Začneme dělat zásoby lidských embryonálních kmenových buněk?  
Vědci připravili několik linií embryonálních buněk způsobem, proti kterému by veřejnost nemusela mít námitek. Měly by se stát vhodnou „surovinou“ pro transplantace prováděné ve velkém.

 


 

Zvětšit obrázek
Při oplodnění se do vajíčka dostává chromozomální sada ze spermie, což zvyšuje heterozygotnost genů. Buňku umí ale vědci oklamat. Při zracím dělení buňka využije svůj (za normálních okolností odvrhovaný) chromozomální duplikát a zahájí normální buněčné dělení.

Vědci ze společnosti International Stem Cell (ISC) Corp. získali čtyři linie embryonálních kmenových buněk. Zajímavé jsou tím, že otvírají dveře pro hromadnou tvorbu buněk, které by se daly využít k léčebným účelům. Nový způsob přípravy ovlivnil jejich genetické založení a tyto buňky mnohem méně provokují náš imunitní systém. Buňky jsou  totiž HLA homozygotní. To znamená, že mají jednoduchý genetický profil. Tím, že jsou v genetické oblasti, jež je odpovědná za rozpoznávání cizí-vlastní mnohem jednodušší,  bude snadnější najít vhodné kombinace dárce - příjemce.

 

 

 
Ian Wilmut, tvůrce klonované ovce Dolly, ředitel Centra pro regenerativní medicínu při University of Edinburgh patří mezi ty, jež považují tento nový způsob přípravy buněk za významný pokrok, který by mohl směřovat k ošetřování velkého počtu pacientů.

Úspěšní v tvorbě partenogenetických embryonalních buněk byli již v loňském roce Italové z Milána a před nimi ještě Američané. V tomto případě jsme ale zřejmě již svědky zrodu základu buněčných bank, které budou sloužit jako velkosklady stabilních buněčných linií určených k transplantacím pro léčbu poškozených tkání. Přičemž bude jedno, zda k poškození došlo úrazem, geneticky vedenou poruchou a nebo v důsledku stařeckých degenerativních procesů.    

 

Protože se jedná o trend, o němž se domníváme, že má všechny předpoklady uplatnit se v praxi, popíšeme si výsledky tohoto týmu podrobněji. Jeffrey Janus, president International Stem Cell se svými kolegy z Ruské akademie lékařských věd zveřejnili v těchto dnech výsledky své práce. Jde o partenogenetickou aktivaci lidských oocytů (neoplodněných vajíček) a jejich následný přerod v buněčné linie, které mají morfologii a znaky embryonálních kmenových buněk. Tato metoda v sobě má dva klíčové momenty, které ji předurčují k úspěchu.   

 

 

První z výhod nové technologie

Blastocysta – útvar vznikající za normální situace po splynutí vajíčka se spermií. K tvorbě tohoto shluku množících se buněk lze ale dojít i „ošálením“ vajíčka chemicky nebo elektrickým šokem. To je princip partenogeneze.

Ano, můžeme říci, že jde o technologii. Už proto, že tímto způsobem byly v krátkém čase připraveny čtyři stabilní linie lidských kmenových buněk. Všechny vznikly stejným způsobem - partenogeneticky. Byly označeny jako HpSC-Hhom. Toto jejich označení není důležité, snad jen pro případ, že někde o těchto buňkách budeme v budoucnu číst. Důležité ale je, že vznikly partenogeneticky a že jsou HLA homozygotní. Je-li něco homozygotní, můžeme o tom říci, že to má jednodušší genetické založení. Tato skutečnost usnadňuje jejich zamýšlené použití v transplantační biologii. Půjdou použít na větší počet příjemců. Jinak řečeno, potřební nemocní snadněji seženou kompatibilní dárcovské buňky.

