Mohou vajíčka vznikat z kůže?

Pohlavní žlázy byly donedávna jediným místem, kde lze narazit na buňky schopné přerodu v savčí vajíčko (viz Vesmír 84, 417, 2005/7), ale už nejsou. Před časem publikoval tým amerického biologa Jonathana Tillyho výsledky experimentů, z kterých vyplývá, že rodiště savčích vajíček musíme hledat v kostní dřeni. Právě na tomto krajně neočekávaném místě podle Tillyho vznikají po celý reprodukční život samice buňky, které migrují krevním řečištěm do vaječníku a mění se tam ve vajíčko. Publikace v prestižním časopisu Cell vyvolala rozezlenou reakci šestnácti předních světových odborníků, kteří v otevřeném dopise označili závěry Tillyho týmu za neprokázané. Jak ale zdůrazňují jiní experti z oboru, nikdo zatím Tillyho neusvědčil z omylu a jeho teorie o „kostním původu“ vajíček bez problémů přežívá. Dubnové číslo Nature Cell Biology přináší studii týmu z kanadské University of Guelph, která naznačuje, že vajíčka mohou vznikat i z kůže. Zatím se to daří jen částečně a pouze v laboratoři.

Vědci vedení Julang Liovou izolovali kožní buňky z prasečích plodů starých 40 až 50 dní (březost prasete trvá 115 dní). Pak kultivovali buňky v roztoku s přídavkem folikulární tekutiny. Ta vytváří prostředí pro vývoj vajíčka v těle dospělé prasnice a obsahuje pestrou směsici hormonů, růstových faktorů a dalších, zčásti dosud neidentifikovaných molekul. Většina buněk sedla na dno kultivační misky, ale některé se vznášely v živném roztoku a vytvářely shluky. Třetina „plovoucích hroznů“ měla v centru jednu velkou buňku.

Vědci přenesli „hrozny“ do dalšího živného roztoku, obohaceného o pohlavní hormony podporující růst vajíček. U desetiny „hroznů“ narostla „centrální“ buňka na 0,08 až 0,10 milimetru. Byla trochu menší než prasečí vajíčko (to má průměr 0,12 mm), ale jinak se mu nápadně podobala. Měla například bílkovinný obal (zona pellucida), typický pro savčí vajíčka. J. Liová a její kolegové prokázali v buňkách připomínajících vajíčka přítomnost hned několika bílkovin charakteristických pouze pro samičí pohlavní buňky. Některé z buněk se dokonce začaly v buněčné kultuře spontánně vyvíjet v embryo, i když nebyly oplozeny spermií. Pokusy oplodnit tato „vajíčka“ spermiemi však hanebně selhaly. Spermie nadělaly z buňky řešeto a doslova ji roztrhaly.

Do dokonalosti má postup vědců z Guelphu zjevně daleko. Přesto vyvolala práce J. Liové velký rozruch už při své premiéře loni v červnu na kongresu v kanadském Quebecu. Přední americký reprodukční biolog John Eppig tehdy složil vypěstovaným buňkám poklonu, když je označil za „extrémně zajímavé a vzrušující“.

Není divu. Experiment J. Liové staví pohlavní buňky do poněkud jiného světla, než na jaké byly generace badatelů zvyklé. Od konce 19. století chápou vědci pohlavní buňky jako „nesmrtelnou“ linii předávanou z pokolení na pokolení. Splynutím pohlavních buněk vzniká nový jedinec, který si v těle vytvoří vlastní pohlavní buňky pro zplození svých potomků. Ostatní buňky těla sehrávají roli „lodi“, která pohlavní buňky „převáží“ mezi generacemi. Role pohlavních a tělesných buněk jsou v těle živočicha záhy radikálně odděleny. U mnoha bezobratlých živočichů je o tom, z kterých buněk zárodku vzniknou pohlavní buňky, rozhodnuto brzy po splynutí vajíčka se spermií. U savců se úlohy obou typů buněk – pohlavních a tělních – oddělují o něco později, v zárodku ve stadiu gastruly. Jak však naznačují výsledky práce J. Tillyho a J. Liové, nemusí být rozdělení rolí nezvratné, některé tělní buňky si ještě mohou další vývoj „rozmyslet“.

„Zdá se, že pohlavní buňky mohou vznikat z různých typů tělních buněk,“ konstatoval v rozhovoru pro vědecký časopis Science John Eppig. Za podobný komentář by byl ještě před několika lety notně plísněn. I Tillyho kritici však přiznávají, že „v době, kdy jsou zásadní a dalekosáhlé objevy zcela běžné a kdy dochází k vyvracení starých předpokladů, bychom měli být na nečekané objevy připraveni“. Potvrzení objevu vědců z Guelphu by znamenalo revoluci v léčbě neplodnosti u člověka a otevřelo by zcela nové možnosti pro záchranu ohrožených druhů savců či pro biotechnologie hospodářských zvířat.