Sexy jedové organoidy kobříka. Kredit: Ravian van Ineveld, Princess Máxima Center.

Dnešní doba se stává dobou organoidů. Malé verze nejrůznějších orgánů a tkání jsou úžasně užitečné pro výzkum rozmanitých nemocí i výzkum zárodečného vývoje nejrůznějších orgánů. A také jsou skvělé pro testování léků. Už jsme viděli spoustu různých organoidů a orgánů na čipu. Přesto ale stále dovedou přivést k úžasu.

To je případ výzkumu týmu, který vedl Hans Clevers z nizozemského institutu Hubrecht Institute for Developmental Biology and Stem Cell Research v Utrechtu. Vytvořili organoidy z hadích kmenových buněk, které vyrábějí jed. Použili k tomu kmenové buňky z jedových žláz kobříka kapského (Aspidelaps lubricus cowlesi) z čeledi korálovcovitých, což je malý prudce jedovatý had z pouští a pustin jižní Afriky. Když na to přijde, tak uštknutím klidně zabije člověka.

Hans Clevers (2012). Kredit: FastFactsSciencetube / Wikimedia Commons.

Jak upozorňuje Clevers, každoročně ve světě kvůli uštknutí hadem zahyne více než 100 tisíc lidí, převážně v rozvojových zemích. Problém je také v tom, že výroba hadích sér se v podstatě nezměnila od 19. století. Podle Cleverse existuje značná poptávka po nových způsobech výroby séra anebo nových postupech léčby uštknutí, která zatím zůstává nenaplněná.

Zároveň je jasné, že hadí jedy obsahují velké množství biologicky aktivních látek, které vznikly během dlouhých milionů let evoluce jedovatých hadů a jejich kořisti. Jsou to pozoruhodné molekuly, které mají za cíl usnadnit hadovi ulovení kořisti, případně mu poskytnout obranu. V těle oběti cílí na všechno možné, od mozku, přes neurosvalová spojení až po kaskádu srážení krve a řadu dalších citlivých bodů. Látky z hadího jedu jsou tudíž velmi lákavé pro bioprospektory a lovce nových léků.

Cleversova laboratoř se doposud zabývala především organoidy z lidských a myších kmenových buněk. Někteří ze studentů se ale nadchli pro doposud nevídané experimenty s organiody, které pěstovali z kmenových buněk hadů. Něco takového zatím nejspíš nikdo nezkusil. A když už do toho šli, tak zkusili kmenové buňky nejvíce ikonického hadího orgánu, tedy jedové žlázy. A sázka na hady jim vyšla, podle všeho ještě lépe, než původně čekali. Vyrostly jim totiž hadí organoidy, které vyrábějí jed.

Kobřík kapský. Kredit: Ryanvanhuyssteen / Wikimedia Commons.

K experimentům si vybrali malého ale smrtícího kobříka kapského, z nejčastějšího důvodu, jaký snad ve vědě v podobných případech je. Byl k dispozici. Tedy přesněji řečeno, od chovatele získali oplozená vajíčka tohoto hada a z embryí pak vytáhli vzorky kmenových buněk. Kromě jedových organoidů vytvořili také organoidy jater, slinivky a střev kobříka. Ty ale nejsou, upřímně řečeno, tak sexy, jako malé továrny na hadí jed, které mohou fungovat na Petriho misce.

Clevers uvádí, že jim jedové organoidy rostly velmi pěkně a rychle. Za jeden týden z nich mohli dělat nové organoidy, takže za 2 měsíce jich měli stovky Petrisek. Pokud se tyto organoidy povede dotáhnout do masové produkce hadího jedu, tak by mohly být mnohem efektivnější než současné farmy s nešťastnými hady, z nichž ždímají jed. Cleversův tým rovněž potvrdil, že organoidy vyrábějí jed, jehož složky jsou skutečně biologicky aktivní a přinejmenším připomínají složky jedu ze živých kobříků.

Video: Cancer Modeling Meets Human Organoid Technology - Hans Clevers

Video: Stem cells - Dr Jekyll or Mr Hyde: Hans Clevers at TEDxAmsterdam

Literatura

Phys.org 23. 1. 2020, Cell 180: P233–247.