 

Pro ty, jež nejsou v imunogenetice doma, tato část žádá další vysvětlení. Tady je. Naše buňky mají na svém povrchu mnoho specifických značek. Právě těmito povrchovými značkami na buňkách (antigeny) jsme každý z nás jedinečnou bytostí. Toto opatření máme proto, abychom nebyli všichni stejní a abychom tak komplikovali bakteriím a virům možnost vydávat se za součást našich těl. Ve svém principu nám tato naše různorodost pomáhá bránit se infekcím. Tyto specifické značky na našich buňkách lze přirovnat k jakýmsi buněčným „občanským průkazům“. Jakmile si je buňky vzájemně očichají, poznají, zda jde o kámošku, nebo zda je třeba proti vetřelci vystartovat a zlikvidovat ho. A právě to je problém úspěšných transplantací, při kterých se operace podařila, ale pacient zemřel. Úspěch při transplantacích a je jedno zda jde o celé orgány, nebo jen léčba jednotlivými buňkami, je mnohem více o záležitostí imunitního systému, než věc technická.


Příroda jaksi nepočítala s tím, že si jednou budeme chtít naše zranění a stářím pošramocené schopnosti léčit transplantacemi jiných buněk. Zakopaný pes úspěšnosti těchto zákroků spočívá při vyhledávání kompatibilit dárce a příjemce. Jde o to, najít shodu v těch genetických oblastech, které kódují ony povrchové struktury sloužící buňkám k rozpoznávání cizí/vlastní.
Ohromné množství různých kombinací, které je v tomto případě na škodu, souvisí s tím, že při početí polovinu genomu dostáváme od otce a druhou od matky. Do vínku tak dostáváme stav, který u genů vede k heterozygotním kombinacím.

 


Pohlavní rozmnožování

Zvětšit obrázek
Elena Revazova je první autorkou publikace, která vyjde v Journal Cloning & Stem Cells začátkem roku 2008 (Volume 10, Number 1) a jež podrobně popisuje přípravu partenogenetickych kmenových buněk. Revazova odešla do USA poté co při epidemii ruské chřipky přišla o manžela a dceru. I když Revazova v Rusku pracovala v Národním ústavu pro výzkum rakoviny, nikdo ji se špatnou znalostí angličtiny nechtěl v USA zaměstnat. Šedesátiletá výzkumnice se dvěma doktoráty se musela živit jako příležitostná vědecká pomocná síla. Nyní se Revazova propracovala znovu na vrchol dění okolo kmenových buněk a je uznávanou vědeckou kapacitou na oblast přeměny kmenových buněk na buňky sítnice, jater, slinivky,...

 

Zvětšit obrázek
Všechny čtyři buněčné linie získané partenogenetickou kultivací oocytů, jsou morfologicky a povrchovými znaky shodné s lidskými embryonálními kmenovými buňkami. Jde tedy o kvalitní nediferenciované buňky.

Při pohlavním rozmnožování se nový jedinec vyvíjí z jediné buňky, zygoty, která vzniká splynutím dvou rodičovských pohlavních buněk (gamet). Dochází tak ke kombinaci genetické výbavy rodičů, čímž se zvyšuje možnost variability potomků.
Samotný pohlavní proces (vývoj, diferenciace a splývání pohlavních buněk) zabezpečuje meiotickým dělením a splýváním jader spermie a vajíčka.

 

 

Nové buňky nemají tatínka
Lidská vajíčka mají dvě sady chromosomů. Jedna sada bývá normálně vypuzena. Děje se tak ještě před tím, než do vajíčka vnikne spermie. Jestliže ale po tomto vypuzení zabráníme oplození a vejce ošálíme aktivací,  začne se dělit. Chová se jako kdyby oplodněno bylo. Mluvíme o partenogenezi. Tím, ze při vzniku těchto buněk neasistoval „tatínek“ (jeho spermie), vypadla polovina genomu ze hry. Také to ale znamená, že se tím snižuje počet specifických kombinací, které v případě hledání vhodného dárce lékařům komplikují život.


