozpoznávat antigeny) se
rozhodne během vývoje B
-
lymfocytu, stejně jako o tom, jestli bude mít kappa
nebo lambda lehké
řetězce. Co se týče typů protilátek
-
nejdříve jsou B
-
lymfocytem produkovány protilátky třídy IgM,
teprve později po další stimulaci dojde k produkci dalších typů (třeba IgG).
Obecnou schopností protilátek je vázat se svými vazebnými místy (epitopy) na vazebná místa
antigenu (paratopy). Tato vazba epitop -
paratop můţe být různě silná; jeden epitop můţe rozeznávat
mnoho různých protilátek a jeden antigen můţe mít mnoho různých epitopů. Vazba protilátky na
antigen usnadní jeho fagocytózu
(opsonizace), případně můţe tato vazba antigen rovnou inaktivovat.
Významná je například inaktivace různých toxických látek pomocí "obalení" protilátkami (naříklad u
tetanového nebo jiných bakteriálních toxinů). Některé typy protilátek umí aktivovat kompl
ement (viz
výše).
Pasivní imunizace
je proces, při kterém do těla dodáváme jiţ hotové protilátky proti určitému
antigenu. Vyuţívá se například v terapii různých onemocnění způsobených toxiny (tetanus,
botulismus), kdy podáváme séra s protilátkami, která mají za úkol vyvázat molekuly toxinu a
zneutralizovat je.
IgA
-
Vysyktuje se v sekretech (slzy, sliny) a účastní se slizniční imunity. Sekreční forma je
monomer (1 molekula imunoglobulinu), slizniční forma je dimer (2 molekuly spojené
dohtomady)
IgD
-
Tvoří membránový receptor B
-
lymfocytů (BCR)
IgE
-
Uplatňuje se při alergických reakcích a v imunitních reakcích zaměřených na parazity
IgG
-
Nejhojnější forma v séru; prostupuje placentou
IgM
-
Vyskytuje se ve formě pentameru (5 molekul Ig spojených dohromady)
; je to
imunoglobulin časné protilátkové odpovědi
Genetická kontrola imunitní odpovědi
Genetika hraje obrovskou úlohu při regulaci imunitní odpovědi. Zatímco nespecifické imunitní
mechanismy jsou relativně jednotvárné a jsou vytavěny tak, aby nemohly ublíţit vlastnímu organismu;
musí být specifická imunita pod přísnou kontrolou, aby imunokompetentní buňky přesně rozlišovaly
cizí od vlastního a aby byly schopné rozeznat co nejvíce cizích antigenů.
Těţký řetězec imunoglobulinu je kódován komplexem genů na 14q. Jedná se o velikou oblast, ve
které se nachází řad variabilních (V), diverzifikačních (D), spojovacích (J) a konstantních úseků (C).
Takzvaná VDJ rekombinace (přeskupení, či rearrangement) odpovídá změnám na somatické úrovni,
kdy je zachován pouze jeden
V segment, D segment a J segment (k vystřiţení mezi VDJ dochází na
úrovni DNA, úsek mezi J a C je vystřiţen na úrovni mRNA). Typ konstantního řetězce je určován
konstantním
-
C úsekem. Jelikoţ nejblíţe úseku J je po VDJ rekombinaci Cμ
-
tvoří se nejdříve
IgM.
Teprve později dochází pod vlivem určitých cytokinů k tzv.
izotypovému přesmyku
, během kterého
jsou vyštěpeny určité konstantní úseky (B
-
lymfocyt tak můţe produkovat jiný typ imunoglobulinu neţ
IgM, například IgG).
Podobným stylem jako rekombinace u
těţkého řetězce dochází k rekombinaci i u lehkých řetězců (zde
jde pouze o VJ rekombinaci -
nejsou zde diverzifikační úseky). Imunoglobulin má buď oba lehké
řetězce kappa (genový komplex na 2q) nebo oba lambda (genový komplex na 22q)
-
nikdy nemá
jeden ka
ppa a druhý lambda.
