Tým vědců z University of Pennsylvania School of Veterinary Medicine ve Filadelfii vedený japonským biologem Hirošim Kubotou vyvinul kultivační metodu, která dovoluje neomezené množení tzv. spermatogonií v laboratorních podmínkách. Tyto buňky slouží ve varleti jako nevyčerpatelná surovina pro masovou produkci spermií. Jejich pěstování v laboratorních podmínkách však bylo donedávna nemožné. Kubota našel ten správný koktejl růstových faktorů, který vytváří pro myší spermatogonie ideální podmínky k životu a množení.
Už v roce 1994 dokázala Mary Averbocková spolu s Ralphem Brinsterem z téhož pracoviště, že přenos spermatogonií do varlete, jež samo své spermatogonie nemá, vede k obnovení produkce spermií. Averbocková s Brinsterem donutili takovým přenosem myšáky produkovat i spermie jiných druhů, např. křečka nebo potkana. Spojením techniky transplantace spermatogonií s laboratorním „chovem“ spermatogonií se otevírá několik zajímavých možností.

Zvětšit obrázek

Toto není „mlhovina v Andromedě“, ale spermatogoniální buňky pěstované v laboratorních podmínkách. Buňky pocházely z myši nesoucí ve své dědičné informaci gen pro tzv. zeleně fluoreskující protein, jehož přítomnost se po ozáření ultrafialovým světlem prozradí nezaměnitelným zelenavým přísvitem.

Zaprvé je tento objev jiskřičkou naděje pro léčbu některých druhů neplodnosti. Řada mužů po léčbě rakoviny přijde o všechny spermatogonie a stávají se neplodnými. Dospělý muž si může nechat před léčbou zamrazit sperma. Když se pak rozhodne stát se otcem, může být jeho partnerce zavedeno do těla přímo rozmražené sperma nebo je dítě přivedeno na svět „oplozením ve zkumavce“. Takhle si pořídil děti se svou první ženou i fenomenální americký cyklista Lance Armstrong poté, co zdolal boj s rakovinou varlat.
Jenže co si má počít hoch před pubertou, kterému hrozí, že po absolvování léčby už nikdy vlastní děti mít nebude? Řada vědců se pokouší obejít tenhle problém pěstováním tkáně z varlat odebrané před ozařováním či léčbou cytostatiky. Absence dobrého kultivačního systému vedla k pokusům, v nichž byla varletní tkáň pěstována v těle zvířecích příjemců (např. pod kůží u myší s nefunkčním imunitním systémem). Použití lidských pohlavních buněk vypěstovaných ve zvířecím těle s sebou samozřejmě vždycky nese určitá rizika, např. je tu celkem ožehavá otázka přenosu virů.

Teď se zdá, že by bylo možné odebrat hošíkům z varlat tkáň se spermatogoniemi nebo z ní izolovat samotné spermatogonie a ty zamrazit. Až by chlapec dorostl do role otce, byly by spermatogonie rozmraženy,  namnoženy ve sterilních laboratorních podmínkách a vpraveny do varlat svého původního majitele.

Zvětšit obrázek

Po přenesení takto vypěstovaných spermatogonií do varlete mohl původně neplodný samec zplodit mláďata. Protože buňky nesly ve své dědičné informaci jen jednu kopii genu pro zeleně fluoreskující protein, dědila „zelenou barvu“ jen část mláďat. Johann Gregor by měl jistě radost. Výsledný poměr „svítících“ a „nesvítících“ myšat je 1 : 1.

Začaly by tam produkovat spermie a mladý muž už by pro početí potomka asistenci lékařů nepotřeboval.Podle Ralpha Brinstera nebude těžké modifikovat myší kultivační systém pro potřeby lidských spermatogonií.
Stejně tak se nabízí úžasné možnosti i zvířecím biotechnologům, protože kultura v laboratorních podmínkách je ideální příležitostí podstrčit do spermatogonií vybraný gen nebo v jejich dědičné informaci naopak nějaký gen cíleně zablokovat. Přenosem takových spermatogonií do varlat neplodného samce bychom zajistili, že by se tento samec stal otcem zvířat, jež by nesla změnu v dědičné informaci v každé buňce svého těla.
Možnost zásahu do dědičné informace lidských spermatogonií, např. pro léčbu dědičných chorob, ale v dohledné době nelze očekávat. Tento způsob genové léčby označovaný jako „germ cells therapy“ je mezinárodními úmluvami zakázán. Rizika narušení dědičné informace spojená se zabudováním genu do pohlavní buňky se stále zdají příliš vysoká.

Pramen: PNAS