Průlom v regeneraci savců po vypnutí jediného genu  
MRL myši s podivnou schopností hojení stály na počátku převratného objevu role genu p21 v regeneraci poškozených tkání. Nejde o nic složitého, stačí ho jenom vypnout a myši se pak hojí bez jizev, úplně jako v pohádce.

 

Proděravělé ucho MRL myši. Kredit: Boston University.


Ve vědě se až podezřele často stává, že na počátku velkolepých objevů, které navždy změní celé výzkumné obory, bývá vyložená náhoda.

Zvětšit obrázek
Stačí vypnout gen p21. Kredit: Technovelgy.

Jistá Ellen Heber-Katz z Wistar Institute s dalšími vědci pracovala kdysi dávno – v roce 1996 se kmenem laboratorních myší zvaným MRL (Murphy Roths Large) myši. Tehdy šlo o výzkum autoimunity, při němž si Heber-Katz s kolegy potřebovala trvale označit jednotlivé myši tak, aby je rozeznala od narození až do smrti. Badatelé tehdy použili běžné a velmi jednoduché doživotní značky spočívající v proděravění ušních boltců pokusných myšek. Heber-Katz ovšem po pár týdnech s hrůzou zjistila, že se MRL myším všechny proděravěné uši zahojily a to bez sebemenší stopy po jizvách. Experiment s autoimunitou samozřejmě tím pádem smutně zkrachoval, to ale asi tehdy nikoho nevzrušovalo, protože regenerace MRL myší byla na savčí poměry naprosto neslýchaná a vysloveně si říkala o další výzkum.

 

 

Od té doby se Heber-Katz a mnozí jiní biologové usilovně snaží rozluštit záhadu regenerace MRL myší a celý svět by měl jejich snažení pozorovat se zatajeným dechem, protože v tomto případě máme na dosah nové převratné technologie v medicíně. Před pár lety se při porovnání exprese genů zázračně hojivých MRL myší a C57/BL/6 myší, které se naopak hojí velice špatně ukázalo, že mimořádné regenerační schopnosti MRL myší ovládají některé ze 36 vytipovaných genů.

 

 

Zásadní průlom v pochopení MRL myší ovšem představuje až nejnovější výzkum týmu Heber-Katzové. Po pečlivém mapování jednotlivých vytipovaných genů a analýze chování buněk z regenerujících tkání MRL myší se vědci dostali až k jednomu jedinému kandidátovi. Oním genem, který hraje ústřední roli v neuvěřitelné schopnosti regenerace MRL myší, je p21, známý též jako Waf1, CIP1 nebo CDKN1A, jehož produkt funguje jako velmi účinný inhibitor cyklinů a je tím pádem významným regulátorem životního cyklu buněk.

 

Heber-Katz s MRL myší. Kredit: Jim Graham.

Je zajímavé, že úzce spolupracuje se slavným proteinem p53, který potlačuje rakovinné bujení. Regenerační schopnost MRL myší spočívá v tom, že jejich gen p21 nefunguje.

 

 

Zvětšit obrázek
Dokážeme to někdy taky tak? Kredit: medGadget.

Heber-Katzové a spol. se podařilo experimentálně prokázat, že právě vypnutí genu p21 u normálních myší vyvolá podivuhodnou regeneraci, která sice není úplně taková jako u mloků a čolků, stejně ale naprosto předčí všechno, co jsme kdy viděli u savců. V normálních buňkách hraje protein p21 roli brzdy, která v případě poškození DNA některé buňky zasekne její cyklus a tím ji zabrání se rozdělit a případně vstoupit na cestu rakovinného bujení. Podle Heber-Katzové je fascinující, že tělní buňky myší s vypnutým genem p21 sice podle očekávní mají více poškozené DNA, ale překvapivě u nich nedochází k nárůstu rakovinného bujení. Jejich buňky naopak častěji končí existenci programovanou buněčnou smrtí – čili apoptózou. Zdá se, že buňky MRL myší snadněji spouštějí sebedestrukční mechanismus, který krásně vyřeší problémy s poškozenou DNA. Přesně jako u mloků a dalších obratlovců schopných rozsáhlé regenerace podstatných částí těla. Vlastně úplně stejně na tom jsou embrya všech obratlovců. I embrya dovedou šikovně regenerovat a shodou okolností i u nich je v takovém případě gen p21 vypnutý.

 

 

Je klidně možné, že stojíme pouhé krůčky před objevem zásadních technologií, které zcela změní medicínu. Snad už brzy budeme umět rychle nahradit celé orgány a končetiny a zároveň třeba i vyřešit problémy s nádory. Zdá se, že už pomalu začínáme rozumět tomu, jak geny ovládají chování našich buněk.

 

Nezmar – zatím nedostižný vzor? Kredit: UCI.

Pokud nebudeme za každou cenu věřit tomu, že naše těla stvořil nějaký konstruktér s poněkud černým smyslem pro humor a připustíme, že naše buňky řídí geny vzniklé během dlouhé historie plné náhod a nedopatření - tudíž geny poměrně nešikovné, tak se snad přestaneme bát do těchto genů zasáhnout. Třeba jenom vypnutím genu p21 v hojených tkáních. Zároveň se potvrdilo, jak nesmírně cenné jsou pokusy na zvířatech a o co všechno se můžeme připravit, když popřejeme sluchu bláznivým ochráncům laboratorní drůbeže. Pohled na myš, které se hojí rány podobně jako mlokovi, je nesmírně nadějný a optimistický.


Prameny

PNAS online 15.3. 2010

 Wistar Institute

Wikipedia (Regeneration).

