Buňky časného lidského či zvířecího embrya se mohou proměnit v kterýkoli z 230 typů buněk, tvořících dospělé tělo. Vědci se snaží získat buňky se stejnými vlastnostmi v laboratořích. Lidskou univerzální „buněčnou surovinu“  by mohli využít lékaři k tvorbě buněk, jimiž by opravili tkáně a orgány poničené chorobou či zraněním. Zvířecí „buněčná surovina“ nachází uplatnění při výzkumu. Zatím vědci získali tyto buňky u člověka a některých zvířat, např. u myši, potkana nebo makaka. Hospodářská zvířata, prase, skot, ovce či kozy, se všem snahám o vypěstování univerzální „buněčné suroviny“ po léta vzpírala. Tým čínských vědců vedených Lei Xiaoem z Šanghajského ústavu pro biochemii a buněčnou biologii nyní uspěl u prasat. Využil k tomu nový postup, vyvinutý před třemi roky japonským biologem Shinyou Yamanakou.

Lei Xiao

Xiao a jeho spolupracovníci vytvořili nejprve viry, do kterých genoví inženýři vnesli prasečí geny. Tyto viry fungují jako trojští koně. Když jimi vědci infikovali buňky z prasečího vaziva a kostní dřeně, zabudovaly viry do dědičné informace hostitelské buňky podvržený prasečí gen a spustily jeho činnost na plný výkon. Buňky, do nichž se podařilo vpravit čtveřici vybraných vysoce aktivních genů, změnily svůj vzhled i chování. Svými vlastnostmi se podobají buňkám časného embrya. Ve studii zveřejněné ve vědeckém časopise Journal of Molecular and Cellular Biology Xiaoův tým prokázal, že takto získané prasečí „univerzální buňky“ zvládnou za vhodných podmínek proměnu na prakticky jakýkoli typ buněk těla dospělého prasete..

„Prasečí buňky s těmito vlastnostmi najdou nejrůznější uplatnění,“ vysvětluje Lei Xiao. „Můžeme v nich například provádět cílené zásahy do dědičné informace a získávat zvířata, jejichž orgány bude možné použít pro transplantaci nemocným lidem. Organismus prasete se v mnoha směrech podobá lidskému tělu a prasečí orgány se velikostí a dalšími parametry podobají lidským. V prasečích buňkách, které jsme získali, můžeme cíleně ovlivňovat geny důležité pro funkce imunitní obrany a vytvářet tak zvířata, jejichž orgány jsou lidskou imunitní obranou tolerovány.“

Xiao doufá, že nové prasečí „univerzální buňky“ poslouží k vytvoření prasat postižených lidskými chorobami, například  cukrovkou. Na zvířatech by pak mohli biologové a lékaři testovat nové léky a léčebné postupy.
Čínští vědci se připravují k tvorbě prasat, jež by vzdorovala nebezpečným chřipkovým virům. Nabízí se jim hned několik strategií. Na jedné straně mohou vědci vnášet do buněk geny, které ničí chřipkové viry. Na druhé straně mají možnost cíleně blokovat v buňkách vybraný gen. Buňka, které takový gen chybí, postrádá protein sloužící viru jako vstupní brána pro průnik do jejího nitra a je k viru odolná.

Tvorba univerzálních prasečích buněk, tzv. indukovaných pluripotentních kmenových  buněk, je průlomem pro mnoho oblastí výzkumu. Xiao přesto vybízí ke zdrženlivosti.
„Může trvat ještě řadu let, než  výsledky našeho výzkumu najdou praktické uplatnění při léčbě nemocných,“ říká čínský biolog.

Pramen: Journal of Molecular Cell Biology, DOI: 10.1093/jmcb/jmp003