Lidská vajíčka z tělních buněk

Zpráva o „vypěstování“ lidských vajíček v laboratorních podmínkách vzbudila pozdvižení. V České republice byl o ni zájem o to větší, že postup vyvinuli na Lékařské fakultě Tennesseeské univerzity v Knoxville spolu s Američany čeští vědci Antonín Bukovský a Marta Světlíková. Bukovského tým odebral pěti ženám z povrchu vaječníků tělní buňky a ty se během šestidenní kultivace vyvinuly ve vajíčka. První se v kulturách objevila už za tři dny, některá v dalších třech dnech dorostla do velikosti typické pro ženskou pohlavní buňku, a dokonce stihla dozrát do stadia, kdy je lidské vajíčko připraveno k oplození.

Pro reprodukční biologii to může být přelomový objev. Postup zveřejněný v Reproductive Biology and Endocrinology není složitý. Buňky jsou kultivovány „tuctovým“ způsobem. Ani přídavek fenolové červeně, jež má účinky estrogenních hormonů a – jak se ukázalo – pro vznik vajíček je klíčová, není ničím extrovním. „Fenolka“ je běžnou součástí mnoha kultivačních médií jako barevný indikátor pH.

Co naznačil Eggbert

Výsledky knoxvillského týmu jsou příslibem pro léčbu neplodnosti. Jednou snad umožní laboratorní pěstování vajíček pro ženy, které vlastní pohlavní buňky nemají a jsou odkázány na vajíčka od dobrovolných dárkyní. Komplikace, které mohou uskutečnění této vize provázet, naznačil v komentáři pro BBC britský lékař Simon Fishel: „Je to úplný začátek a je třeba, aby tyto výsledky potvrdily další týmy. Dříve měli vědci potíže už s tím, aby donutili v laboratorních podmínkách ke správnému vývoji vajíčka odebraná v raných stadiích. A tady začínáme ve stadiu mnohem časnějším.“

Svoje ví o těchto úskalích John Eppig z americké Jackson Laboratory. Už v roce 1996 publikoval postup dovolující maličkým, nedorostlým myším vajíčkům nejprve v laboratorních podmínkách dorůst, pak dozrát a nakonec podstoupit oplození. Eppigův kultivační systém byl komplikovanější než systém použitý Bukovským. Kultivace trvala tři týdny. Z tisíců nasazených „malých“ vajíček získal Eppig jediné mládě – myšáka Eggberta, jenž se stal v USA přes noc mediální hvězdou. Dalších šest let si už Eppig při obdobných kultivacích ani „neškrtl“. Teprve v roce 2003 publikoval „revidovaný kultivační postup“, který spolehlivě funguje. Starosti mu nadělal i Eggbert. V pokročilejším věku propadl těžké obezitě, a to naznačuje, že s kultivovanými vajíčky nebylo vše v pořádku. Během růstu vajíčko zásadně mění stav své dědičné informace. V procesu označovaném jako imprinting (vtištění) některé geny cíleně „umlčuje“, či naopak „probouzí“. U Eggberta zřejmě neproběhl imprinting genů ve vajíčku tak, jak měl.

Vajíčka vypěstovaná Bukovského technikou nevypadají zle, ale za jejich kvalitu by zřejmě nedal ruku do ohně ani sám autor. Vždyť růst i zrání stihla během pouhých pěti dnů! Bukovský a jeho následovníci však techniku určitě zdokonalí, bylo by předčasné lámat nad ní hůl.

Hřebík do rakve teorie, která kralovala půl století

Bukovského experiment je významným počinem ve válce dvou teorií o vzniku samičích pohlavních buněk u savců. Půl století biologové a lékaři přísahali na to, že se samice většiny savců (člověka nevyjímaje) rodí s konečnou zásobou vajíček, z níž pak celý život už jen ubývá. Smrtelnou ránu této teorii zasadil loni v březnu Jonathan Tilly z Harvardovy lékařské fakulty v Bostonu (viz Vesmír 83, 251, 2004/5). Na stránkách Nature (428, 133, 2004) předložil výmluvné důkazy o tom, že dospělé myši mají ve vaječníku zárodečné kmenové buňky a z nich tvoří po celý život nová vajíčka. Antonín Bukovský razí tuto teorii už deset let a průběžně předkládá důkazy o existenci zárodečných kmenových buněk ve vaječnících dospělých žen. Výsledky jeho experimentu lze proto chápat především jako pádný důkaz existence zárodečných kmenových buněk. Právě z nich se v kultuře mohla vyvinout vajíčka. Kdyby zárodečné kmenové buňky neexistovaly, vyšel by Bukovský naprázdno.

Je zajímavé, že na stránkách New Scientist nešetřil skepsí k Bukovského experimentu právě Jonathan Tilly. Úsměv vyvolává argument, že výsledkům nevěří, protože kdyby to bylo tak jednoduché, vypěstovali by vajíčka už dříve jiní badatelé. Tillyho výhrada připomíná výtky, které se jemu samému snesly na hlavu poté, co zatloukl rozhodující hřeb do rakve vládnoucí teorie o vzniku savčích vajíček.

Chybou by bylo opomenutí osudu „kontrolních“ buněk kultivovaných Bukovského týmem bez přídavku fenolové červeně. Nevyvinuly se ve vajíčka, ale přesto měly zajímavé osudy. Měnily se na široký sortiment buněk, např. na

buňky pokožky nebo nervové buňky. To je příslibem pro buněčnou terapii, jež počítá s využitím kmenových buněk k léčbě takových nemocí, jako je Parkinsonova choroba, nebo k léčbě následků popálenin a zranění.