Pokrok v kultivaci lidských embryí vyvolal debaty o etice takového konání. (Kredit: Alessia Deglincerti, Gist Croft a Ali H. Brivanlou, RU)

Asistovaná reprodukce jsou postupy, jejichž využití se uplatňuje jak v humánní medicíně, tak ve šlechtění hospodářských zvířat; anebo méně rutinně dokonce při záchraně vzácných druhů volně žijících zvířat. Nejedná se o žádnou novinku – tzv. „děti ze zkumavky“ umí lidstvo od 70. let minulého století. Dnes je ovšem in vitro oplození, jak se správněji postup označuje, velmi četně využívanou metodou a snad každý najde mezi přáteli či známými pár, který takový proces prodělal. Oplozením to vše začíná, ale k ničemu by nám to nebylo, kdybychom pozdější embryo nepřenesli do těla matky, kde se může dále vyvíjet. Optimální „stáří“ lidského embrya pro jeho přenos je 4-5 dní; kdy je ještě poměrně odolné manipulaci a přitom ještě nedošlo k tak pokročilému vývoji, které potřebuje uhnízdění v děloze – nidaci. Nedávná práce biologů z Univerzity v Cambidge vedená Magdalenou Zernicka-Goetz toto dogma ve spolupráci s kolegy z dalších pracovišť, jakým je Rockefeller University v New Yorku, zbořila. Podařilo se jim kultivovat lidské embryo téměř celé dva týdny!

Alessia Deglincerti,Laboratory of Stem Cell Biology and Molecular Embryology, Rockefeller University

„Věk“ 5 dní byl u lidských embryí považován za hranici kultivace in vitro z několika důvodů. Jedním z biologických, a tedy nejpádnějších, argumentů je skutečnost, že po uhnízdění cca 7. den dochází k další diferenciaci embryonálních buněk na epiblast a hypoblast. Morfologicky můžeme tyto dvě buněčné populace vcelku dobře odlišit a moc dobře víme, že bez tohoto buněčného „sebeurčení“ se embryo dále nevyvíjí. Protože celé embryo roste, je zapotřebí trojrozměrného prostoru zbytnělé sliznice dělohy, díky kterému je i embryo „prostorové“. Jenže in vitro techniky poskytují prostředí dvourozměrné, založené na kultivaci embryí v kultivačním médiu - tedy vodném prostředí. Výsledkem bylo přesvědčení, že déle to technicky zkrátka nejde a ani to není příliš efektivní. Ale když se řekne, že ‚to nejde‘, většinou se najde někdo, kdo to zkusí. To se stalo i v Cambridge a v New Yorku. 
Marta Shahbazi a její kolegové s velkým úsilím vykultivovali 13 dní „staré“ embryo. Žádný fešák to ovšem nebyl. Vypadalo, jako byste na něj šlápli a udělali z něj placku. To proto, že in vitro podmínky mu neposkytly úplný luxus a simulace přirozených podmínek nebyla zcela dokonalá. I tak ale došlo k diferenciaci na dvě základní buněčné populace – epiblast a hypoblast! To bylo velkým překvapením. Takový posun v technikách kultivace embryí nabízí velké možnosti – je to zejména studium dalšího embryonálního vývoje, protože implantace v asistované reprodukci často selhává bez známé příčiny.

Kontakt na autora článku

Podobně jako mince, má i vylepšení kultivace embryí za hranu jednoho týdne, svou druhou stranu. Nastoluje řadu etických otázek. Dosud jsme si mysleli, že tak dlouhá kultivace je za hranicí toho, co dokážeme. Teď je nasnadě jiná otázka: není takové počínání za hranicí toho, co můžeme? Je z etického hlediska rozdíl mezi 5-ti denním a 2-týdenním embryem? Právě 2 týdny představují v medicíně magickou hranici, kdy začínáme mluvit o bytosti, a to bez rozepře nad otázkou počátku života. Je  možné kultivovat lidskou bytost? Protože pokud ne, měli bychom na podobné extravagance rychle zapomenout a zajistit legislativně a fakticky také to, aby se o to nikdo další nepokoušel.

Navzdory otazníkům, které práce přinesla, jedno je jisté - cambridští ukázali světu, že zdánlivě nemožné se může stát skutečností, je to často „jen“ otázka času. V tomto případě mají pořádně zamotanou hlavu nejen biologové ale také bioetici. Je zřejmé, že díky cambridgeským vědcům se budou přepisovat nejen učebnice reprodukční medicíny ale také lékařské etiky.

Pravidlo 14-ti dní

Současná legislativa, která platí v řadě zemí světa, umožňuje hypoteticky kultivovat embrya po dobu 2 týdnů. Toto pravidlo vzniklo již na konci 70. Let v USA, poté začaly tuto normu přebírat také další země včetně evropských. Těžko říct, co se honilo strůjcům tohoto pravidla hlavou, když jej vymýšleli, ale asi je nenapadlo, že by někdo tuto hranici byl kdy schopen pokořit. Vědci z Cambridge na ní dost razantně zaútočili…A proč 14 dní? Vycházíme z biologických principů embryonálního vývoje, kdy ze vzpomínaného epi- a hypoblastu vzniká struktura nazvaná primitivní proužek. Ten mimo jiné určuje, kde bude mít nový jedinec hlavu a kde zadeček. Předpokládáme, že tady už není možné, aby došlo k spontánnímu rozdělení embrya a tvorbě tzv. jednovaječných dvojčat. A naopak, dvě samostatně se vyvíjející embrya již nemohou fúzovat, spojit se a vytvořit jediného jedince, byť chiméru. K těmto zdánlivě nepravděpodobným scénářům dochází vcelku běžně v období 2. týdne gravidity. S primitivním proužkem a počínající gastrulací ale tato možnost mizí a v medicíně je takové embryo považováno za bytost.

Jedno z videí vyvíjejícího se embrya od Alessie Deglincertiové. Další jsou dostupné na stránce časopisu Nature 533, (12 May 2016) zde.


Literatura
Deglincerti, A. et al.: Self-organization of the in vitro attached human embryo, Nature 533, 251–254 (2016). Marta N. Shahbazi, et al.: Self-organization of the human embryo in the absence of maternal tissues. Nature Cell Biology 18, (2016) doi:10.1038/ncb3347