Po úspěšné V(D)J rekombinaci na jednom chromozomu se tento stane pro vyvíjející se B
- lymfocyt
standardem a exprese komplexu na druhém homologním chromozomu se potlačí
-
alelická exkluze
.
Pokud je rekombinace na prvním chromozomu neúspěšná (netvoří se funkční produkt)
-
pokračuje se
s rekombinací na druhém chromozomu. Je
-
li i tato rekombinace neúspěšná
- B - lymfocyt hyne
apoptózou (v případě lehkých řetězců se nejprve zkouší rekombinace řetězců kappa, následně i
lambda).
Co je důleţité
-
je zamezit existenci autoreaktivních B
-
lymfocytů, které by produkovaly protilátky proti
vlastním tkáním. Proto B
-
lymfocyty, které se v kostní dřeni váţou na okolní tkáně
-
jsou autoreaktivní,
hynou řízenou apoptózou.
Pokud vezme v potaz všechny moţné kombinace úseků v lehkém i těţkém řetězci, zjistíme, jaké
obrovské mnoţství výsledných struktur imunoglobulínové molekuly nám můţe vzniknout. To je velmi
ţádoucí, neboť kaţdá molekula (která by samozřejmě neměla být autoreaktivní) můţe být klíčová pro
ro
zpoznání příštího, zcela i nového antigenu. Podobná rozmanitost je velmi ţádoucí i u TCR
-
viz dále.
TCR - receptor T -
lymfocytů je sloţen vţdy ze dvou podjednotek (alfa
-beta nebo gama-delta). Tyto
jednotky jsou kódovány komplexem genů, který je podobný komplexu genů pro imunoglobulinové
řetězce. Komplex genů pro podjednotku alfa leţí na 14q, beta na 7q a gama na 7p. Komplex genů
podjednotky delta leţí uprostřed komplexu podjednotky alfa. I zde dochází k přeskupování a
vystřihávání mezi V, J, D a C řetězci, aby na konci byla hotová TCR molekula, která bude pro vyvíjející
se T -
lymfocyt typická a jediná. I zde dochází k likvidaci takových T
-
lymfocytů, které buď nejsou
schopny rozeznávat MHC molekuly vůbec, nebo naopak reagují i s molekulami tělu vlastními
(existuje
i teorie jakési "školky" pro vyvíjející se lymfocyty, kde je lymfocytům předkládána řada "ukázek"
vlastních antigenů (i takových, se kterými by se v primárních lymfatických orgánech normálně
nesetkaly); kaţdá autoreaktivita je "odměněna" silným proapoptotickým signálem.
Pokud regulační úloha nějakým způsobem selţe
-
například díky mutacím v DNA
-
dochází k různě
závaţným autoimunitním nebo imunodeficitním stavům
- srovnej
genetické poruchy imunity
.
Cytokiny a interleukiny
Bavíme
-
li se o imunitním
systému
-
nesmíme zapomenout na interleukiny, či přímo na cytokiny.
Interleukiny je označení pro malé signální molekuly produkované různými leukocyty; označení
cytokiny je širší a mimo interleukiny sem patří i produkty jiných buněk neţ bílých krvinek, například
endotelu. Informační kaskády, řízené cytokiny a jejich receptory, jsou esenciální pro regulaci imunitní
odpovědi i vývoje leukocytů, reakce endotelu a okolních buněk nebo i rpo reakci systémovou. Uveďme
si několik málo příkladů cytokinů:
Prozánětlivé a pyrogenní: IL
-1, IL-
6, TNFα
Protizánětlivé: IL
-4, IL-
10, TGFβ
Chemotaktické: IL
-8
Aktivující makrofágy: IFNγ
Protivirové interferony: IFNα, IFNβ
Zúčastněné v krvetvorbě a diferenciaci krevních elemntů: IL
-2, IL-3, IL-7, erytropoetin, G-CSF,
M-CSF, GM-CSF
CD molekuly
Systém CD (z Cluster of differentiation) molekul popisuje membránové struktury leukocytů. Jejich
seznam je stále upravován aktuální verzi najdete například
zde:
http://www.exactantigen.com/review/cd.html
.
5)
Etika a genetika
Gen-etika
Kaţdé odvětví lidské činnosti má své etické a právní aspekty. Některé jednodušší, některé sloţitější.
Stejně tomu je i v případě genetiky, která patří k oborům se spíše sloţitějšími etickými otázkami
(právní otázky jsou řešené platnou legislativou kaţdého státu). Díky vyuţití genetiky v lékařství –
v
rámci lékařské či klinické genetiky –
se některé otázky stávají kaţdodenní součástí dnešní medicíny. A
s rozvojem biotechnologií bude těchto otázek jistojistě přibývat. Následující text není univerzálním
pohledem na věc ani učebním textem etiky; spíše by měl ukázat na jednotlivé problémy a jejich moţná
řešení.
Kdy testovat?
Otázka načasování
genetických testů
není jednoduchá. Testy v rámci
prenatální diagnostiky
mají za
úkol odhalit případné
vrozené vývojové vady
či
geneticky podmíněné choroby
plodu a nabídnout
matce další postup (umělé ukončení těhotenství, prenatální či postnatální terapii apod.). V tomto
období o testování rozhoduje matka dítěte.
S narozením dítěte se ovšem situace mění. Na kaţdé dítě je nutné pohlíţet jako na samostatného
jedince, který má právo vědět i nevědět. Jde například o otázku testování
Huntingtonovy chorey
. Pro
připomenutí –
jedná se o autosomálně dominantně dědičnou chorobu, podmíněn
oudynamickou
mutací
(zmnoţením trinukleotidových repetic), která nastupuje (z plného zdraví) aţ ve středním věku,
kdy během několika let vede k progresivním neurologickým příznakům, změně osobnosti a nakonec
ke smrti. Léčba této choroby neexistuje, proto je genetické potvrzení mutace u bezpříznakového
jedince informací vskutku fatální. V rodinách, kde jeden z rodičů má příslušnou mutaci, existuje pro
kaţdé z jeho dětí 50% riziko, ţe tuto mutaci rovněţ zdědilo. Genetické potvrzení diagnózy dává
strašlivou jistotu, ovšem nejistota bez genetického vyšetření můţe být neméně strašlivá. V tomto
případě je správné, aby si kaţdý rozhodl sám, zda se nechá –
či nenechá testovat. Takové rozhodnutí
vyţaduje jiţ zralou osobnost testovaného, která si musí být vědomá všech
moţných důsledků, které s
sebou výsledek testu přinese. Věková hranice je vzhledem k testování individualit rovněţ individuální,
nebude však niţší neţ 18 (někdy 15) let věku; lze doporučit psychologické vyšetření pro posouzení
duševní stránky vyšetřovanéh
o.
A ještě v jednom případě můţeme mít problémy s právem nevědět. Opět pouţiju extrémní, ale velmi
instruktivní příklad Huntingtonovy chorey. Vezměme si například dvacetiletého muţe, který –
ač jeho
otec má prokázanou Huntingotnovu choreu –
genetické testování odmítl. Tento muţ se oţení a zaloţí
rodinu. Vynechme nyní (rovněţ podnětnou) otázku, zda je správné, aby manţelce o této chorobě v
rodině řekl a konstatujme, ţe manţelka byla o rodinné zátěţi informována. Následkem toho je
genetická konzultace páru, a
jelikoţ manţel testování stále odmítá, tak se při prvním těhotenství
manţelka rozhodne pro DNA diagnostiku plodu (na coţ má plné právo i přes manţelův nesouhlas).
