Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Přenos ooplazmy

Výpůjčka od vajíčka, které má vše, co má mít
 |  5. 7. 2001
 |  Vesmír 80, 366, 2001/7

Po tisíciletí se početí člověka ničím nelišilo od způsobu, jímž je počat kterýkoli jiný savec. Ve vejcovodu se na krátkém „randez-vous“ střetne dozrálé vajíčko se spermií, která vyhrála „první cenu“ v masovém závodě s ostatními spermiemi. To všechno se změnilo krátce před půlnocí 25. července roku 1978, když se manželům Brownovým v Manchesteru narodilo modrooké blonďaté miminko. Holčička dostala jméno Louise a byla prvním „dítětem ze zkumavky“. Vajíčko paní Brownové se potkalo se spermiemi pana Browna v kultivační misce v laboratoři. V laboratorních podmínkách v kultivačním roztoku také byla počata holčička, z níž zatím už vyrostla docela obyčejná mladá slečna. Pracuje jako učitelka v mateřské školce a netají se svou slabostí pro návštěvy plaveckého bazénu nebo posezení nad sklenicí piva v anglickém „pubu“.

Děti ze zkumavky

Narození prvního „dítěte ze zkumavky“ vyvolalo bouřlivé diskuse. V roce 1978 měli lidé z narození „dětí ze zkumavky“ strach. Hovořilo se o hrozbě vzniku kříženců zvířat a člověka, o plánovaném plození dětí s vybranými vlastnostmi a dalších věcech, z nichž se za více než dvacet let vlastně nic neuskutečnilo. Lidé mají vzácný dar strašit se navzájem, a potom se bát rizik, která jsou nereálná nebo ryze hypotetická. Činí tak se stejnou zarputilostí, s jakou skutečné problémy přehlížejí.

Bylo by jistě krátkozraké předstírat, že techniky asistované reprodukce, k nimž „oplození ve zkumavce“ patří, s sebou nenesou nedořešené otázky – morální, filozofické nebo právní. Faktem ale zůstává, že neslouží k tvorbě monster, která jako kdyby utekla z pochybných vědecko-fantastických filmů. Díky technikám asistované reprodukce přišly na svět statisíce zdravých dětí a statisícům rodičů se splnil sen o vytouženém potomkovi. Jen v Británii se po Louise Brownové narodilo asi 30 000 dětí počatých „ve zkumavce“, mezi nimi i Louisina mladší sestra. Na světě jich koncem 20. století bylo zhruba 300 000.

Oplozením „ve zkumavce“ ale zdaleka není vyčerpáno spektrum technik asistované reprodukce, objevují se stále nové a nové postupy. Tato disciplína humánní medicíny se rozvíjí tak překotně, že asistovaná reprodukce hospodářských zvířat (s výjimkou klonování) za ní citelně pokulhává (viz Vesmír 79, 514, 2000/9). Názorně to dokládá fakt, že první tele ze zkumavky mělo za L. Brownovou několikaleté zpoždění, narodilo se až 9. července 1981 (viz Vesmír 77, 567, 1998/10). Nedávné narození prvních evropských hříbat „ze zkumavky“ bylo chovateli koní vítáno jako událost prvořadého významu. Není divu. Touha bezdětných rodičů po potomkovi je pro vývoj a uplatnění nových technik asistované reprodukce zcela jistě silnějším hnacím motorem než „pouhé“ peníze, jež pohánějí chovatele k získávání telat nebo hříbat „ze zkumavky“.

Transfuze ooplazmy

Navzdory všemožné péči, jíž se při asistované reprodukci vajíčkům, spermiím a vzniklým embryím dostává, nekončí zdaleka všechny pokusy o oplození „ve zkumavce“ tak šťastně jako v případě L. Brownové. Příčinou bývá nízká kvalita spermií, které nedokážou oplodnit vajíčko a navodit v něm změny potřebné k zahájení vývoje zárodku, ale v řadě případů může být „neschopné“ i vajíčko, například nemusí mít vhodné vlastnosti cytoplazmy čili ooplazmy. Pokud si vajíčko nepřinese v ooplazmě do „sňatku“ se spermií vhodné „věno“ v podobě enzymů, molekul ribonukleové kyseliny a dalších položek nezbytné „svatební výbavy“, jsou šance na narození nového potomka mizivé. Tak jako si mladá nezkušená hospodyňka musí tu a tam vypomoci výpůjčkou z lépe vybavené domácnosti zkušenější sousedky, může být i vajíčko s nekvalitní ooplazmou zachráněno „výpůjčkou“ od vajíčka, kterému se dostalo všeho potřebného.

