Experiment, který ještě nedávno patřil do sci-fi, se podařil
V americké laboratoři se poprvé povedlo něco, co by lidé před pár lety považovali za čistou fantazii. Vědcům se podařilo geneticky přeprogramovat kousek kůže na buňku, která se chová podobně jako lidské vajíčko. Metoda je teprve v plenkách, ale do budoucna může zásadně změnit léčbu neplodnosti i naše chápání rodičovství.
Co přesně vědci udělali
Za tímto průlomem stojí tým z Oregon Health & Science University (OHSU). Výzkumníci pracovali dlouhé roky na způsobu, jak z kožní buňky vytvořit buňku připomínající vajíčko, která se alespoň krátkodobě chová jako skutečná pohlavní buňka.
Základem experimentu je technika zvaná přenos jádra somatické buňky (SCNT) — tedy přemístění buněčného jádra z běžné tělesné buňky. Stejný princip byl použit již v roce 1996 při klonování ovce Dolly.
Vědci využili DNA z kožní buňky jako genetický základ pro uměle vytvořené vajíčko.
Celý postup probíhal zhruba takto:
- z lidské kožní buňky bylo vyjmuto jádro obsahující veškerou DNA dárce
- toto jádro bylo vloženo do lidského vajíčka, z něhož bylo předem odstraněno původní jádro
- vzniklá buňka tak měla 46 chromozomů, zatímco přirozené vajíčko jich má jen 23
- dalším krokem vědci přiměli buňku, aby se zbavila poloviny chromozomů
- výsledná „vajíčku podobná" buňka pak mohla být oplodněna spermií
Právě tento dodatečný krok je zcela nový a zásadní. Vědci pro něj vyvinuli postup, který nazvali mitomeiózou — kombinací mitózy (běžného buněčného dělení) a meiózy (dělení pohlavních buněk). Pomocí chemických látek, včetně přípravku roscovitine, a krátkého elektrického impulsu nasměrovali buňku k dělení podobajícímu se přirozené tvorbě vajíčka.
Od umělého vajíčka k prvním zárodkům
Jakmile se buňka zbavila poloviny chromozomů, vznikla takzvaná haploidní buňka s 23 chromozomy — stejně jako přirozené vajíčko. Tu bylo následně možné oplodnit spermií metodou ICSI, při níž se jedna spermie přímo vstříkne do vajíčka.
Výsledky dokazují, že princip funguje, ale zároveň ukazují, jak křehký celý proces zatím je. Z 82 uměle vytvořených vajíček se jen v malé části vyvinulo embryo, které dosáhlo takzvaného stádia blastocysty — tedy fáze, ve které se embryo při klasickém IVF vrací do dělohy.
Jenže tu nastává závažný problém. Všechna vzniklá embrya měla vážné chromozomální chyby. Chromozomy se při umělém dělení nerozdělily správně, takže velká část buněk měla chybný počet chromozomů — tento jev se nazývá aneuploidie.
Kvůli chromozomálním vadám nemůže žádné z embryí vzniklých v tomto výzkumu vyrůst ve zdravé dítě.
Jednoduše řečeno: tým dokázal, že cesta od kožní buňky k oplodnitelné buňce je možná, ale výsledek zatím není životaschopný.
Proč je tato chyba tak závažná
Při přirozeném vzniku vajíček nedochází jen k půlení počtu chromozomů, ale také ke složitému procesu genetické výměny mezi chromozomy, který se nazývá rekombinace. Právě rekombinace zajišťuje mimo jiné genetickou rozmanitost.
V laboratoři se tento proces zatím nedaří dobře napodobit. Vznikají tak nestabilní chromozomální konfigurace, které téměř vždy vedou k neživotaschopnému embryu. Vědci odhadují, že pochopení a bezpečné napodobení tohoto procesu si vyžádá ještě mnoho let výzkumu.
Nová naděje pro lidi toužící po dítěti
Pokud se technika jednou stane spolehlivou, může otevřít dveře mnoha lidem, kteří dnes na biologické rodičovství nemají šanci. Stávající metody léčby neplodnosti totiž celou řadu z nich stále vylučují.
Možné budoucí využití zahrnuje například:
- ženy bez funkčních vaječníků, například po chemoterapii nebo s předčasnou menopauzou
- ženy vyššího věku, u nichž jsou zásoby vajíček vyčerpány
- lidi bez uložených vajíček nebo spermií, kteří ale mají k dispozici tělesné buňky, například kožní
- mužské páry, které by teoreticky chtěly být oba geneticky příbuzní témuž dítěti
V nejodvážnějším scénáři by lékař v budoucnu mohl odebrat kousek kůže, geneticky z něj vytvořit vajíčko a to oplodnit spermií partnera nebo dárce. Žena, která vlastní vajíčka již netvoří, by tak mohla mít dítě se svou vlastní DNA.
Mohou mít dva muži společné genetické dítě?
Vědci již delší dobu spekulují o možnosti, že by dva muži mohli mít biologicky příbuzné dítě. Teoreticky by to mohlo fungovat takto:
| Krok | Co se děje? |
|---|---|
| 1 | kožní buňka jednoho partnera je přeměněna na vajíčku podobnou buňku |
| 2 | druhý partner poskytne spermie k oplodnění |
| 3 | vzniklé embryo je umístěno do náhradní matky |
| 4 | oba muži tak sdílejí genetické rodičovství |
Tohle je ale zatím hudba vzdálené budoucnosti. Lidský genom nese takzvané genomické imprinting — rodičovsky závislé „razítka", která se liší mezi vajíčky a spermiemi. Pokud by existovaly dvě sady mužských „razítek", hrozila by vážná vývojová onemocnění. Vědci tento mechanismus zatím nerozumí dostatečně na to, aby ho mohli bezpečně řídit.
Etika: od kůže k miminku — jak daleko chceme zajít?
Přechod od kožní buňky k potenciálnímu embryu zpochybňuje vše, co v reprodukční medicíně považujeme za samozřejmé. V různých zemích si právníci již lámou hlavu nad tím, jak tuto techniku právně uchopit.
Jednoduchá kožní biopsie by mohla teoreticky poskytnout zárodečnou buňku, z níž nakonec vznikne člověk. Tím se stírá hranice mezi běžnými tělesnými buňkami a buňkami pohlavními. Kdo smí takovou buňku použít a za jakým účelem? Jak bude upraveno udělení souhlasu? A kdo je právně rodičem, pokud se kombinuje genetický materiál více osob?
Tato technika nutí společnosti znovu přemýšlet o tom, co vlastně znamená být „biologickým rodičem".
Hrozí také riziko zneužití. Pokud by jednou bylo možné z jakéhokoli kousku kůže vytvořit vajíčko nebo spermii, vyvstává otázka, jak zabránit tomu, aby bylo čí DNA použito bez souhlasu. Stačí si představit vlasy zanechané v hotelovém pokoji nebo kožní buňky z lékařského zákroku.
Bezpečnost je zatím daleko před praktickým využitím
Vědci zdůrazňují, že nikdo tuto metodu nyní nechce zavést do fertilizačních klinik. Riziko závažného genetického poškození je příliš vysoké — téměř všechna umělá embrya z tohoto experimentu vykazovala těžké chromozomální odchylky.
Velkým otazníkem zůstává také epigenetika — chemické „přepínače" na DNA. Při přeprogramování kožních buněk mohou vznikat nenápadné chyby, které se projeví až později, například při vývoji mozku nebo imunitního systému dítěte.
Co to může znamenat pro budoucnost medicíny
Navzdory všem rizikům vnímá mnoho odborníků tuto studii jako důležitý milník. Ne proto, že by se zítra začaly rodit děti z kožních buněk, ale proto, že ukazuje, jak blízko se technicky dostáváme.
V nadcházejících letech budou výzkumné týmy pravděpodobně pracovat na:
- lepší kontrole rozdělování chromozomů při umělém buněčném dělení
- laboratorních modelech pro testování dlouhodobých důsledků takových buněk
- jasnějších pravidlech a etických rámcích, než se klinické využití dostane do hry
- alternativních aplikacích, jako je studium dědičných nemocí na umělých embryích bez záměru jejich implantace
Pro pacienty by to nakonec mohlo znamenat individuálnější přístup. Vezměme například mladé dospělé s rakovinou, kteří nemají čas před chemoterapií uložit vajíčka nebo spermie. Pokud by bylo možné pohlavní buňky později vytvořit z uchovaných kožních buněk, jejich vyhlídky by se zásadně změnily.
Pro ty, kdo se ptají, zda jsou tyto pokroky spíše nadějí nebo hrozbou, je užitečné rozumět několika základním pojmům. Chromozomy tvoří „knihovnu" naší dědičné informace — každá chybně zařazená kniha může mít dalekosáhlé následky. Meióza je mimořádně přesné dělení, jímž vajíčka a spermie normálně procházejí, aby tento počet knih napůl snížily. Dokud tyto procesy neproběhnou v laboratoři přinejmenším stejně přesně jako v těle, zůstane skutečné těhotenství touto cestou morálně i medicínsky nedosažitelným cílem.
Přesto tento výzkum ukazuje, jak rychle se hranice posouvají. Když bylo IVF v osmdesátých letech kontroverzní a experimentální, nikdo nečekal, že se z něj stane rutinní zákrok. Je docela možné, že za několik desetiletí řekneme totéž o umělých pohlavních buňkách — pokud věda, legislativa a společnost dokážou držet krok navzájem.
