Aktuální číslo:

2025/7

Téma měsíce:

Umění

Obálka čísla

Britská legální premiéra cybridů

Spojení svádějící k mírnému optimizmu
 |  8. 11. 2007
 |  Vesmír 86, 685, 2007/11

Britská vláda kývla na tvorbu lidsko-zvířecích cybridů, když na nátlak vědců přehodnotila původně zamítavé stanovisko. Vědce podpořil i průzkum veřejného mínění, v němž většina Britů s tvorbou cybridů pro výzkumné účely souhlasila. Británie nebude první, kdo na tenký led tohoto výzkumu vstoupí. Už v devadesátých letech minulého století experimentovali s lidsko-zvířecími cybridy Američané ze soukromé biotechnologické firmy Advanced Cell Technology a v roce 2003 ohlásil první úspěch čínský tým vedený bioložkou Hui Zhen Shengovou. 1) Britským vědcům však patří primát v tom, že jejich experimenty mají jasně vymezený rámec právních norem.

Co je cybrid?

Tohle podivné slovo vzniklo jako zkratka z termínu cytoplastický hybrid. 2) V něm se odráží způsob tvorby cybrida. Lidská buňka s dědičnou informací uloženou v jádru a mitochondriích je spojena se zvířecím vajíčkem (např. vajíčkem králíka nebo skotu), které je zbaveno jaderné dědičné informace. „Vykuchané“ vajíčko tvořené „váčkem“ cytoplazmy s mitochondriemi je označováno jako cytoplast. Oddělené části vajíčka s jadernou dědičnou informací se říká karyoplast. Výsledný cytoplastický hybrid čili cybrid nese lidskou jadernou dědičnou informaci uloženou na 46 chromozomech. Tvoří ji 3,2 miliardy písmen genetického kódu a obsahuje 20 488 lidských genů. V cytoplazmě se bude nacházet směs mitochondrií pocházející z lidské tělní buňky a ze zvířecího vajíčka. Výsledný poměr mitochondrií závisí na mnoha faktorech a nedá se předem odhadnout. Podíl zvířecích mitochondrií, z nichž každá nese 16 569 písmen genetického kódu a v nich 37 genů, však bude většinový.

Proč něco takového v laboratořích vůbec vzniká? Cílem je tvorba embryonálních kmenových buněk. Cybrid vytvořený spojením zvířecího cytoplastu a lidské tělní buňky se vyvine v zárodek a po týdnu laboratorní kultivace dosáhne stadia tvořeného několika desítkami buněk rozdělených na dvě populace. Jednu tvoří trofoblast předurčený v proměnu na plodové obaly, druhou embryoblast, z něhož by se vyvíjel vlastní organizmus mláděte. Vědci odeberou ze zárodku embryoblast a kultivací v laboratorních podmínkách jej přetvoří na embryonální kmenové buňky. Pro ty jsou typické dvě vlastnosti. Neomezeně se množí a za vhodných podmínek se v laboratoři mění na kterýkoli ze zhruba 230 typů buněk dospělého těla.

K čemu se dají tyto embryonální kmenové buňky použít?

Představme si člověka, který zdědil vlohu, jež u něj významně zvyšuje riziko propuknutí Alzheimerovy choroby. Jak se taková vloha prosadí a co vůbec postižené nervové buňky v mozku provádějí? O tom mají vědci zatím jen mlhavé představy, protože do mozku nahlédnou většinou, až když choroba propukne plnou silou a svou oběť zahubí. Kdybychom z tělní buňky člověka nesoucího dědičnou dispozici k Alzheimerově chorobě získali embryonální kmenové buňky a z nich pak pěstovali neurony, viděli bychom, jak dědičný defekt nervovým buňkám škodí. Pochopíme mechanizmus vzniku choroby a snad se nám otevřou i nové možnosti pro její léčbu. Podobných dědičných vloh zná současná genetika stovky či tisíce a s odhalováním tajů lidského genomu jich bude přibývat.

A proč sáhnout po zvířecích vajíčkách?