Datum: 26.03.2010 15:51
Tisk článku

Související články:

Sloni si vzkřísili zombie gen a odolávají s jeho pomocí rakovině     Autor: Stanislav Mihulka (17.08.2018)



Diskuze:

Pro pana Foltyna

Lukáš Přeučil,2010-03-29 20:28:21

Cožpak v tomém příspěvku necítíte ironii? Chtěl jsem poukázat na to jak se někteří lidé bez problémů vyrovnají s utrpením jiných tvorů. Tito tvorové jsou sice geneticky odlišní, ale to ještě neznamená, že nepociťují bolest. Ostatně domnívám se, že pokud by někdo vzal lidem jejich domácí mazlíčky a dělal na nich pokusy jaké se v laboratořích provádějí, dočkal by se od majitelů možná i zmíněného vaření v kotli.

Odpovědět


..

Jan Kočí,2010-03-31 21:09:50

deWaal kdysi napsal o jednom kolegovi něco jako "zajímavé, jak Xův smysl pro morálku nepřesahuje hranice živočišného druhu" poté, co zmíněný X studoval morálku makaků rhezusů tak, že náhodně vybraným juvenilům vypíchl oči a sledoval reakce ostatních.

A panu Táborskému: ohraná věta evolučních biologů "jedinci s touto vlastností by se množili lépe" netvrdí, že tato vlastnost se musí zákonitě objevit. Žádný konstruktér ji tam (nejspíš) nevmontoval a tak se musí čekat na tu pomalou, slepou náhodu. A ani se nemusíte dočkat.

Odpovědět

Carl Sagan

Pavel Francírek,2010-03-29 16:41:41

Carl Sagan: Většína objevů nezačíná výkřikem "Heuréka", ale mumláním "To je divné".

Odpovědět

-

Petr Foltyn,2010-03-28 21:21:53

Beru Vás za slovo - myslím, že poslední Mengeleho výsledky s teplotou lidského těla byly neprůkazné. Budem tedy s vámi pokračovat - ponoříme vás do kotle s vařící vodou, abychom věděli jak velkou teplotu může lidské tělo vydržet před smrtí. Když přežijete, uděláme pitvu - ovšem kvůli přesným výsledků zaživa - celý proces přesně jak se to tenkrát dělalo...

Odpovědět


uff

Jaroslav Záruba,2010-03-29 04:49:02

To bylo slabé.

Odpovědět


uff

Petr Foltyn,2010-03-29 10:38:09

Za to vy jste expert ve výřečnosti a barvitém popisu.. kritizovat je lehké. Ale je pravda, že můj příspěvek na tento web moc nepasuje, ale tyto dvě věty "kdyby se dělaly pokusy jaké se provádějí na zvířatech, například na židech,černoších či slovanech.Fanatičtí zastánci teorie rovnocenosti ras a blázni však tento pokrok zastavili." mě donutily reagovat. Nechtěl jsem být sprotý nebo jinak urážlivý - proto to bylo "uff Tak slabé" Pochlubte se, jaký máte názor na provádění pokusů na "nižších" rasách jako jsou židé, černoši a slované? Podle vaši reakce jste asi árijec...

Odpovědět

Jenom tak pro zamyšlení

Lukáš Přeučil,2010-03-28 19:01:24

Doktor Mengele byl ještě o něco dál. Vemte si jak daleko mohl být pokrok kdyby se dělaly pokusy jaké se provádějí na zvířatech, například na židech,černoších či slovanech.Fanatičtí zastánci teorie rovnocenosti ras a blázni však tento pokrok zastavili.

Odpovědět

regenerace / spotreba energie

Aleš Metzmacher,2010-03-27 22:05:36

vzhledem k tomu ze se tu pise, ze bunky mnohem castejs umiraj, znamena to ze se musi i mnohem rychleji mnozit, takze je mozny ze bude tahle schopnost vykoupena tim ze bude potreba prijmat vetsi mnozstvi potravy a hlavne pravidelne

Odpovědět

Pravděpodobná mutace ještě jednou

Pavel Táborský,2010-03-27 20:31:21

Řekl bych, že vyřazení jednoho genu vznikne jednoduchou mutací, která musí nastávat poměrně často (šlo by to spočítat). Kdyby taková mutace přinášela jen klady, určitě by se rychle rozšířila.
Omlouvám se za laický názor. :-)

Odpovědět

Petr Valach,2010-03-27 19:29:34

To bychom mohli tvrdit, že současní tvorové mají dokonalou DNA, kterou už evoluce dokončila.
Ale je pravděpodobné, že se na nežádoucí účinky teprve přijde.

Odpovědět


Pravděpodobná mutace.

Pavel Táborský,2010-03-27 20:29:30

Odpovědět

Divné

Pavel Táborský,2010-03-27 15:14:16

Nevím, školy nemám, ale kdyby vypnutí p21 opravdu přinášelo jen plno kladů a žádné zápory, evoluce by ho určitě vypla, ne? Když ne u všech savců, aspoň u některých určitě.

Odpovědět

Uzasne...

Radek Cimr,2010-03-27 00:34:53

Snad se brzy dockame toho prulomu v medicine. Rad bych se toho dockal, genetika je fascinujici obor, jen skoda, ze je ji kladena spousta klacku pod nohy, zejmena cirkvemi a zarytymi etiky...

Odpovědět

-

Zdeněk Jindra,2010-03-26 17:59:41

U čtenářů tohoto serveru vyrážíte otevřené dveře; se skutečnými fanatiky nehnete.

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