Medicína Malý slon - DER SPIEGEL
Na ženskej klinike sa lekári snažia ženy liečiť. Detská klinika sa zameriava na to, aby sa choré deti dostali domov zdravé. Na klinike pre myši na okraji Mníchova však nikoho nezaujíma, že opäť dostane mizerné myši nad hladinu.
Ale naopak.
Pobyt myší v nemocnici trvá vždy desať týždňov a vždy sa končí okamžite smrťou. Desať týždňov intenzívnych testov, nič neznamená, stačí si zmerať krvný tlak, EKG, kopať, behať, skákať, vyvážiť sa, počítačová tomografia, röntgen, vážiť, brať krv, dýchať, jesť a vylučovať, trocha psychoanalýzy a posledné: opatrne vás uspáva príliš veľa oxidu uhličitého vo vzduchu.
U nás v Neuherbergu neďaleko Mníchova sa to deje presne okolo 4000 krát ročne. Vo veku 18 týždňov sú hlodavce „obetované“, ako sa to v odborných publikáciách v anglickom jazyku nazýva, na výskum; rozpoznaný bezbolestne a bleskurýchlo. Žiadna myš nikdy neopustila myšaciu kliniku nažive. A žiaden z nich, ako ubezpečujú zúčastnení vedci, tu nikdy nadarmo nezomrel.
Väčšie pozostatky mnohých zdochlín skončia v mníchovskej zoo, kde na drobné tvory útočia hady, dravé vtáky a mrchožrouti. Mikroskopické zvyšky mozgu, čriev, pečene, obličiek, žalúdka a podobne zostávajú v patológii ako tkanivové rezy. Myši však svoje skutočné dedičstvo nechávajú inde.
Hlodavce za svoj krátky život pomohli, aj keď nedobrovoľne, rozšíriť vedomosti o chorobách ľudí, možno dokonca tak, že klinickí lekári zaobchádzajú so svojimi pacientmi odlišne, konkrétne lepšie. To je jeden z dôvodov, prečo sa tomuto laboratóriu, jedinečnému v Nemecku a poprednému svetovému laboratóriu, hovorí tak pekná a neškodná myšia klinika, presne: „German Mouse Clinic“.
Mníchovský Maushaus je kukadlom z mäsa a kostí do tajomstiev biológie. Pomocou myši ako príkladu chcú vedci objasniť, ako gény formujú organizmus. Poznali genetický plán myší (a tiež ľudí) už roky. Ale zatiaľ nikto nevie, ako tento plán prečítať hladko. Aj keď by mala byť známa dôležitá funkcia génu - nikto nevie, aké ďalšie účinky má tento gén na telo; nikto nevie, ako sa interakcie hrajú s inými génmi alebo s rôznymi vplyvmi prostredia. Výskum genómu je stále hlavným staveniskom a doteraz sa vedci často bezcieľne potulovali.
V januári 2001 sa myšia klinika otvorila v priestoroch Helmholtzovho centra v Mníchove neďaleko Allianz Arény. Založil ju drobný muž so zvučným menom Martin Hrabé de Angelis (45). Je bubeník, surfer, katolík, molekulárny biológ, riaditeľ Ústavu experimentálnej genetiky a profesor na Mníchovskej technickej univerzite.
Hrabé de Angelis si je istý, že myši ukazujú cestu do budúcnosti s menším ľudským utrpením. Ak bude podľa neho možné rozmotať myš vo všetkých jej životných procesoch, bol by to „začiatok novej biológie“. Potom by bol pre ľudí konečne možný celostný pohľad na organizmus, pochopenie, že všetko v tele so všetkým súvisí.
„Doteraz,“ hovorí Hrabé de Angelis, „lekári boli ako skupina nevidiacich, ktorí sa majú cítiť ako slon a popísať to. Každý má v ruke iný kúsok. Nikto nespoznáva celok.“ Hrabé de Angelis pomocou myši chce pomôcť, aby bol tento slon malý. Vedci z celého sveta nasledovali jeho príklad. V súčasnosti existujú myšacie kliniky v mnohých krajinách, v USA, Kanade, Veľkej Británii, Francúzsku, na Taiwane a v Japonsku.