 

Druhá výhoda
Navrhovaný partenogenetický způsob přípravy kmenových buněk k léčebným účelům přináší řešení etického problému. Jak známo, embryonální kmenové buňky jsou celé řadě lidí doslova trnem v oku. Nesouhlasí ani se zužitkování buněk z potratů. Tyto buňky ale byly připraveny partenogenezí. Zjednodušeně řečeno, jde o ošálení vajíčka tak, že ono část svého genetického materiálu začne považovat za spermii a zahájí dělení. Vytvoří se tak buňky obdobné těm, jež jsou v embryu. Protože ale nebyly připraveny početím (nepoznaly co je spermie), etický problém zmizel. Nejedná se o klasické embryonální kmenové buňky tak jak si je veřejnost představuje a proto se proti tomuto přístupu odpor veřejnosti neočekává.
I když, kdo ví. Stále ještě hrozí to, že ti, jež etické bariery vytvářejí si jednoho dne přečtou, že se japonským vědcům stejným přístupem (partenogeneticky) podařilo připravit myšku Kagua. Což je vlastně důkaz toho, že partenogeneticky (bez účasti otce a jeho spermie) lze připravit jak embryo, tak i dospělého jedince. V případě vzniku linií buněk o nichž je tento článek, jde vlastně také o techniku, kterou někteří nazývají technika neposkvrněného početí. U myší se to již podařilo a lze předpokládat, že pokud by se podobně jako u myší vypnuly imprintované geny, podařilo by se partenogenetický zárodek vypiplat do zdárného narození i u lidí.


Ale dost spekulací o tom, zda takto partenogeneticky získané buňky jsou vlastně také buňkami vznikajícího života nebo nejsou. Možná bude lepší celou záležitost nerozviřovat, aby aktivisté z řad skalních katolíků a amerických evangelikálů, stávající mantinely neposunuli. Vhodná manipulace s veřejným míněním by dala politikům do ruky další klacek, který by vědcům bránil v dopracování léčebných metod, jež jsou pro řadu nešťasníků určitou nadějí. Doufejme tedy v tu lepší variantu, že neposkvrněným početím připravené kmenové buňky za embryonální kmenové buňky považovány veřejností nebudou a že se jejich „výroba“ brzo spustí jako na běžícím pásu. Zatím se totiž podařilo připravit jen čtyři linie a ty jsou „pasovány“ na míru Američanům. Vybrány byly genetické kombinace (v HLA systému), které se v této zemi vyskytují nejčastěji. Žádoucí ale je, aby těchto náhradních dílů byly plné regály, aby v případě nehody bylo možno bez odkladů kam sáhnout.

 

Získané buňky úspěšně přeměnit například na neurony. Dokazují to dobře vyvinuté nervové výběžky. Schopnost dát vznik neuronům je jakýmsi prubířským kamenem vysoce kvalitních nediferencovaných buněk.


Doplněk pro ty, jež chtějí znát podrobnosti 
O jedinečnosti našich „občanek“ rozhoduje určitá oblast na chromozómu a protože se jedná o složitý systém, byl nazván HLA (hlavní histokompatibilitní systém), nebo-li systém tkáňové slučivosti. Systém vytváří neuvěřitelně velké množství kombinací, říkáme o něm, že je vysoce polymorfní. Proto je šance najít vhodného dárce pro transplantaci malá a pohybuje se v rozmezí od jedné ku tisíci až  několika milionům.   


Linie našich nových buněk vznikly z neoplodněných vajíček, které ženy dobrovolně darovaly k výzkumným účelům (nepožadovaly za ně peněžitou odměnu a ve smlouvě je také stanoveno, že vědci buňky nepoužijí k účelu rozmnožování člověka). Ženy byly hormonálně stimulovány k uvolnění vajíček a po 35 hodinách po hormonální injekci jim byly neoplodněné oocyty transvaginálně odsáty. Takto získané vaječné buňky byly dále kultivovány v laboratoři. V průběhu kultivace na živném mediu byly krátce chemicky ovlivněny. Každá z vaječných buněk se po této chemické aktivaci začala množit a vytvořila blastocystu. Tato část pokusu trvala pět dnů. Poté byl obal shluku buněk budoucího embrya (ale abychom neprovokovali, budeme používat termín blastocysta), odstraněn a dál byly tyto buňky z původně celistvého útvaru rozvolněny a dál byly kultivovány samostatně na vrstvě pomocných buněk zvaných fibroblasty. Zhruba po dalších čtyřech dnech kultivace při které se pravidelně měnil živný roztok, se buňky namnožily do takových počtů, že byly pouhým okem viditelné. Nastal čas jejich sklizně. Pak se už jen ošetřily kolagenázou a pasážováním se prověřilo, zda jde o buňky, které se nezvrhnou v buňky rakovinné. Poté je lze uchovávat a kultivovat dál jako stabilní buněčné linie. I když jsou dárcovské oocyty získány od heterozygotních dárkyň jsou získané buněčné linie homozygotní.


