Jak si ochočit buňky

Buňka je elementární částicí lidského těla, logicky tak tvoří i základ oboru tkáňového inženýrství a regenerativní medicíny, které se snaží nahradit poškozené či nemocné tkáně a orgány.

V lidském organismu se nacházejí vysoce specializované buňky, například myocyty (svalové buňky), osteoblasty (kostní buňky), keratinocyty (pokožkové buňky), fibroblasty (buňky vazivové tkáně), neurony aj., které plní určitý účel. Nazýváme je buňky diferencované. Existují však také buněčné prekurzory, jež se dovedou dále vyvíjet v různé typy buněk. A právě ony mají v tkáňovém inženýrství velké slovo. Jsou to kmenové buňky, jejichž původ ovlivňuje, jakou tkáň z nich lze připravit. V tomto směru jsou „supermany“ totipotentní embryonální kmenové buňky, které dokážou vytvořit jakoukoliv tkáň organismu, respektive celého jedince. Jejich získávání a následné použití však představuje etický problém.

Proto se pracuje na využití dalších typů buněk, které je možné získat z dospělého jedince. Jsou to buňky pluripotentní, které již nabírají určitý směr diferenciace, ale stále mohou dát základ všem tkáním, jen nemohou sloužit k vytvoření nového organismu. Tento typ buněk by mohl být univerzálním zdrojem pro obnovu poškozených tkání, ale jejich získání je relativně komplikované.

Různé kultivační komory bioreaktorů. Vlevo nahoře je komora pro kombinovanou perfuzi a tlakovou stimulaci planární tkáně. Pod ní je komora s uchycenou decelularizovanou cévní tkání a vpravo průtočná sestava umístěná v mikroskopu umožňující živé snímání vývoje buněk.Snímek Roman Matějka

Jednou z možností je přeprogramování genetické informace obyčejné dospělé buňky, například kožní (Vesmír 93, 139, 2014/3). Stále se však řeší bezpečnost jejich použití, existují obavy z nekontrolovaného růstu vedoucího ke vzniku nádorových tkání.

Jistou alternativou je využití buněk získaných po porodu z pupečníků, konkrétně z jeho části zvané Whartonův rosol. Aktuální studie popisují tyto buňky jako pluripotentní a zároveň i imunoprivilegované, to znamená, že by neměly vyvolávat imunitní odpověď a mohly by se tak použít univerzálně ve vztahu dárce-příjemce.

V omezené míře mají schopnost diferencovat i buňky multipotentní, které již jsou predisponované pro daný typ tkáně – krvetvorné buňky, měkké tkáně, kostní buňky ap. Tento typ buněk lze získat mnohem jednodušeji, například z kostní dřeně, tukové tkáně, kůže. Jejich použití jako buněk univerzálních je však omezeno na autologní použití. Dárce i příjemce může být jen tentýž jedinec (o typech kmenových buněk viz také vesmir.cz/kmenove_bunky).