Každý, kto chce vidieť myši v Neuherbergu, vstúpi do akéhosi prísne stráženého krídla. Návštevníci a zamestnanci musia mať oblečenú blúzku, kapucňu, masku na tvár a laboratórne papuče a predtým, ako sa dostanú k najvnútornejšej svätyni s krabicami na myši, musia sa osprchovať. Po dobu 30 sekúnd vietor fúka choroboplodné zárodky z ľudí. Potom sa otvorí zámok. V izbách za sebou je cítiť myš.
Všetko je naplánované do posledného detailu. Žiadna osoba na klinike nie je vyšetrená tak dôsledne ako tieto malé zvieratá tu. Tu je miestnosť pre EKG pre myši, tam je dostihová dráha pre myši (s odrazovými mostíkmi), tam je miestnosť, v ktorej ľudia sledujú, ako myši jedia a metabolizujú - čo je pre výskumníkov mimoriadne náročná úloha a pre zvieratá je to zjavne nepríjemné.
Počítače celé dni zaznamenávajú, koľko potravy zje myš. Fotoaparáty registrujú, o koľko sa pohybuje. Vstavané váhy v škatuliach kontrolujú každú zmenu telesnej hmotnosti. Všetky výkaly a moč sa zhromažďujú a analyzujú a vzduch, ktorý dýchame, sa odsáva a skúma. Potom prichádza na rad matematika a nakoniec je napríklad zrejmé, či určitá myš vďaka určitému génu spotrebuje viac alebo menej energie ako štandardná laboratórna myš.
Niektoré myši dostanú vynikajúce špeciálne jedlo, ktoré sa nazýva „bufetová diéta“. Veľa cukru, veľa tukov, to je ekvivalent rýchleho občerstvenia, sladkostí a klobás. Myši to milujú, jedia, koľko môžu, a potom ide všetko ako u ľudí. Zvieratá tučnia. Krvné hodnoty stmavnú. A už po niekoľkých týždňoch stravovania v kaviarni dostanú cukrovku.
Rozsah génov
Nie je veľmi ľahké získať správne merania od zvierat. Vedci zaoberajúci sa myšami merajú krvný tlak pomocou tlakovej manžety umiestnenej okolo chvostovej tepny. Teplomer vo vnútri myši udáva teplotu tela; počítač určuje pulz, ľudia by si to nesprávne mysleli, pretože srdce myši bije 500-krát za minútu bez vzrušenia. A ľudia Hrabé de Angelis si museli sami vyvinúť počítačový tomograf na myši, nič také malé si kúpiť nemôžete.
„Väčšina našich testov je neinvazívnych,“ hovorí Hrabé de Angelis. Ak by niečo mohlo byť bolestivé, myši sa vopred anestetizujú. „Zvieratá nemučíme,“ hovorí. Robí to nielen z etických dôvodov, ale aj z praktických dôvodov. Ak zvieratá uvoľnia stresové hormóny, bude veľa výsledkov merania sfalšovaných.
Vedci z celého sveta posielajú svojich najpodivnejších myších mutantov, zvierat so siedmimi prstami, s genetickou Alzheimerovou chorobou, s obezitou, lámavosťou kostí, Downovým syndrómom alebo alkoholizmom alebo s tými, u ktorých vedci vypínali určité gény. Služba poskytovaná tímom Neuherberg spočíva v tom, že necháme tieto zvieratá vyskúšať život a vyskúšame ich aspoň tak intenzívne ako prototypy automobilov na testovacej dráhe, a so všetkými týmito informáciami formulovať nové hypotézy o fungovaní živých vecí.
Zhromažďujú 320 parametrov pre každého hlodavca, od alergií cez zrak až po kvalitu chrupavky. Celá vec sa nazýva „fenotypizácia“: vedci skúmajú, ako genetické predispozície („genotyp“) ovplyvňujú skutočný organizmus.
