Vědci získali kmenové buňky z klonovaných lidských embryí

Věda a technika
16. 5. 2013 08:30
Vědcům se povedlo vyprodukovat kmenové buňky z klonovaných lidských embryí (ilustrační foto).
Vědcům se povedlo vyprodukovat kmenové buňky z klonovaných lidských embryí (ilustrační foto).

Americkým vědcům se podařil toužebně očekávaný průlom v oblasti klonování. Vyprodukovali kmenové buňky z klonovaných lidských embryí, což by mohlo vést k nové cestě, jak účinně pokročit v léčbě například Parkinsonovy choroby nebo cukrovky. Informovala o tom agentura AP s odvoláním na zprávu z odborného časopisu Cell.

Jak upozornila také agentura Reuters, vědcům se po více než 15 letech světových neúspěchů a jednoho otevřeného podvodu nakonec podařilo vytvořit lidské kmenové buňky stejnou technikou, jakou vznikla klonovaná ovce Dolly v roce 1996. Transplantovali genetický materiál z dospělé buňky do neoplodněného vajíčka, jehož vlastní DNA však odstranili. Vyvinuli tak lidské embryonální kmenové buňky, což představuje jakýsi svatý grál v embryonální biologii: jde o prazáklad, z něhož vyklíčí více než 200 druhů speciálních buněk vytvářejících různé tkáně, které pak tvoří lidské tělo.

Pod článkem v časopise Cell je podepsáno třiadvacet vědců. Jako korespondující autor je uveden Shoukrat Mitalipov. Jejich objev bude mít pravděpodobně velký význam v oblasti medicíny doposud svazované nejen neustále se vršícími technickými překážkami, ale i přetrvávajícími etickými otázkami.

Doposud byla nejpřirozenějšími zdroji kmenových buněk lidská embrya, jejichž využívání ve vědě představovalo etické kontroverze. Nejnovějším prostředkem oznámeným vědci z Oregonské univerzity a tamějšího výzkumného střediska jsou neoplodněná lidská vajíčka.

Genetický program

Podle zprávy časopisu Cell oregonští vědci získali kmenové buňky z šesti embryí vzniklých z darovaných vajíček. Dvě embrya dostala DNA z kožních buněk dítěte s genetickou poruchou a ostatní měla DNA z kožních fetálních buněk. Dosavadní pokusy o výrobu lidských kmenových buněk transplantací genetického materiálu selhávaly. Uměle vytvořená embrya byla nestabilní a jejich vývoj se zastavoval ve stádiu osmi buněk, což je pro potřeby potenciálních medicínských aplikací příliš málo. Vědci si dlouho mysleli, že transport jader mezi lidskými buňkami je možný.

Lidské kmenové buňky byly vytvořeny stejnou technikou, jakou vznikla klonovaná ovce Dolly.U obojživelníků se ho podařilo zdárně realizovat v roce 1962. Vývoj savčího embrya je ale choulostivější. Problém byl najít správný technický postup. Nakonec se to povedlo. Shoukrat Mitalipov řekl, že úspěch se nedostavil kvůli jedné inovaci, ale z revizi řady procesních kroků. Upozornil, že trvalo šest let, než jeho tým dosáhl cíle, a to poté, co se mu nejprve totéž podařilo s opičími embryi.

Vývoj embrya probíhá v sérii přesně načasovaných a do sebe zapadajících kroků. Pokud jeden selže, je pravděpodobné, že následně selžou i ostatní. Základní program pro něj je zapsán v DNA. Jeho běh je ale závislý na nastavení všelijakých přepínačů uvnitř buňky. Jsou to většinou bílkoviny přímo navázané na nukleovou kyselinu. Za běžných okolností nastavuje přepínače hlavně matka. Pokud chtějí vědci genetický program nastartovat ve zkumavce, musí ji zastoupit.

Kde to vázlo

Drastická procedura zbavení jedné buňky jádra a jeho nahrazení jiným ke správnému nastavení přepínačů dvakrát nepřispívala. Mitalipov a jeho spolupracovníci proto systematicky zkoušeli měnit základní postup, dokud se nedočkali příznivého výsledku. Podařilo se jim identifikovat několik kroků v procesu transplantace jader, které dosavadní pokusy hatily.

Když se v jádře vytvoří nová sada chromozomů, jeho obal se rozpadne a z jednotlivých pólů buňky se snesou ramena molekulárního jeřábu, který chromosomy táhne pryč od sebe. Říká se mu dělící vřeténko. V lidských buňkách s transplantovanými jádry se vřeténko tvořilo předčasně, což způsobovalo, že se vývoj embrya brzo zastavil. Mitalipovovu týmu se to povedlo zvrátit.

Lidské embryo ve stadiu osmi buněk.Nastavení od matky jsou o něco důležitější než od otce. Určují třeba, kde bude v budoucím embryu nahoře a dole a kde vpravo a vlevo. Ani vliv otce ale není zanedbatelný. Vstup spermie komplikovaný program spouští. Při klonování se místo něj používají náhradní postupy. Ty ale podle vědců z oregonské univerzity nemusí být vhodné. Mitalipovovi a jeho spolupracovníkům se osvědčilo nastartovat vývoj působením elektrického napětí.

Není buňka jako buňka

Úspěch celého procesu podle nich ovlivňuje i kvalita vajíček, do nichž se jádra transplantují. V současných laboratořích se běžně používají buňky získané hormonální stimulací vaječníků. Tato technika se už rutinně používá při mimotělním oplodnění. K přípravě kmenových buněk se ale podle vědců nehodí.

Postup zřejmě nastavení buněčných přepínačů nějak mění. Pokud by se měl v budoucí buněčné medicíně používat, bude potřeba ho podle výzkumníků upravit. Vajíčka od některých dobrovolných dárkyň byla také vhodnější než od jiných, a to ačkoliv byla zbavena vlastní DNA.

Odstraněním potřeby lidských embryí odpadá etická překážka a odbouráním původní DNA se zase překonávají potíže s odmítavou imunitní reakcí organismu. Mohou se tak významně rozšířit vědecké pokusy s kmenovými buňkami a jejich vývojovými variantami s cílem nahrazovat poškozené nebo zničené buňky při srdečních onemocněních, Parkinsonově chorobě, roztroušené skleróze nebo například poranění míchy.

Autor: - rjh - , ČTK Foto: Shutterstock

Naše nejnovější vydání

TÝDENInstinktSedmičkaINTERVIEWTV BARRANDOVPŘEDPLATNÉ