Cestující shluky savčích buněk

Chceme-li si představit samovolně se pohybující savčí buňku, představíme si nejspíše spermii, v lepším případě některou z našich krvinek, které jsou schopny například cíleného pronikání k místu zánětu. Ostatní buňky našeho těla vypadají na první pohled poměrně nehybně, pohyb bychom přiznali nanejvýš řasinkám na povrchu různých epitelů. Je tomu ale skutečně tak? Představme si, jak z embrya vzniká dospělý člověk. Buňky jednoduše musí mít schopnost cestovat. Zaměřme se třeba na naši nervovou soustavu. K vzniku neuronů dochází v přesně vymezených oblastech zvaných proliferační centra. Po posledním dělení má každý vzniklý neuron zajímavou vlastnost – je schopen přemístit se na místo svého působení, které může být od místa vzniku značně vzdáleno. Kromě toho, že překonává vzdálenost, musí se při své migraci také vyhýbat neuronům, které vznikly dříve a které již mezitím zaujaly svou konečnou pozici. Aby toho nebylo málo, začíná neuron poté, co dospěje na své místo, vysouvat a prodlužovat své dendritické výběžky a axony.

Pro stanovení schopnosti růstu a diferenciace nervových buněk se poslední dvě desetiletí často používá metoda kultivace neurosfér. Princip spočívá v tom, že když izolujeme dostatečné množství buněk z embryonální nervové tkáně (anebo z nádorové tkáně dospělého organismu, třeba z gliomu), bude mezi nimi přítomen určitý počet kmenových buněk dávající vznik celé tkáni. Tyto buňky jsou schopny dlouhodobé kultivace a ve vhodných podmínkách tvoří kulovité útvary – neurosféry. Pokud tedy z izolátu nervové tkáně na misce s médiem vyroste sto neurosfér, mělo by to znamenat, že tam bylo sto kmenových buněk. Každá by měla být samostatným klonem. Zároveň mívají jednotlivé neurosféry často diametrálně odlišnou velikost, což naznačuje rychlejší či pomalejší průběh dělení (větší sféra = víc buněk pohromadě).

Jenže roku 2006 přišel Evan Y. Snyder s nápadem otestovat, zda počet a velikost neurosfér skutečně odpovídá množství buněk, které se za definovaných podmínek byly schopny dělit, a měly tudíž vlastnosti kmenových buněk.¹⁾ Neboli zda jsou neurosféry klonálními strukturami. Šel na to poměrně jednoduše, tvořící se sféry natáčel na video a stopoval jejich osud. Neurosféry rostou poměrně rychle, za několik dní získáme z kmenové buňky neurosféru viditelnou pouhým okem. Po několika hodinách natáčení bylo jasno. Pozorované neurosféry nejsou klonálními strukturami, na misce se poměrně rychle pohybují a navzájem fúzují. Jejich výsledný počet je tedy mnohem nižší, než je počet zakladatelských buněk. A jejich velikost spíše než rychlosti růstu odpovídá počtu pohlcených sousedek. Kultivace dvou nezávislých populací buněk označených fluorescenčními markery dokonce ukázala, že při počáteční hustotě větší než 50 buněk na mikrolitr jsou všechny vzniklé kolonie chimerické.²⁾ A i při stonásobně nižší hustotě buněk se stále ještě vytváří asi 40 % chimérických kolonií.

Pionýrská práce Evana Y. Snydera výmluvně ukazuje schopnost pohybu nejen samotných buněk, ale i jejich mnohatisícových shluků. Zároveň poukazuje na křehké základy některých značně rozšířených a řadu let používaných metod.