V časopise Human Molecular Genetics, se v tomto týdnu objevil článek, pod kterým jsou podepsaní vědci z University of Chicago, jejich kolegové z čínské Sun Yat-sen University a také vědci z University of Liverpool ve Velké Británii. Popisuje se v něm vytvoření životaschopné chiméry se znaky obou odlišných druhů.
Injekcí embryonálních kmenových buněk z myšice křovinné (Apodemus sylvaticus) do časného embrya myši domácí (Mus musculus) získali vědci normální zdravá zvířata. Jejich těla jsou tvořena směsí buněk obou zmíněných geneticky vzdálených druhů. Je to poprvé, co embryonální kmenové buňky jednoho savčího druhu se ve značné míře podílejí na vývoji jiného, velmi vzdáleného druhu.
Až dosud vědci používali embryonální kmenové buňky k tvorbě chimér toho samého druhu, případně druhu úzce příbuzného. Tento pokus doložil, že vývojové programy organismů mají překvapivě vysoký stupeň zakonzervovaní. Jedině to totiž umožňuje vznik organismů ze směsi buněk vzájemně značně odlišných druhů.
To ale také znamená, že embryonální kmenové buňky se mohou do široké plejády typů buněk rozvinout navzdory tomu, že k jejich vývoji do jejich buněčné dospělosti a funkčnosti dochází v prostředí, které jim je geneticky (evolučně) na hony vzdálené. Pokud to domyslíme, tak tento mezidruhový přístup studia chování buněk nemusí být cestou studia chování jen zvířecích kmenových buněk, ale též lidských. A to v prostředí označovaném „in vivo“.
Vlastní pokus probíhal následovně
Vědci vzali embryonální kmenové buňky myšice a vpravili do nich gen pro tvorbu fluorescenčního proteinu. To je běžná metoda, která dovoluje později v ultrafialovém světle zjistit, které z buněk pochází od myšice a které ne. Takto označkované buňky injekčně vpravili do více než tisíce (1250) myších blastocyst. Takto ošetřené blastocysty přenesli do děloh čtyřiceti čtyřem náhradním myším matkám.
Narodilo se 220 myšat a z nich 16 (7,3 %) vykazovalo chimerismus (měli ve svém těle svítící buňky myšice). Takto vzniklé chiméry měly některé orgány, v nichž podíl „cizích“ buněk představoval až 40 %. Tyto „cizí“ buňky (slovo cizí není zcela správné, neboť je otázkou, které buňky buňky by se měly považovat za cizí, když se jedná o jakéhosi mezidruhového „křížence“), se integrovaly do všech tkání. I když v různém poměru.
Zvířecí chiméry nevykazovaly viditelné defekty a zdají se být zdravými. Vykazovaly však změny v chování. Na rozdíl od normálních myšic jsou méně skotačivé. Jsou ale zase živější, než typické myši domácí. Vytvořené "myšošice" (myš+myšice) jsou svým vzezřením i chováním, „něco mezi“ oběma druhy.
Tato zvířata hostí ve svém těle buňky z nichž některé (ty po myšici), mají 48 chromozomů a ty po myši, 40 chromozomů.
K tomu, že zvířata nemají viditelné problémy a že pokus byl úspěšný, jistě napomohl fakt, že oba původní druhy mají podobný fysiologický vývoj. Jejich těla jsou přibližně stejně velká. Myšice má dobu březosti 23 dnů, myš 19 dnů. Tato podobnost dovolila, že orgány narozených chimér byly dostatečně vyvinuty a funkční, bez ohledu na to, které buňky jim daly vzniknout.
Chiméry se navzájem liší v tom, jak mnoho „cizích“ buněk obsahují. Přičemž míra zastoupení jednotlivých typů buněk se odvíjí od toho, kolik jich vědci do vyvíjející se blastocysty vstříkli. Další osud těchto buněk a to ve kterém orgánu se začnou vyvíjet a v jakém počtu, je již dílem náhody.
Nyní se vědci chtějí zaměřit na to, aby náhodnost v tomto systému co nejvíce omezili. Například chtějí aplikovat buňky myšice jen do jater. Konkrétně jater myší, které trpí jaterní chorobou. Chtějí zjistit, zda se zvířata s konkrétní geneticky vedenou poruchou, po tomto zákroku dokáží s chorobou vypořádat. Dalším jejich cílem je mozek a snaha vyzkoušet, jestli by jejich chimerické buňky nebyly cestou k prevenci některých dědičných mozkových poruch.
Vnucuje se otázka, proč se vědci snaží o léčbu tak krkolomným způsobem a používají buňky jedinců, kteří mají zcela jiný počet chromozomů? Zcela jistě by bylo snazší a méně rizikové, použít k tomu zdravé buňky stejného druhu. Dělají to zřejmě proto, protože se chtějí vyhnout legislativní bariéře, která léčbu embryonálními kmenovými buňkami lidskými nedovoluje. Je tedy otázkou, jestli to je cesta správná. A zda to i v případě, že se ukáže, že tato cesta léčby je schůdná, zda to přece jen není plýtvání prostředků. Jestli by stejné nasazení sil, v případě studia lidských embryonálních kmenových buněk, nevedlo k využitelnějším léčebným postupům.
Pochybnost v nasměrování cesty vyplývá z faktu, že určitou nahodilost vývoje (vlivem cestování těchto cizích buněk) nebude zřejmě možno vyloučit nikdy. Kdo z nás by chtěl riskovat, že nám jako následek léčby poškozených jater, naroste kus myšího, nebo šimpanzího nosu...
Že to ale americko-čínsko-anglický tým s tímto přístupem k léčbě myslí vážně, svědčí i to, že se nyní chystá na tvorbu chimér mezi myší a potkanem. Pouští se tedy do tvorby chimér mezi druhy, jejichž velikost těl nelze nazvat podobnými ani náhodou. Jejich genetická rozdílnost činí dokonce 20 %. Zda novým organismům budou říkat myšotkan, nebo potkamyš, pramen neuvádí.
Narodila se myš s cizími mitochondriemi
Autor: Jaroslav Petr (04.02.2004)
Diskuze:
