Zvětšit obrázek

Fibroblast pokožky lze aktivací genového kvartetu přeměnit …

Nedávno jsme představili „úspěch“ Roberta Lanzy a jeho kolegů z americké biotechnologické společnosti Advanced Cell Technology. Vypěstovali lidské embryonální kmenové buňky z buněk, odebraných z časného lidského zárodku. Zárodek přežil.

Shinya Yamanaka

Lanza už jásal, že má v rukou „eticky čistou“ metodu. George Bush ho ale zpražil slovy, že je to sice krok správným směrem, ale naprosto nedostatečný. Ani na takto tvořené embryonální kmenové buňky Bush dolary z federálního měšce nepustí (viz OSEL 26.08.2006 v 00:36)

Tvorba embryonálních kmenových buněk metodou ve stylu „chytré horákyně“, při které embryo sice nezaniká, ale provádí se na něm relativně radikální zásah, zjevně nepředstavuje pro odpůrce embryonálních kmenových buněk přijatelné řešení. Mnozí z nich mají vážné výhrady i proti in vitro oplození a předimplantační genetické diagnostice. Laťku jejich etických nároků není snadné zdolat. Řešení nabízí zdánlivě nesmyslný koncept – tvorba embryonálních kmenových buněk bez použití embrya.  Že je to schůdná cesta naznačují výsledky výzkumu japonských biologů zveřejněné nedávno v prestižním biologickém časopisu Cell.

Shinya Yamanaka spolu s Kazutoshim Takahashim z university v Kjótu vykultivovali embryonální kmenové buňky ze somatických buněk odebraných z těla dospělých myší.
Embryonální kmenové buňky se vyznačují typickým vzorem aktivních genů. Yamanaka a Takahashi jich pro své experimenty vytipovali čtyřiadvacet a v laboratorních podmínkách zkoušeli navodit expresi těchto genů ve fibroblastech dospělých myší. Dočkali se velkého překvapení. Fibroblasty se měnily na buňky nápadně podobné embryonálním kmenovým buňkám při expresi pouhých čtyř genů. Konkrétně šlo o geny označované jako Oct3/4, Sox2, c-Myc a Klf4.

Zvětšit obrázek

… na embryonální kmenové buňky

Kupodivu nebylo k proměně na embryonální kmenové buňky zapotřebí exprese genu nanog objeveného skotským biologem Austinem Smithem v roce 2003. Exprese genu nanog plní klíčové role v časných fázích vývoje savčího embrya a udržuje u jejich buněk pluripotenci. Znamená to, že buňky s expresí genu nanog se mohou diferencovat v kterýkoli z 230 typů buněk dospělého savčího těla.

Zvětšit obrázek

Změny v expresi některých genů (např. c-Myc) ale mohou zároveň vyvolat nádorové bujení. Na obrázku je jádro nádorové buňky, kde jsou jako růžové tečky znázorněny kopie defektního genu c-Myc.

Yamanaka a Takahashi vystavili nově vypěstované kmenové buňky, pro které razí označení „indukované pluripotentní buňky“, zásadní zkoušce ohněm. Vstříkli je pod kůži myším s defektním imunitním systémem a sledovali jejich další osud. Z indukovaných pluripotentních buněk narostly komplikované novotvary, v nichž lze nalézt pestré spektrum nejrůznějších typů buněk. To dokazuje, že „převychované“ tělní buňky získaly schopnost proměny na všemožné typy buněk dospělého těla a chovají se jako buňky vypěstované ze zárodku.

Přesto ani japonští biologové zřejmě nepřinášejí konečné řešení. Obavy vzbuzuje například zapnutí genu c-Myc, který se u člověka podílí na vzniku některých typů zhoubných nádorů. Výzkum „převýchovy“ buněk odebraných z dospělého těla přesto představuje jeden z nejnadějnějších směrů současného biomedicínského výzkumu. Slibuje toho opravdu hodně. K tvorbě embryonálních kmenových buněk by už nebylo zapotřebí lidské embryo. Navíc by bylo možné vyrobit vlastní embryonální kmenové buňky pro případnou léčbu každému pacientovi z jeho vlastních buněk. Tím by padly potíže, které může vyvolat reakce pacientovy imunitní obrany na podání léčebných buněk vypěstovaných  z cizího embrya. 

 Pramen: Cell