Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

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

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