Právě tato „transakce“ je podstatou zákroku označovaného jako přenos ooplazmy. Při něm se z vajíčka schopného plnohodnotného vývoje odsaje tenkou skleněnou kapilárou malé množství ooplazmy a vstříkne se do „nemocného“ vajíčka (takového, které by po oplození spermií nedokázalo zajistit náležitý vývoj zárodku). Touto transfuzí přibude do „nemocného“ vajíčka asi 10 % z celkového objemu jeho vlastní ooplazmy. V mnoha případech to stačí k tomu, aby se do vajíčka dostaly chybějící položky „výbavy“. Zároveň s ozdravnou porcí ooplazmy se do léčeného vajíčka vstříkne i spermie, a pak už nechybí nic k tomu, aby se vzniklé embryo začalo plnohodnotně vyvíjet.

Život s cizími mitochondriemi

K průkopníkům léčebného přenosu ooplazmy patří Jacques Cohen z Ústavu reprodukčního lékařství v Saint Barnabas v New Jersey. Cohenův tým uveřejnil zprávu o narození prvního dítěte po přenosu ooplazmy už r. 1997 (Lancet 350, 186–187, 1997). Technika i její výsledky byly mnohokrát zevrubně popsány. 1) Dodnes se na celém světě (především v USA, na Tchaj-wanu a v Izraeli) narodilo po této „operaci“ asi třicet dětí.

Ozdravná kúra vajíček příslušnou „porcí“ ooplazmy celkem dobře funguje, i když nikdo pořádně neví, jaká poptávka je v „léčeném“ vajíčku přenosem ooplazmy uspokojena. Je možné, že se tak do vajíčka dostanou faktory, které se podílejí na regulaci buněčného dělení ve vzniklém zárodku. Vajíčko může s ooplazmou dostat i nedostatkové molekuly ribonukleové kyseliny (RNA), podle kterých si pak nasyntetizuje potřebné „úzkoprofilové“ bílkoviny. Význam přísunu „nedostatkové“ RNA je zvýrazněn skutečností, že si raný savčí zárodek vlastní RNA nevyrábí a je v prvních dnech existence závislý na RNA, kterou do „sňatku“ se spermií přineslo „věnem“ vajíčko. Svou roli tu může při léčbě přenosem ooplazmy sehrát i příliv některých organel. Z nich se nejčastěji hovoří o mitochondriích.

Právě fakt, že vajíčko dostane s „transfuzí“ ooplazmy i cizí mitochondrie, vzbudil nedávno velkou pozornost mezi laiky i odborníky. Televizní redaktorky významně zdvihaly obočí, tiskaři nešetřili černí na palcové titulky. Všichni hovořili o dětech narozených po „transferu ooplazmy“ jako o prvních geneticky modifikovaných dětech. Je zajímavé, že Cohenův tým takovou interpretaci přenosu ooplazmy odmítal už před třemi lety.

Poprask přišel notně opožděně, a dokonce hned dvakrát. Kritici se ozvali až ve chvíli, kdy mohlo první dítě narozené po přenosu ooplazmy sfouknout na narozeninovém dortu čtyři svíčky. Navíc kritici začali křičet až dva měsíce poté, co Cohenův tým v březnovém čísle Human Reproduction (16, 513–516, 2001) oznámil, že děti narozené po transplantaci ooplazmy nesou ve svých buňkách jak mitochondrie své vlastní biologické matky, tak (v malém množství) mitochondrie ženy, jejíž vajíčko dodalo léčebnou porci ooplazmy.

Geneticky modifikované děti?

Jacques Cohen tyto děti označil jako děti vzniklé po „první genetické modifikaci lidských pohlavních buněk“. Možná tím nic zlého nemyslel, ale termín „genetická modifikace“ mají novináři i laická veřejnost vyhrazený pro řepku nesoucí geny odolnosti vůči herbicidům nebo pro kukuřici vzdorující díky přenosu bakteriálních genů hmyzím škůdcům. Novinářům trvalo dva měsíce, než si Cohenova výroku všimli nebo než jim jej někdo předhodil. Pak už se ale drželi „teplé stopy“ jako ohaři větřící kořist.

Jde skutečně o „geneticky modifikované“ děti? Takové tvrzení by těžko obstálo. Do zárodku vzniklého z „vyléčeného“ vajíčka totiž není vnesen nový gen, není ani cíleně ovlivněna funkce jeho genů. Nenarodily se tedy děti, které by byly díky zásahu do dědičné informace silnější, inteligentnější, krásnější, nebo dokonce poslušnější.