Prekvapenia sú súčasťou každodenného života, pretože znovu a znovu vidíme, že gén má často oveľa viac než len jednu funkciu. Často funguje na viacerých miestach tela a veľmi nepredvídateľným spôsobom. Mení kosti - a zároveň vedie k poruchám srdca a pľúc. Ďalšia hrá dôležitú úlohu v obličkách - a zároveň sa podieľa na tvorbe nádorových metastáz.
Ak sa znova povie, že teraz bol objavený gén pre odstávajúce uši, potom je Hrabé de Angelis naštvaný toľkou nevedomosťou medzi vedcami a novinármi a pýta sa sám seba: Čo iné tento gén robí?
Vedec s myšami nielen dúfa, že určí rozsah génov, ale chce tiež raz a navždy odpovedať na naliehavé otázky: Aký vplyv má strava na imunitný systém? Aké užitočné je veľa cvičiť? Čo sa stane, keď zlyhajú dôležité molekuly, napríklad v pečeni? Čo sa stane so starnutím?
Staré myši spoznáva na prvý pohľad, hovorí Hrabé de Angelis. Aj tu je všetko ako s ľuďmi: kožušina je sivastá, pokožka bledá, telo menej pružné. U štvornohých priateľov je ale všetko 25-krát rýchlejšie. Stará myš má tri roky.
Je ich len veľmi málo na klinike pre myši, kde takmer všetci prechádzajú cez Jordán v najlepších rokoch. Spoločnosť myší s krátkym trvaním na klinike je ako magické skresľujúce zrkadlo ľudského sveta v rukách zlej víly. Niektorí hlodavci túžia po alkohole, o to viac majú stresu. Iní majú sklon k schizofrénii. Niektoré testované myši trpia Parkinsonovou chorobou, osteoporózou alebo melanchóliou a niektoré majú imunitný systém, ktorý ich nedostatočne chráni. A „Beethovenova myš“ s pribúdajúcim vekom hluchne, ako skladateľ. Takmer každý gén u ľudí má myšací náprotivok, ktorý vedci ako Hrabé de Angelis študujú, aby sa o človeku dozvedeli viac.
Imunológ Dirk Busch z Technickej univerzity v Mníchove pravidelne experimentuje na myšacej klinike. Vyrobil tam myš, ktorej imunitný systém už nefunguje správne. Rovnako ako niektorí ľudia so zníženou imunitou, ani ona by nemala nič proti infekcii smrtiacimi baktériami. Napriek tomu Busch našiel senzačný spôsob, ako túto zraniteľnú myš plne vyzbrojiť proti votrelcom. Všetko, čo bolo potrebné, bolo preniesť do nej jednu špeciálnu bunku („kmeňová bunka podobná T bunke“) zo zdravej myši. „Nemôže to byť pôsobivejšie,“ hovorí.
Busch sa teraz pokúša využiť nový princíp transplantovateľnej imunity aj u ľudí. Pozitívne skúsenosti už má za sebou. „Funguje to,“ hovorí Busch, „môžete objaviť veci v myši a použiť ich podobným spôsobom aj u ľudí.“ Možnosti kliniky pre myši sú „fascinujúce“. Tu „sa môžeme naučiť porozumieť chorobám“ a tiež „nájsť úplne nové terapeutické metódy“.
Mnoho poznatkov z vysoko pokročilého lieku na myši sa dá preniesť do humánnej medicíny. Ale veľa vecí funguje aj veľmi odlišne. Pre niektoré oblasti výskumu, ako je napríklad transplantačná medicína, je oveľa vhodnejším modelom prasa.
Slávny americký výskumník rakoviny Judah Folkman zhrnul svoje celoživotné dielo do jednej vety: „Ak máte rakovinu a ste myš, môžeme vás vyliečiť.“ Stále to vyzerá horšie pre tých, ktorí nie sú myšami. Ale Hrabé de Angelis ešte nie je dokončený.