U některých druhů savců je zárodečný vývoj speciálně načasovaný, aby se vylepšily šance matek i zárodků. Typicky jde o dočasné zpomalení či prakticky stopnutí vývoje, takzvanou opožděnou nidaci (embryonal diapause). Jde o to, že se embryo zabrzdí ve fázi blastocysty, předtím, než se zahnízdí v děloze, aby se mládě narodilo do příznivého období.
Embryo může být stopnuté jako blastocysta týdny nebo i měsíce. V té době se blastocysta volně vznáší v děloze a doba březosti se prodlužuje. Už víme, že je možné takové stopnutí embryonálního vývoje vyvolat experimentálně. Vědci se ale dlouho přeli, jestli to lze udělat i u lidského embrya. Odpověď nedávno nabídl tým evropských vědců.
Aydan Bulut-Karslioğlu z německého Max-Planck-Institut für molekulare Genetik v Berlíně a její spolupracovníci odhalili molekulární mechanismus, který ovládá opožděnou nidaci. Zároveň jsou přesvědčeni, že tento by mechanismus měl fungovat i v lidských buňkách. Badatelé experimentovali na lidských kmenových buňkách a blastocystových modelech blastoidech, aby neměli eticky špatné spaní.
Nejprve zjistili, že signální dráha mTOR, což je významný regulační mechanismus v mnoha dílčích procesech, hraje rovněž roli hlavního regulátoru růstu a vývoje u myších embryí. Pak se ukázalo, že lidské kmenové a blastoidy reagují velmi podobným způsobem. „Stopnuté“ blastocysty mají výrazně zpomalené buněčné dělení, celkově pomalejší vývoj a sníženou schopnost zahnízdit se v děloze.
Zároveň se ukazuje, že tímto způsobem lze embryo stopnout jenom během krátkého období v rané fázi vývoje, tedy ve fázi blastocysty. Podstatné je, že stisknutí „pauzy“ signální dráhou mTOR je vratné. Můžete opět stisknout „play“ a embryonální vývoj pokračuje, jako by se nechumelilo.
Vědci se domnívají, že by mohlo jít o pozůstatek mechanismu, který někdy dávno během evoluce vedoucí k našemu druhu vyšuměl. To ale neznamená, že ho není možné vyvolat z evolučního zásvětí. Stejně jako dnešní ptáci normálně nemají zuby, ale v jejich genomu stále existuje návod na jejich výrobu, lidská embrya se nezastavují ve fázi blastocysty, ale vypadá to, že to bude možné s trochou snahy obnovit.
##seznam_reklama##
Teď, když jsme odhalili ovládací mechanismus pro rychlost raného zárodečného vývoje, můžeme se do něj nabourat. Není tajemstvím, že rychlejší vývoj embrya zvyšuje šance na úspěch oplodnění ve zkumavce (IVF). A naopak, stopnutí vývoje embrya může poskytnout čas pro důkladnou analýzu zárodku, případně jeho přípravu pro umělé oplodnění. Vše nasvědčuje tomu, že reprodukční biologové dostanou novou hračku.
Video: Three questions to Aydan Bulut-Karslioglu
Video: Nicolas Rivron laboratory_The blastoid project
Literatura