V ooplazmě vajíčka se nachází zhruba 100 000 mitochondrií a každá z nich nese jednu kopii mitochondriální DNA (mtDNA). Při přenosu ooplazmy se v „uzdraveném“ vajíčku vytvoří „směska“ různých mitochondrií, a tudíž i směs různých variant mtDNA. Tento jev je známý jako heteroplazmie a nastává i spontánně. Mnozí z nás mají ve svých buňkách směsku mitochondrií s různými variantami týchž mitochondriálních genů. Genetici, kteří se zabývají identifikací osob na základě rozborů mtDNA např. pro potřeby kriminalistiky (viz Vesmír 76, 365, 1997/7), by o tom mohli vyprávět. Ve Španělsku se dostali do úzkých kriminalisté, kteří se snažili prokázat přítomnost oběti znásilnění v automobilu pachatele na základě analýzy mtDNA z vlasu nalezeného uvnitř auta. Mitochondriální DNA z vlasu byla v důsledku heteroplazmie tvořena „směskou“ různých variant mtDNA a její srovnání s mtDNA z krve oběti odhalilo jen částečnou shodu, která jako důkaz k usvědčení pachatele nestačila (Int. J. Legal. Med. 114, 186–190, 2001).

Novinářům nelze mít záměnu heteroplazmie s genetickou modifikací za zlé. Jejich názor na to, co je a co není důležité, správné nebo zajímavé, bývá často velice svérázný a nejednou jej nepokrytě určuje snaha o zvýšení nákladu tiskoviny či sledovanosti vysílání. Co ale nelze přehlédnout, to je „zděšení“ odborné veřejnosti (Science 292, 1303, 2001). Těžko si představit, že nikdo z nich nečetl v roce 1997 Cohenovu zprávu v Lancetu, a už vůbec nelze uvěřit, že si tenkrát neuvědomili, že přenos cytoplazmy mezi vajíčky s sebou nese i přenos mitochondrií a mtDNA. S dochvilností Šípkové Růženky, jež právě procitla po staletém šlofíku, vyjadřují mnozí experti tu „zděšení“ a tam zase „vážné obavy“ z možných následků přenosu ooplazmy.

Někteří kritici se obávají, že uměle vzniklá směs mitochondrií nebude plně funkční a nezajistí buňkám dostatek energie. Jiné děsí už samotné pomyšlení, že děvčátka narozená z vajíčka „vyléčeného“ cizí ooplazmou budou mít ve svých vajíčkách rovněž směsku mitochondrií, a tu pak předají svým vlastním potomkům. „Po přeslici“ se tak může uměle navozená heteroplazmie dědit bez omezení. Přirozeně vzniklá heteroplazmie je, jak se zdá, příliš netrápí.

Ocitáme se v podobné situaci, jaká zavládla po narození L. Brownové. Jenže v roce 1978 kritici „dětí ze zkumavky“ s výhradami neotáleli. Proč dnešní Cohenovi kritici dlouhé roky mlčeli a proč se ozývají právě teď? Protože se o tom právě píše a protože se mohou dostat na stránky novin a na televizní obrazovky?

Metody asistované reprodukce umožňují narození dětí partnerům, kteří by jinak děti mít nemohli. Je zapotřebí zdůraznit, že tyto děti jsou v drtivé většině naprosto zdravé. Na druhé straně ale pod tlakem „poptávky“ neplodných párů pádí výzkum a vývoj v humánní asistované reprodukci přímo zběsilým tempem. Mnohé postupy nejsou vyčerpávajícím způsobem prověřeny a už se s jejich pomocí rodí stovky dětí. Lékaři a embryologové si jsou toho dobře vědomi. V tom není Cohenova metoda ničím nová. Rozhodně ji ale nelze vydávat za „malý krok pro člověka a velký krok pro lidstvo“, kterým bychom vykročili k prvním skutečným geneticky modifikovaným dětem.

Poznámky

1) Např. Cohen et al.: Molec. Hum. Reprod. 4, 269–280, 1998; Brenner et al., Fert. Steril. 74, 753–758, 2000; Barritt et al., Hum. Reprod. 15, Suppl. 2, 207–217, 2000.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika

O autorovi

Jaroslav Petr

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., (*1958) vystudoval Vysokou školu zemědělskou v Praze. Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Uhříněvsi se zabývá regulací zrání savčích oocytů a přednáší na České zemědělské univerzitě v Praze. Je členem redakční rady Vesmíru.
Petr Jaroslav

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné