Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Terapeutické klonování zase o krok blíž

 |  11. 12. 2014
 |  Vesmír 93, 712, 2014/12

To, co si korejský biolog Woo Suk Hwang „vycucal z prstu“, nyní zrealizovaly v laboratořích nezávisle na sobě hned dva týmy.

Hwangův vzestup a pád

V roce 2004 a 2005 zářila na nebi biomedicíny hvězda jihokorejského biologa Woo Suk Hwanga jako ta nejjasnější supernova. Ve dvou publikacích v časopise Science Hwang a jeho spolupracovníci oznámili, že přenesli jádro lidské tělní buňky do lidského vajíčka zbaveného vlastní dědičné informace. Vzniklo tak embryo s dědičnou informací dárce tělní buňky. Z článků v Science vyplývalo, že z takto získaných embryí lze vypěstovat tzv. embryonální kmenové buňky a ty následně změnou laboratorních podmínek proměnit na vybraný typ tělních buněk. Zdálo se, že se lidstvu otevírá cesta k tzv. terapeutickému klonování, jež umožní léčbu mnoha závažných onemocnění a následků těžkých úrazů. Pacientovi budou odebrány tělní buňky např. z kůže nebo ze sliznice ústní dutiny. Po přenosu jádra takové buňky do „vykuchaného“ vajíčka vznikne embryo. Jeho proměnou na embryonální kmenové buňky se získá univerzální buněčná surovina, z níž pak bude možné vypěstovat v laboratoři buňky potřebné pro léčebný zákrok. Diabetikovi by tak lékaři mohli vypěstovat nové buňky produkující inzulin a obětem popálenin zase novou kůži. Pacienti by neměli mít s léčbou takovými buňkami problémy, jaké provázejí např. transplantace. Dostali by své vlastní buňky „rekvalifikované“ do nové buněčné „profese“ a imunitní systém by je měl přijmout bez „protestů“.

Bohužel se záhy ukázalo, že Woo Suk Hwang výsledky klíčových experimentů zfalšoval. Terapeutické klonování nestálo na prahu praktického využití, ale stále se potýkalo s dětskými nemocemi. V nastalé deziluzi ztratilo mnoho biologů o problematiku terapeutického klonování zájem. Významně k tomu přispěl i objev tzv. indukovaných pluripotentních kmenových buněk, o nějž se přičinil japonský biolog Shinya Yamanaka. Ten dokázal vytvořit z kožních specializovaných buněk „univerzální buněčnou surovinu“, která byla do značné míry srovnatelná s embryonálními kmenovými buňkami. Stačilo k tomu aktivovat v kožních buňkách čtveřici vybraných genů. Při tomto postupu nevznikalo lidské embryo, a tím byly odsunuty do pozadí etické námitky, jež provázejí proměnu lidského zárodku na embryonální kmenové buňky. Zcela po zásluze proto získal Yamanaka v roce 2012 za objev indukovaných pluripotentních kmenových buněk Nobelovu cenu.

Návrat „ztraceného syna“

K renesanci terapeutického klonování významně přispěl ruský biolog Shoukhrat Mitalipov, působící v USA na Oregon Health and Science University. Nejprve se mu podařilo uplatnit postupy terapeutického klonování na makacích. V loňském roce uspěl i s lidskými buňkami a lidskými vajíčky. Kolem publikace Mitalipovova týmu v časopise Cell však zavládly pochybnosti, neboť se objevilo několik nejasností kolem obrazové dokumentace. Ty byly nakonec přičteny na vrub horečného chvatu, s jakým byl rukopis napsán, oponován a otištěn. Biologická podstata Mitalipovových experimentů obstála.

Přesto odborná veřejnost netrpělivě čekala, zda se někomu podaří Mitalipovův úspěch napodobit. A navíc zůstávala jedna důležitá otázka. Mitalipov použil pro terapeutické klonování kožní buňky získané z lidských plodů. O jejich buněčných jádrech se ví, že se po přenosu do „vykuchaného“ vajíčka poměrně ochotně „vžijí“ do role jádra právě vzniklého embrya a zajistí další plnohodnotný vývoj zárodku. Pro terapeutické klonování je ale zapotřebí, aby se stejně ochotně nechala k nové roli přesvědčit i jádra buněk dospělého člověka. Půjde to?

Potvrzený úspěch

Kladnou odpověď na tuto otázku přinesly hned dvě publikace zveřejněné v dubnu 2014. Tým vedený Dieterem Eglim z New York Stem Cell Foundation Research Institute (NYSCF) odebral kožní buňky dvaatřicetileté diabetičce a vytvořil z nich terapeutickým klonováním buňky slinivky produkující inzulin.1) Tedy přesně ten typ buněk, který pacientka postrádá a jaký by potřebovala k vyléčení. Ověřovací a dosud nepublikovaný experiment prokázal, že tyto buňky reagují po přenosu do těla laboratorní myši na změny koncentrace cukru v krvi zvířete správně a podle potřeby produkují adekvátní množství inzulinu.

Jen o pár dní dříve byla na webu časopisu Cell Stem Cell zveřejněna studie,2) v níž korejsko-americký tým v čele s Dong Ryul Leem z kalifornského Research Institute of Stem Cell Research oznamuje vypěstování lidských embryonálních kmenových buněk terapeutickým klonováním z tělních buněk mužů ve věku 35 a 75 let. Také tyto embryonální kmenové buňky bylo možné v laboratorních podmínkách „rekvalifikovat“ na nové buněčné typy využitelné k léčbě.

Oba týmy nyní porovnávají embryonální kmenové buňky získané terapeutickým klonováním s indukovanými pluripotentními kmenovými buňkami týchž dobrovolníků. Výsledky těchto testů mohou napovědět, která cesta nabízí větší naději na úspěch při léčbě chorob a zranění.

Nové šance a nové otazníky

Ve hře je ještě další způsob výroby „univerzální buněčné suroviny“. V lednu 2014 vyšly v časopise Nature hned dvě studie,3) v kterých týmy kolem mladé japonské bioložky Haruko Obokatové oznámily, že pouhým silným stresem lze proměnit kožní buňky novorozených myší na buňky nápadně připomínající embryonální kmenové buňky či indukované pluripotentní kmenové buňky. Podle Obokatové k tomu jen stačí např. buňky mechanicky stlačit nebo je vystavit kyselému prostředí. Záhy se ale kolem obou studií objevila řada nejasností a pochyb. Rozběhlo se proto vyšetřování, které má objasnit, nakolik se Obokatová vydala ve stopách Woo Suk Hwanga. Zatím je jasné, že se tato bioložka dopustila řady „faulů“ proti zásadám vědecké práce a vědecké etiky. Zda její výsledky nakonec obstojí podobně jako závěry Mitalipovovy studie z roku 2013, ukáže čas. Jakmile vyšetřovací komise vynese finální verdikt, budeme se problematice STAP buněk věnovat podrobněji.

Poznámky

1) Yamada M. et al., Nature doi: 10.1038/nature13287.

2) Chung Y. G. et al., Cell Stem Cell, 2014. Doi: dx.doi.org/10.1016/j.stem.2014.03.015.

3) Obokata H. et al., Nature 505, 641–647, 2014; Obokata H. et al., Nature 505, 676–680, 2014.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Medicína

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

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
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...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné