Alison Ebertová

 Šílené tempo, jakým se tento obor rozvíjí, neuniklo ani vydavatelům prestižního vědeckého časopisu Science při tradičním vyhlašování „průlomu roku“. Pomyslnou zlatou medaili získal právě impozantní pokrok na poli výzkumu indukovaných pluripotentních kmenových buněk. Ty mají podobné vlastnosti jako mnohem známější embryonální kmenové buňky. Neomezeně se množí a pokud jim vědci vytvoří v laboratoři vhodné podmínky, proměňují se v předem vybraný typ buněk. Rejstřík jejich „rekvalifikací“ je neomezený a může z nich  vzniknout kterýkoli z 230 typů buněk, tvořících dospělé lidské tělo.

Zvětšit obrázek

Shinya Yamanaka

Význam takových buněk je zřejmý. Pacientovi by z nich mohli lékaři vypěstovat náhradu za buňky, tkáně nebo orgány zničené chorobou či zraněním. Embryonální kmenové buňky mají stejnou schopnost. Jejich hlavní nevýhodou je, že se získávají z lidských embryí, což je pro mnoho lidí jen ztěží přijatelné. Indukované pluripotentní kmenové buňky lze vypěstovat pro kohokoli vnesením genů pro tzv. transkripční faktory například do buněk jeho kůže.

Transkripční faktory „pozapínají“ v buňce takovou kombinaci genů, jež zaručí proměnu kožní buňky na univerzální „surovinu“ pro pěstování dalších buněk. Na sklonku loňského roku tak tým vedený Alison Ebertovou z University of Wisconsin-Madison připravil indukované pluripotentní kmenové buňky z kůže pacienta postiženého dědičnou formou svalové dystrofie. Při této chorobě se defektně vyvíjejí neurony, ovládající svalová vlákna. Svaly nemocných lidí od narození slábnou. Choroba může přerůst v ochrnutí a pacient může zemřít už v raném dětství. Studium vývoje nemoci a hledání léčby je velice komplikované. Ebertová vytvořila z kůže pacienta s tímto typem svalové dystrofie indukované pluripotentní kmenové buňky a z těch pak vypěstovala v laboratoři neurony. Takto získané  nervové buňky trpěly stejnými defekty jako neurony nemocných. Ebertová už začala hledat léky, které by nežádoucí proměně neuronů zabránily.

Zvětšit obrázek

Gustavo Mostoslavsky se svými spolupracovníky. Zleva: Raul Mostoslavsky, Gustavo Mostoslavsky, Joyce Hsu, David Lombard a Frederick Alt. (Foto: Graham Ramsay)

Průkopník tohoto oboru, japonský biolog Shinya Yamanaka, vytvořil první indukované pluripotentní kmenové buňky v roce 2006 pomocí kvarteta geneticky upravených virů. Každý z nich vnášel do buněk jiný typ transkripčního faktoru. Když se v buňce sešla kompletní čtveřice genů, mohla se buňka změnit na indukovanou pluripotentní. Později se podařilo získat „universální buněčnou“ surovinu i s pomocí tří či dokonce jen dvou genů. Gustavo Mostoslavsky dokázal „zabalit“ geny potřebné pro proměnu buněk do jediného viru. Účinnost tvorby „univerzálních buněk“ tak stoupla na desetinásobek. Zároveň se dramaticky snížil počet míst, kam viry vnášené geny umístí. Tím stoupla bezpečnost celé procedury, protože s každým „vmáčknutím“ genu do DNA buňky roste riziko poškození vlastních genů buňky nebo narušení koordinace jejich práce. To může mít vážné následky. Kromě jiného i nádorové bujení. Mostoslavsky dosáhl proměny kožních buněk na indukované pluripotentní po zabudování genů na jedno jediné místo. Nyní chce z takto vzniklých indukovaných pluripotentních kmenových buněk geny opět odstranit. Vznikla by tak „čistá“ linie buněk bez cizorodého genetického materiálu.ˇ