Vědci vyvíjejí techniky, které by dovolovaly tvorbu embryonálních kmenových buněk přímo z tělních buněk postižených mutací. Ty jsou ale zatím v plenkách a největší šanci na vytvoření embryonálních kmenových buněk stále skýtá spojení tělní buňky s cytoplastem z vajíčka. Lidských vajíček nebude pro tyto účely nikdy dost. Navíc je jejich získávání spojeno s nemalými problémy. Žena-dárkyně se musí podrobit hormonální stimulaci a riskuje vážné zdravotní komplikace. Odběr vajíček pro pokusné účely je kontroverzní i z etického hlediska. Například jihokorejský biolog Woo Suk Hwang nutil k dárcovství vajíček pro experimenty doktorandky z vlastní laboratoře.

Zvířecích vajíček lze získat od poražených zvířecích samic prakticky neomezené množství. Výzkum na embryonálních kmenových buňkách nesoucích dědičné vlohy pro sklon k vybraným onemocněním by v tomto ohledu nebyl výrazněji limitován. Přesto není tvorba lidsko-zvířecích cybridů bez problémů. Pro někoho je samotná představa spojení zvířecí a lidské buňky závažným porušením etických norem. Nad cybridy visí i biologické otazníky. Cybrid v sobě kombinuje lidskou jadernou dědičnou informaci a zvířecí dědičnou informaci uloženou v mitochondriích. Řada genů důležitých pro správné fungování mitochodnrií se nachází v buněčném jádře. Není jasné, zda a jak si bude lidské buněčné jádro se zvířecími mitochondriemi „rozumět“.

Naději lze čerpat z mezidruhového klonování

Při mezidruhovém klonování jsou spojovány tělní buňky a cytoplazmy vajíček náležející k různým zvířecím druhům. Pokud jde o druhy blízce příbuzné, například po spojení tělní buňky divokého tura bantenga s cytoplastem z vajíčka skotu, vznikne zárodek schopný vývoje v normálního jedince. Při spojení tělní buňky a cytoplastu z vajíčka evolučně vzdálených druhů, např. tělní buňky pandy velké a cytoplastu z vajíčka králíka, je vývoj vzniklého zárodku záhy narušen. Dá se předpokládat, že spojení lidské tělní buňky s cytoplastem z vajíčka skotu nebo králíka bude zdrojem mnoha problémů. Úspěchy čínského týmu HuiZhen Shengové s lidsko-králičími cybridy však přesto svádějí k mírnému optimizmu.

Poznámky

1) Chen Y. et al.: Embryonic stem cells generated by nuclear transfer of human somatic nuclei into rabbit oocytes, Cell Research 13, 251–263, 2003/4.
2) Hybrid ve smyslu mezidruhový kříženec by vznikl po oplození vajíčka spermií cizího druhu. V tomto případě má vzniklý jedinec polovinu jaderné dědičné informace po matce a druhou polovinu po otci. S mitochondriemi je to složitější. Drtivá většina mitochondrií pochází z vajíčka, ale v buňkách hybrida může přežívat i určitý podíl mitochondrií, které vnesla do vajíčka při oplození spermie. V drtivé většině případů není v přírodě mezidruhové křížení vůbec možné. Pokud k němu dojde, pak mívají hybridi sníženou životaschopnost (např. jsou neplodní). V některých případech ale bývá mezidruhový hybrid překvapivě zdatný a může být životaschopnější než rodičovské druhy.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika
RUBRIKA: Glosy

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

Věstonická superstar

Věstonická superstar video

Soška tělnaté ženy z ústředního tábořiště lovců mamutů u dnešních Dolních Věstonic pod Pálavou je jistě nejznámějším archeologickým nálezem...
K čemu je umění?

K čemu je umění? uzamčeno

Petr Tureček  |  7. 7. 2025
Výstižná teorie lidské evoluce by měla nabídnout vysvětlení, proč trávíme tolik času zdánlivě zbytečnými činnostmi. Proč, jako například lvi,...
Paradoxní příběh paradoxu obezity

Paradoxní příběh paradoxu obezity uzamčeno

Petr Sucharda  |  7. 7. 2025
Obezita představuje jednu z nejzávažnějších civilizačních chorob, jejíž důsledky zasahují do téměř všech oblastí lidského zdraví. Její definice...