Zvětšit obrázek

Saitouovy myši. Kredit: Katsuhiko Hayashi.

Zvětšit obrázek

Mitinori Saitou. Kredit: RIKEN.

Kmenové buňky se staly synonymem čar a kouzel, kterými vládne moderní medicína. Upřímně řečeno, stále ještě procházíme fází údivu, zděšení a nadšeného očekávání, zatímco skutečné praktické využití zázračných buněk v každodenní medicíně je skryté kdesi za obzorem. Takže, každý významný úspěch na tomto poli vyvolává globální vzedmutí vášní. Shodou okolností se to právě stalo, takže si vychutnejme radostné chvění světové sítě. Vše nasvědčuje tomu, že v laboratoři vyrobili z myších kmenových buněk funkční vajíčka.

Mitinori Saitou z Kjótské univerzity a jeho spolupracovníci už loni zaznamenali velký úspěch, když z kmenových buněk stvořili fungující myší spermie. Teď se ale pustili do vajíček, což bylo opravdovou výzvou. Není tajemstvím, že přestože se vajíčka a spermie společně podílejí na aktu zrození embrya, jsou zároveň nesmírně odlišné. Spermie jsou drobné, úsporně stavěné buňky, které mají za úkol dopravit genetický náklad samce do samice. Vajíčka jsou naproti tomu gigantická a nacpaná vším možným, co je potřeba ke zdárnému startu vývoje embrya. Odborníci měli vždycky za to, že udělat z kmenových buněk vajíčka bude nejspíš mnohem složitější. Jak je vidět, Saitouův tým zvládl oboje.

Saitou a jeho lidé tvořili myší vajíčka ze dvou typů buněk. Používali myší embryonální kmenové buňky a pak také indukované pluripotentní kmenové buňky, které lze uměle vytvořit buněk dospělého jedince. Stejně jako při předcházející výrobě spermií pracovali se sofistikovaným koktejlem signálních molekul, který nakonec dovedl změnit kmenové buňky požadovaným způsobem. Nejprve z nich udělali epiblasty a pak primordiální zárodečné buňky. Pokud by šlo o spermie, badatelé by je už jenom vpíchli na příslušné místo do samečků, kde by z nich dozrály spermie. Primordiální zárodečné buňky vajíček si ale žádaly ještě další péči.

Zvětšit obrázek

Myši z vajíček vytvořených z kmenových buněk. Kredit: Mitinori Saitou, Katsuhiko Hayashi.

Saitou a spol. izolovali tkáň embryonálních vaječníků bez vajíček a pak ji smíchali s primordiálními zárodečnými buňkami. V magické směsi poté spontánně vznikly struktury podobné vajíčkům, které pak vědci transplantovali do myších samiček. Tam z nich po 4 týdnech dozrála vajíčka. Badatelé si jejich stav ověřili tím nejpřesvědčivějším možným způsobem. Oplodnili je a vzniklá embrya přenesli do náhradních matek. Podařilo se a příběh myších kmenových buněk a vajíček měl šťastný konec. Narodila se myšata a z nich vyrostly normálně plodné myši.

Zvětšit obrázek

Oplození myšího vajíčka. Kredit: Chanut (2006), PLoS Biology, UNSW.

Odborníci očekávají, že úspěch Saitouovy laboratoře přesáhne hodně daleko. O regulaci zrání primordiálních zárodečných buněk do podoby vajíček toho zatím mnoho nevíme. Obzvlášť průběh meiózy u vajíček obestírají mnohé nejasnosti. Díky myších vajíčkům se nám teď otevírá prostor ke studii regulačních mechanismů vzniku vajíček na molekulární úrovni. V tuhle chvíli také již nepochybně velmi zbystřili lidé kolem výzkumu lidské plodnosti. Saitou se totiž netají tím, že jeho dalším cílem je výroba lidských primordiálních zárodečných buněk. Určitě to nebude snadné, myší a lidské kmenové buňky se podle zasvěcených v mnohém liší. Lze samozřejmě očekávat i problémy s etikou při shánění tkáně vaječníků z lidských embryí. Přesto jsou komentátoři optimističtí. Pokud by to v Saitouově laboratoři zvládli, věda by získala prakticky nevyčerpatelný zdroj lidských vajíček s ucházející morální bezúhonností.

Prameny: Science online 4.10. 2012, Nature News 4.10. 2012.