Manţela samozřejmě nikdo nebude nutit, aby se s výsledkem vyšetření plodu seznámil. Pokud bu
de
plod zdravý, těhotenství bude zřejmě nadále pokračovat (přičemţ fakt ţe plod nenese mutovanou
alelu, ještě neznamená, ţe ji nenese jeho otec –
tedy manţel těhotné; pravděpodobnost předání je
pro autosomálně dominantně dědičnou chorobu obvyklých 50%); ovšem pokud se manţelka najednou
rozhodne pro umělé ukončení těhotenství (z důvodů, který se manţel nedozví, protoţe ho nechce
slyšet), potom manţel musí nutně propadnout podezření, ţe plod nesl mutovanou alelu, coţ s velikou
pravděpodobností znamená, ţe ji nese i on sám. Výsledek je tak téměř stejný, jako kdyby se manţel
pro testování své osoby sám rozhodl.
Pokud by se manţelka pro testování plodu nerozhodla, potom je zde stále moţnost (ačkoliv proti ní
hraje čas), ţe dítě jednoho dne dospěje a bude si přát vědět, zda náhodou po dědečkovi
Huntingtonovu choreu nezdědilo. Otec, kterému v tuto dobu můţe být ke čtyřicítce, ještě ţádné
projevy mít nemusí. Výsledek testu se otec dozvědět nemusí, ale opět zde mohou být náznaky, které
naznačí pozitivní či negativní výsledek testu dítěte. Na tomto případu jsem chtěl ukázat provázanost
genetických vztahů v rodině, kde se právo nevědět jednoho nutně kryje s právem vědět druhého.
V případě Huntingtonovy chorey jsme mluvili o tzv.
presymptomatickém testování
. Jedná se o
ta
kové testování, kdy výsledek testu předchází objevení symptomů choroby, často i o několik let.
Dalším případem presymptomatického testování jsou testy v rodinách s
geneticky podmíněnými
nádorovými syndromy. Jelikoţ i v tomto případě jde o závaţné choroby, doporučuje se rovněţ počkat
s testováním alespoň do období dospívání. Tedy pokud zde nehrozí nebezpečí z prodlení…
Řada chorob se však můţe projevit i v raném dětském věku. Patří sem zejména různé metabolické
poruchy, kde včasná diagnostika (ať jiţ na základě genetického či biochemického vyšetření) často
znamená i včasné zahájení léčby (např. dietní). V těchto případech je tedy testování dětí oprávněné.
Umělé ukončení těhotenství
Jedním z nejdiskutovanějších problémů, nejen genetiky, ale vlastně celé medicíny je umělé ukončení
těhotenství. V kaţdém státě existuje platná legislativa, která tento problém řeší z hlediska právního.
Co je tedy legální v jednom státě, nemusí být legální jinde a naopak. Ovšem etické otázky zůstávají.
Vynechejme teď základní otázku,
zda má někdo vůbec právo předčasně ukončovat těhotenství a
zaměřme se spíš na některé problémy současné lékařské genetiky.
Současná legislativa v České republice (viz níţe) umoţňuje umělé přerušení těhotenství z genetických
důvodů
do ukončeného 24. týdne
těhotenství. Zákon přitom hovoří o závaţných chorobách či
vadách. (Doslova:
Po uplynutí dvanácti týdnů délky těhotenství lze uměle přerušit těhotenství, jen je
-li
ohrožen život ženy nebo je prokázáno těžké poškození plodu nebo že plod je neschopen života.
)
Nicméně, zde se otevírá otázka definice závaţné vady. Například
anencefalie
je letální
vrozená vada
centrálního nervového systémů (ze skupiny rozštěpů neurální trubice –
NTD), postiţení umírají krátce
po narození. Taková vada je zajisté závaţná a umělé ukončení těhotenství zde nebude překvapivé.