    

Jsou to tedy embryonální kmenové buňky nebo nejsou?
Stále se tu mluví o nově připravených embryonálních kmenových buňkách, ale ony z normálního embrya nejsou. Tak jak to vlastně je? Mohli si vědci dovolit pro tyto buňky použít název embryonální kmenové buňky? 
Embryonální kmenové buňky, tedy ty klasické, skutečně získané z embrya, jsou velmi dobře odlišitelné od jiných typů buněk. Mají totiž charakteristické povrchové znaky, které lze pomocí protilátek a na ně navázaných barviček, spolehlivě určit. Když vědci svoje partenogeneticky připravené linie buněk na tyto znaky testovali, zjistili, že jejich nové buňky mají všechny typické znaky, kterými se vyznačují právě ony klasické embryonální kmenové buňky. Zatím tedy vše nasvědčuje tomu, že se jim je skutečně podařilo vytvořit a že by z pohledu léčebných cílů mohlo skutečně jít o plnohodnotné embryonální kmenové buňky. Těmto nově připraveným buňkám by nemělo nic chybět ani z oněch mysteriózních schopností klasických embryonálních buněk - možnost přeměnit se v buňky všech možných typů a tkání.  Do doby, než veřejnost bude k embryonálním buňkám tolerantnější, nezbývá nám než doufat, že partenogeneticky vzniklé embryonální kmenové buňky budou adekvátní náhradou a že budou k léčebným účelům stejně vhodné, jako ty z embrya.


Pramen: International Stem Cell Corporation

Datum: 27.12.2007 02:14
Tisk článku

Chovejte se jako kočka - Garnier Stéphane
 
 
cena původní: 248 Kč
cena: 211 Kč
Chovejte se jako kočka
Garnier Stéphane
Související články:

Podraz na embryo průhlednou „dělohou“     Autor: Josef Pazdera (17.02.2014)
Geron s léčbou embryonálními kmenovými buňkami končí     Autor: Jaroslav Petr (26.11.2011)
Inštrukcie z Vatikánu čoraz konzervatívnejšie     Autor: Dagmar Gregorová (13.12.2008)
“Člověko-kraví” embryo     Autor: Josef Pazdera (08.04.2008)
Terapeutické klonování úspěšné u makaka     Autor: Jaroslav Petr (21.06.2007)



Diskuze:

Obávám se,

Vláďa,2008-01-09 15:14:34

že námitky mít budeme. Problém je, jak autor pochopil, v tom "embryonálním stádiu." Prostě to vypadá jako zabití za ideálních podmínek životaschopného dítěte (embrya), což je neakceptovatelné (pro mě více neakceptovatelné, než např. hypotetické klonování lidí). Ale s autorem se v tomto zjevně míjím - pokud je embryo člověkem (má odpověď je ano, u autora asi jak kdy), je jeho zabití vraždou, a tudíž pro křesťany neakceptovatelné (neplést s trestem smrti, který je přípustný - embryo nic nespáchalo).

Odpovědět

gmo

Ludek Blaha,2007-12-31 07:08:47

Jedná se o gmo, nebo nejedná?

Odpovědět


Zřejmě ano

josef pazdera,2007-12-31 12:02:40

I když u buněk není změněno pořadí nukleotidů (sekvence), jde o buňky s upraveným genomem. Takové buňky se za normálních situací nevyskytují. Proto pojem geneticky modifikované buňky se na ně dá aplikovat (i když v tomto případě znamená trošku něco jiného, než jsme pod pojmem genetická modifikace zvyklí slýchat).

Odpovědět


Já myslím že nemělo...

Bikkhu,2008-01-02 09:39:41

Nepoužívají se metody genetické manipulace a nezasahuje se do genomu... použité metody zasahují do genomu méně než šlechtění při kterém se používá záření nebo mutageny, a to GMO není.

