Kohout Eda z Jílového

Významného úspěchu dosáhli čeští vědci ze společnosti BIOPHARM, Výzkumný ústav biofarmacie a veterinárních léčiv, a. s., v Jílovém u Prahy pod vedením Pavla Trefila. Ve spolupráci s Jiřím Hejnarem z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, americkým biologem Murrayem Bakstem a francouzským kolegou Jeanem Pierrem Brillardem jako první úspěšně transplantovali u domácího kura buňky, z nichž se v kouhoutích varlatech tvoří spermie. Výsledky byly publikovány v časopise Biology of Reproduction. ¹⁾ Živým důkazem jejich nesporného úspěchu je kohout Eda. Na první pohled jde o typického zástupce bíle zbarveného plemene leghorn. Spermie však má Eda „vypůjčené“ od černého kohouta z plemene minorek.

„Propůjčování“ spermií zvládl jako první v roce 1994 u myší Ralph Brinster z Pensylvánské univerzity. Americký biolog nejprve myšákům „vyvraždil“ jejich vlastní pohlavní buňky chemikálií zvanou busulfan. Myšáci nedokázali po busulfanové kúře vyprodukovat jedinou spermii a byli doživotně neplodní. Neplodným myšákům vpíchl Brinster injekcí do varlat buňky, z kterých se tvořily spermie v těle jiného samce. Buňky se ve varlatech příjemce uchytily a neplodný samec mohl opět plodit potomky. Nebyla to však jeho vlastní mláďata. Jejich biologickým otcem byl myšák, který posloužil jako dárce buněk. Brinster donutil samce, aby hostili ve varlatech i buňky cizích druhů. Získal například myšáky, kteří produkovali spermie potkana.

Přenos buněk do cizího varlete usnadňuje fakt, že jeho tkáň je výjimečně tolerantní k cizím buňkám. Přesto má mezidruhový přenos buněk do varlat jasná omezení. Například buňky kopytníků dokážou ve varleti hlodavců přežívat, ale spermie se z nich netvoří. Vědce vzrušovala i možnost „obyčejného“ přenosu buněk v rámci jednoho druhu. Před transplantací lze buňky podrobit cílenému zásahu do dědičné informace. Lze do nich například vložit cizí gen. Spermie, které by z těchto buněk v těle samce vznikly, by přenášely gen do dědičné informace všech potomků a ti by jej nesli v každé buňce těla. Podle instrukce genu by potomci mohli produkovat například lidské bílkoviny využitelné pro léčbu závažných chorob. Zvláště lákavé jsou podobné vyhlídky u domácích slepic, protože ty mohou do každého vejce uložit až jeden gram lidské bílkoviny. Při roční snášce 250 vajec a ceně proteinu v desítkách tisíc eur za gram by každá slepice bez velkého přehánění snášela „zlatá vejce“.

Transplantace spermiotvorných buněk do varlat kohoutů se ukázala jako zapeklitý problém. Tým Pavla Trefila pracoval tvrdě několik let, než všechny překážky zdolal. Prvním z dlouhé řady kohoutů s „vypůjčenými“ spermiemi se stal právě Eda. Nejprve se podrobil opakovanému ozařování, jaké podstupují pacienti s rakovinou. Paprsky gama mu zcela zničily jeho vlastní pohlavní buňky. Eda by zůstal do konce života neplodný, kdyby mu vědci do takto „vyprázdněných“ varlat pod narkózou nevstříkli porci buněk odebraných černému kohoutovi. Transplantace se zdařila. Už po pěti týdnech začal Eda produkovat první spermie. Když s těmito spermiemi vědci z BIOPHARM inseminovali slípky, líhla se z jejich vajec kuřata, která nedědila barvu peří po Edovi, ale po černém „anonymním dárci“ pohlavních buněk.

Výsledek českých vědců je příslibem pro využití slepic v roli živých bioreaktorů. Tak jsou označována zvířata, která produkují farmaceuticky významné lidské proteiny. Mnohé lidské bílkoviny lze úspěšně získávat pomocí geneticky modifikovaných bakterií ve velkých fermentorech. Složitější molekuly ale bakterie syntetizují v nedostatečné kvalitě. V těchto případech za ně s výhodou zaskočí vývojově vyšší organizmy, které mají dědičnou informaci upravenou metodami genového inženýrství. Velkou výhodou „živých bioreaktorů“ je ve srovnání s tradičními fermentory i podstatně nižší pořizovací cena a zanedbatelné „provozní náklady“.