Zvětšit obrázek

Vypěstovat oko ze zkumavky zatím vědci neumí. Umí ale zajistit, aby pulci začalo růst oko navíc.

Nickovi Daleovi a Elizabeth Jonesové pomohla k jejich významnému objevu náhoda. O vznik oka se zpočátku nijak zvlášť nezajímali. Zkoumali vliv molekul  adenosintrifosfátu zkráceně označovaného jako ATP na pohyb žab. ATP slouží buňkám jako energetická konzerva a zároveň plní úlohu poslíčka doručujícího mezi buňkami nejrůznější poselství. Dale a Jonesová vnášeli do buněk žabího zárodku enzym, který ATP rychle měnil na jednodušší molekulu ADP. Když vnesli tento enzym do žabího embrya v místě budoucí hlavy,  vyvíjeli se pulci s několika očima. Vědci zkusili vnést enzym i do buněk předurčených ke zbudování jiných částí těla. I tam se nechaly buňky enzymem přesvědčit k budování zrakového orgánu. Pulcům se zakládaly oči třeba na břiše nebo na ocásku.

Zvětšit obrázek

Elisabeth Jonesová a Nick Dalea

Slavný francouzský mikrobiolog Louis Pasteur tvrdil, že náhoda přeje jen těm, kdo jsou na ni dobře připravení. Dale a Jonesová připravení byli a chytili svou příležitost pevně za pačesy. Pochopili, že se jim nabízí jedinečná příležitost nahlédnout do tajů samých počátků vzniku oka. Nick Dale  vyvinul speciální sondu, která dovoluje měřit ve vybraném místě embrya s velkou přesností koncentrace ATP. S její pomocí zjistili, že v místě, kde má vzniknout oko, dojde nejprve k mohutnému „výronu“ molekul ATP. Ty proniknou do okolních buněk, kde je enzymy přemění na ADP. Takto vytvořená „hromada“ molekul ADP pak nastartuje další geny, které jsou pro vznik oka nezbytné. Mnohé z těchto genů vědci dobře znali. Marně však zatím pátrali po tajemném dirigentovi, který na začátku složité akce pro vytvoření oka udává  genům takt. Teď je jasné, že tuto úlohu plní erupce ATP a následné nahromadění ADP.
Do těchto představ dokonale zapadá již delší dobu známá skutečnost, že nedostatečná funkce   jednoho z enzymů potřebných k proměně ATP na ADP má u lidského zárodku za následek závažné narušení vývoje oka. ATP a ADP zřejmě sehrávají velmi podobnou roli při tvorbě oka u nejrůznějších tvorů.

Závažné poškození oka v důsledku nemoci nebo úrazu dokáže pacientovi obrátit život vzhůru nohama. Lékaři dokážou oko „opravit“ jen v omezené míře. Objev Dalea a Jonesové publikovaný v britském vědeckém týdeníku Nature otevírá cestu k mnohem důkladnější léčbě.

Zvětšit obrázek

A nebo mnoho očí navíc.

Video: Pohled do kuchyně Nicholase Daleho na University of Warwick

Vědci mohou zjistit, které buňky jsou s to reagovat na startovací signál k tvorbě oka a co všechno musí uvnitř těchto buněk proběhnout, aby tento úkol splnily. Odhalení a ovládnutí těchto buněk  je příslibem pro „oko ze zkumavky“ –nový zrakový  orgán nebo jeho části, jež by lékaři pro pacienta vypěstovali v laboratorních podmínkách. Cesta k naplnění toho cíle ale bude ještě dlouhá a svízelná.

Univerzální geny pro oči různé

konstrukce
Už Charles Darwin viděl v oku mistrovské dílo přírody a tušil, že mu jeho kritici zcela zákonitě položí otázku: Jak se mohlo něco tak složitého vyvinout metodou pokusů a omylů? Autor přelomového díla „O vzniku druhů“  mohl jen spekulovat. Jeho následovníci došli k závěru, že příroda vynalezla oko hned několikrát nezávisle na sobě. Komorové oko savců se sice na první pohled podobá oku sépie, ale vědci byli přesvědčeni, že oba orgány nemají mnoho společného. Oko hmyzu složené ze spousty malých oček vnímali vědci jako pokus přírody o oko zcela zvláštní konstrukce. Teprve molekulární biologie tenhle omyl vyvrátila. Vědci s překvapením zjistili, že oko mouchy, sépie nebo člověka vzniká pod diktátem velmi podobných genů. Gen Pax6 se podlí už na vzniku primitivních očí medúz. Stejnou úlohu plní při vzniku oka vývojově pokročilejších živočichů včetně lidí. Všechny oči i očka, jimiž shlíží živočichové na svět, mají jeden dávný společný základ. 

Pramen: University of Warwick