Ovšem co takový
Turnerův syndrom, způsobený monozomií
chromozomu X (
45,X), případně
strukturální aberací druhého X chromozomu. Postiţené ţeny mají řadu komplikací, především nízký
vzrůst (existuje terapie růstovým hormonem), opoţděný a narušený vývoj sekundárních pohlavních
znaků (existuje terapie
pohlavními hormony) a většinou nemohou mít vlastní děti (existuje moţnost
donosit dítě z darovaného vajíčka); intelekt není narušen. Ţeny s tímto syndromem mohou mít různé
problémy a omezení, nicméně proţívají téměř plnohodnotný ţivot. To platí zejména pro ţeny s
mosaikovou formou Turnerova syndromu, u které jen část buněk nese patologický karyotyp. Je tedy
nutné i tuto vadu vţdy ukončovat? Extrémním případem jsou pak rozštěpové vady rtu, čelisti či patra.
Tyto vady jsou rovněţ prenatálně diagnostikovatelné (především díky ultrazvukové diagnostice).
Takový rozštěp je estetickou i funkční vadou, nicméně plastická chirurgie dnes zvládá i
komplikovanější rozštěpy výborně korigovat. Někteří jedinci tak budou muset podstoupit sérii
plastických operací a výsledek třeba nikdy nebude na úrovni nepostiţeného jedince
-
je to však
důvodem k umělému přerušení těhotenství?
Poznámka: tady je však potřeba se zamyslet i nad možností různých syndromů, u kterých může být
obličejový rozštěp jedinou prenatálně diagnostikovanou odchylkou... A jiný příklad –
jak na obličejový
rozštěp, který je diagnostikován velmi časně –
možnost velkého postižení, deviace septa, maxily....
S touto vadou rovněţ souvisí otázka selekce podle
pohlaví. V počátcích klinické genetiky byla selekce
dle pohlaví běţnou metodou v případě závaţných gonosomálně dědičných (X
-
vázaných)
chorob (jako
je například
Duchennova svalová dystrofie
či
Hemofilie
). Na plod ţenského pohlaví se nahlíţelo
jako na nepostiţený (plod mohl být v nejhorším případě přenašeč), zatímco plod muţského pohlaví byl
z 50% postiţený a proto bylo moţné těhotenství z genetických důvodů ukončit. Tato metoda je dnes
ve většině zemí jiţ obsoletní, nicméně fenomén selekce dle pohlaví zde zůstává. Stále je zde riziko,
ţe rodiče budou preferovat potomka určitého pohlaví a budou hledat určitou záminku k umělému
ukončení těhotenství (přítomnost nezávaţných genetických odchylek, varovné výsledky některých
screeningových testů, cílená expozice mutagenním a teratogenním faktorům).
Asistovaná reprodukce
V roce 2008 oslavila
Louise Brownová
–
první dítě ze zkumavky –
své třicáté narozeniny. Metody
asistované reprodukce (
IVF
–
In Vitro Fertilizace
) za tuto dobu prodělaly značný pokrok a umoţňují
mít vlastní děti i takovým párům, které by jinak zůstaly bezdětné. Přes obrovský přínos k léčbě
neplodnosti, je zde řada sloţitých otázek, které je nutné brát v potaz.
Etické a právní aspekty rodičovství.
V řadě případů nelze pro umělé oplodnění pouţít partnerovy spermie či partnerčina vajíčka. Pouţití
darovaných pohlavních buněk však zbavuje příslušného rodiče biologického rodičovství, se všemi
psychologickými a sociálními aspekty. Dále existují určité normy pro dárce a dárkyně pohlavní
ch
buněk. Jak se vypořádat s názorem, ţe zde opět vytváříme skupinu zdravých, silných a inteligentních
lidí hodných rozmnoţování? Nevracíme se nenápadně k zavrţeným
eugenickým
praktikám?
Poznámka: V ČR je v současné době spíše problémem dárce pohlavních buněk vůbec sehnat.
Doporučována je tedy většina zdravých jedinců s normálním karyotypem a vhodnou osobní a rodinnou
anamnézou.
Etické a právní aspekty samotného těhotenství.
Jak se postavit k fenoménu "pronajímání dělohy"? Určité ţeny by byly ochotné (ať jiţ za úplatu nebo
ze solidarity) donosit dítě za jinou ţenu. Pro některé ţeny znamená těhotenství neúnosné zdravotní
riziko -
náhradní matka by jim pomohla k vlastnímu –
biologickému dítěti. Co kdyţ si ale náhradní
matka rozhodne dítě ponechat? Legislativa mnoha států nestíhá na medicínské a biotechnologické
novinky reagovat a proto podobné případy znamenají nejen etické, ale i právní dilema. V současné
době je aktuální i otázka umělého oplodnění lesbických ţen. Momentálně je v ČR moţné pouze umělé
oplodnění
ţeny se souhlasem manţela (partnera). Mají mít právo na umělé oplodnění ţeny bez
partnera? Pokud ano, potom nic nebrání umělému oplodnění lesbických ţen. A jak potom vysvětlit
odmítání adopce dětí homosexuálním párům?
Etická a právní otázka uchovaných embryí.
Z procedury umělého oplodnění se získává třeba i okolo desítky embryí. Do dělohy se implantují
většinou 2
-
3 embrya (dnes jiţ často jen 1). Zbylá embrya je moţné zamrazit a pouţít v případě, ţe se
pár rozhodne mít další děti. Na takové embryo lze však nahlíţet jako na budoucího člověka. Jak
dlouho je moţné tato embrya skladovat? Jak s nimi naloţit, pokud si je rodiče nadále nepřejí
skladovat? Máme právo takováto embrya zlikvidovat jako obyčejný biologický odpad? Máme právo na
nepotřebných embryích provádět biomedicínský výzkum? Pouţít je jako embryonální kmenové buňky?
Příliš mnoho otázek bez jasných odpovědí.
Navíc je zde ještě etické a právní hledisko nakládání s uchovanými embryi. Pokud se manţelský či
partnerský pár rozejde, nemůţe tato embrya ţádný z partnerů (tedy především ţena) pouţít bez
souhlasu toho druhého. Pokud rozchod probíhal ve zlém, mohou se embrya stát prostředkem
nedůstojných naschválů a obstrukcí.
Etické a právní aspekty dědičné neplodnosti.
Dědičná neplodnost je vlastně takový oxymóron (tedy zdánlivý protimluv, něco jako zborcené harfy tón
apod.). Neplodnost by neměla být vůbec dědičná, neboť neplodný člověk nemůţe svou dědičnou
informaci dále předávat. Přesto je dědičná neplodnost jiţ realitou. Existují různé geneticky podmíněné
poru
chy, které ovlivňují plodnost postiţeného jedince, nicméně některé z nich lze "obejít" pomocí
metod asistované reprodukce. Existují tak například synové, kterým jejich otcové předali své dědičné
aspekty neplodnosti. Tito jedinci budou v budoucnu s největší
pravděpodobností rovněţ muset vyuţít
asistované reprodukce, pokud budou chtít vlastní děti. Do jisté míry tak dochází ke zhoršování
genofondu lidské populace. To není pouze problém asistované reprodukce, ale celé medicíny. Je to
vlastně daň, za úspěchy moderní medicíny. Dnes přeţívají jedinci s genetickými poruchami či
vrozenými vadami, kteří by ještě před 100 lety zemřeli před obdobím dospělosti. Dnes je situace jiná a
tito jedinci nejenţe přeţívají, ale rovněţ mají děti. Frekvence škodlivých alel se tak zvyšuje. Tato
situace představuje protiklad eugeniky a označuje se jako dysgenetika. Existují důvodné obavy, aby
tato skutečnost nevedla k obnově eugenického hnutí, které by určovalo kdo a s kým můţe mít děti.
|