Odpovědět


GMO definícia

PeterS,2008-01-02 14:52:27

Je to vec definície. Európske definície GMO sa odvíjajú od Smernice 2001/18/ES Európskeho parlamentu o zámernom uvoľnení geneticky modifikovaných organizmov do životného prostredia. Definícia uvádza:
„Geneticky modifikovaný organizmus (GMO)“ označuje organizmus s výnimkou ľudských bytostí, ktorého genetický materiál bol pozmenený spôsobom, ktorý sa prirodzene počas pohlavného rozmnožovania a/alebo prirodzenej rekombinácie nevyskytuje.
V rámci upresnenia pojmov tejto definície nastáva genetická modifikácia použitím techník, ktoré sú vymenované nižšie.
Techniky genetickej modifikácie sú medzi iným:

1. Techniky rekombinačnej nukleovej kyseliny vrátane tvorenia nových kombinácií genetického materiálu vkladaním molekúl nukleovej kyseliny vyrobených akýmkoľvek spôsobom mimo organizmu do akéhokoľvek vírusu, bakteriálneho plazmidu alebo do iného vektorového systému a ich začlenenie do organizmu hostiteľa, v ktorom sa normálne nevyskytujú, ale v ktorom sú schopné sa ďalej rozmnožovať.
2. techniky zahŕňajúce priame zavádzanie dedičného materiálu do organizmu, ktorý bol pripravený mimo organizmu, vrátane mikroinjektovania, makroinjektovania a mikroenkapsulácie;
3. fúzia buniek (vrátane fúzie protoplastu) alebo hybridizačné techniky, keď sa tvoria živé bunky s novými kombináciami dedičného genetického materiálu fúziou dvoch alebo viacerých buniek prostredníctvom metód, ktoré sa prirodzene nevyskytujú.
Takže k Vašej otázke - nie, zárodočné bunky nie sú GMO.

Odpovědět

Kazdy si moze byt darcom?

Peter,2007-12-30 11:48:03

Je nejaky problem v tom, aby kazdy clovek prodikujuci pohlavne bunky bol sam sebe darcom kmenovych buniek pripravenych touto metodou? Vajicka aj spermie sa tusim aj dlhu dobu mozu skladovat, takze vyprodukovane v mladom veku, dali by sa v pripade potreby vyuzit. Je to tak?

Odpovědět


Pouze teoreticky

josef pazdera,2007-12-30 14:40:15

Prakticky to není schůdná myšlenka. Není možné kultivovat a udržovat miliardy linií buněk pro každého, aby byly v případě potřeby hned k dispozici. Představa je jiná určit nejčastější kombinace v HLA systému, které pro danou populaci se vyskytují (bude se jednat řadově o stovky) a ty mít v záloze. Z nich by se v případě potřeby vybírala nejvhodnější kombinace,která by nenavozovala buďto žádnou, nebo jen malou imunitní rekaci. Ale pozor, metoda o ktere je tento clanek se netyka spermií. Muzi jsou v tomto pripade zkratka mimo moznost darcovstvi.

Odpovědět

A co samečci?

pavel,2007-12-27 14:50:49

Jak jsem pochopil, lze takto vytvořit kmenové buňky jen u jedinců vytvářející vajíčka. Tedy jen u poloviny populace. - Vede tudy cesta dále ke kmentovým buňkám, nebo k jakési šílené společnosti zaměřující se jen na "původní pohlaví"?

Odpovědět


Je to i pro muže.

josef pazdera,2007-12-28 11:50:38

I když se jedná o kmenové buňky, které jsou z "vajíčka" a geneticky jsou tedy XX, neznamená to, že je nebude možno použít k transplantacím u mužského pokolení (které je XY).
Buňky lze bez komplikací použít u obou pohlaví(pokud ovšem bude linií dostatek, aby šlo zabezpečit vyber tak, aby se shodovaly určité oblasti HLA systému. Tato podmínka se ale týká obou pohlaví. Týká se oněch znaků, které způsobuji odhojování štěpů.

Odpovědět

Ostrava Poruba

Jan Kouba,2007-12-27 10:44:10

Trpim rozpadem sitnice. Pry to u mysi leci injekcemi embrionalnich kmenovych bunek. Nevite kde to delaji u lidi?

Odpovědět


SRI

josef pazdera,2007-12-28 00:15:29

Pokusy s injekcemi kmenových buněk do oka prováděl u myší Martin Friedlander ze Scripps Research Institute ve městě La Jolla v Kalifornii. Pokud vím tak s určitým úspěchem a určitě plánoval (možná již i provedl) klinické zkoušky?

Odpovědět

Jazykové znalosti

Igor Tureček,2007-12-27 10:20:25

To takový Jack Stack, generální manager rakouské filialky banky Die Erste - v Čechách známé jako Česká spořitelna - se ani za 7 let pobytu v Čechách nenaučil česky. Napsal to deník Die Presse ve svém vydání 30. června 2007 (č. 17816), str. 25. Vychvaloval jej u příležitosti jeho posledního pracovního dne v Čechách, 29. června 2007. V souvislosti s uváděním jeho předností nebylo možné pochopit tento facit jinak než jako přednost. Stack svou averzi k češtině zdůvodnil tím, že prý Češi nesnášeli jeho výslovnost. V té vyslovnosti to určitě nebylo, nýbrž v averzi se s Čechy vůbec bavit. Za 7 let své činnosti vyhodil z práce 5200 lidí, tj. 3 denně. A sice bez náhrady. Kolik jich bylo propuštěno a na jejich místo nastoupila náhrada není známo. A jak všichni víme, okrádala Česká spořitelna své zákazníky nejrůznějšími poplatky ze všech bank v České republice nejvíce. Což je dílo tohoto managera. Ale to je již jiná story, která souvisí nejen s deindustrializací Čech, ale celého východu.

To když jsem se já opovážil mluvit česky na české dělníky v kuchyni firmy Genossenschaft Niederösterreichischer Ferkelproduzenten und Schweinemester, 2004 Streitdorf 40, kde jsem pracoval ve výpočetním středisku, kde kromě nás čtyř žádný Rakušák široko daleko nebyl !, tak se na mě přišedší kuchařka a uklízečka firmy v jedné osobě obořila, že v její kuchyni se česky mluvit nebude.

Odpovědět


na porovnanie

Martin,2007-12-27 22:16:56

Nesúvisí to síce s témou článku, ale na porovnanie môžem uviesť, že šéfka Slovenskej sporiteľne, Rakúšanka Regina Ovesny-Straka, sa slovensky naučila, a dalo by sa povedať že perfektne vzhľadom na to, že sa začala učiť v pomerne pokročilom veku, pričom nemecký prízvuk a výslovnosť vôbec nepôsobia rušivo.

Odpovědět

Takových štráchů

Medvědovič,2007-12-27 09:53:56

kvůli náboženství a jětě lokálnímu. Je vidět jaké podněty přináší křesťanská víra a zejména její fanatičtí vyznavači. Objevují se etické (technicky neexistující) problémy které je třeba překonávat. A teď jim ještě šáhněte na neposkvrněné početí a proveďte jej chemicky. No a máte další průser.
To Vám Jasánek nestačilo že jste souložil jako svazák.

Odpovědět

sada - kopie

josef pazdera,2007-12-27 09:48:47

Souhlas. Místo "druhá sada" je vhodnější použít "identická kopie". V textu jsem změnil, aby to nemátlo.

Odpovědět

Chybička se vloudí - o meiose.

Laďa,2007-12-27 07:46:26

Jde o pěkný článek, ale je zde drobná chybička, při pozornějším čtení zřejmá.
Mluví se o tom, že získané buňky jsou homozygotní, což je jednou z jejich výhod.
Dále se mluví o tom, že při normálním vzniku vajíčka je jedna sada chromozomů vzpuzena a nahrazena spermií, v tomto případě je ale ta vypuzená sada vzata zpět a z ní se vyvíjí ona popisovaná buněčná linie. Ta by tedy byla stejně heterozygotní, jako dárkyně.
Kde je tady zakopán pes? Při zracím dělení - meiose - dojde normálně ke zdvojení chromozomů ve fázi S, stejně jako v mitose. Pak ale následují DVĚ dělení, z nichž při jednom dojde k oddělení duplikovaných sad chromosomů, ve druhém k oddělení těchto duplikátů jako v mitose. A tady je zřejmě ona druhá identická kopie vrácena zpět, nikoliv druhá sada, jak je popisováno v článku. Jedině tak může vzniknout homozygotní buňka.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace