Zvětšit obrázek

Joseph Wu, Ning Sun a Michael Longaker z různých vědeckých pracovišť Stanfordské university spojili své úsilí, aby dokázali, že některé buňky tukové tkáně lze efektivně transformovat v indukované kmenové buňky.
Kredit: Stanford University

7. září se v on-line vydání Proceedings of the National Academy of Sciences objevil článek týmu výzkumníků z několika vědeckých ústavů Stanford University, kteří dokázali přeprogramovat jistý typ buněk tukové tkáně na takzvané indukované pluripotentní kmenové buňky. Dosud se na tento účel nejčastěji využívaly kožní buňky – fibroblasty. Jejich transformace na buňky kmenové však trvá v laboratoři nejméně tři týdny a často je nevyhnutná jejich kultivace na podpůrné vrstvě fibroblastů z myších embryí, což v sobě skrývá nebezpečí mezidruhové kontaminace.

V porovnání s fibroblasty z lidské kůže jsou tukové buňky mnohem výhodnější. 1.) Jsou lehce dostupné, každý z nás jich má dost a mnozí i nadbytek. 2.) Jsou na kultivaci připravené těsně po odběru liposukcí. 3.) Jejich „přemlouvání“ na kmenové buňky nepotřebuje podpůrné myší fibroblasty. 4.) Trvá to o polovinu času méně. 5.) Je početně efektivnější, z tisíce vhodných tukových buněk se v kultuře, pomocí aktivace čtyř genů (takzvaných Yamanakovych faktorů) dvě transformují na kmenové. Z laického pohledu se to zdá možná být málo, ale i tak je to 20 krát více, než u fibroblastů.

Zvětšit obrázek

A – původní pluripotentní buňky, B,C – z nich diferencované buňky entodermu, D – mezodermu, E,F – ektodermu, G – teratomu, H – epitelu, I – svalu, J – tukové tkáně, L – epitel dýchacích cest.
Kredit: PNAS

Dokonce se zjistilo, že dva ze zmíněných čtyř genů, které je v dospělých buňkách nevyhnutné opět probudit k životu, jsou v tukových buňkách stále trochu aktivní, což poskytuje další výhodu. I pluripotentnost tukových buněk (tedy jejich potenciál se po transformaci na kmenové buňky specializovat na buňky různých tkání) je větší, než u buněk původem kožních. Podle potřeby z nich mohou být třeba buňky svalové (i srdečního svalu), kostní, nervové, nebo opět tukové.

I standardní testy vyžadují od indukovaných pluripotentních buněk, aby dokázaly vytvořit nádor zvaný teratom, když jsou vnesené do těla pokusné myši s oslabeným imunitním systémem, nebo se diferencovat na tři ze základních typů tkání lidského těla – například na neurony, svaly, nebo střevní epitel.

Bez snahy snižovat význam zajímavého výzkumu vědců ze Stanford University dodáváme, že z tukové tkáně již byly úspěšně získány pluripotentní kmenové buňky, například v roce 2004 z myší – viz. články Liposukcí ke zdraví, Neurony ze sádla,  nebo Blood-Forming Stem Cells From Human Fat Tissue

Vysvětlení pojmu pluripotentní kmenová buňka jsme poskytli v článku „Dospelé bunky, ktoré sa sami vracajú do embryonálneho štádia“  o pluripotentních kmenových buňkách z mužských varlat. Článek je ve slovenštině a je dalším příkladem jak úporná je snaha vědců přesvědčovat buňky různých tkání, aby se proměnili v buňky kmenové.

Splynutím vajíčka a spermie vzniká bunka, ktorá je omnipotentá – čiže úplne „všetkého schopná“. Len z nej sa môže vytvoriť embryo, zárodok kompletného živého organizmu. Bunky z prvých cyklov delenia oplodneného vajíčka (kým je zárodok vo vývojovom štádiu morule) sú tiež omnipotentné.

Ďalším delením a diferenciáciou vzniká vývojové embryonálne štádium nazývané blastocyta. Tvoria ju bunky, ktoré sa síce môžu špecializovať na vývoj rôznych tkanív pre rôzne orgány, ale z nich samotných už zárodok vzniknúť nemôže. Sú to takzvané pluripotentné (mnohého schopné) kmeňové bunky. Práve tieto predstavujú nádej pre liečbu celého radu zatiaľ neliečiteľných chorôb. Žiaľ, v tele dospelého človeka sa takmer nenachádzajú a ich získavanie z nadbytočných embryí je pre spoločnosť veľmi eticky kontroverzné. Ich neproblematickým zdrojom môže byť napríklad pupočníková krv pri pôrode, ktorá hlboko zmrazená môže predstavovať zdroj pre génovú terapiu dieťaťa. Preto sa pre dlhodobé uchovávanie pupočníkovej krvi zakladajú komerčné banky.

Bežne sa v tkanivách dospelého jedinca nachádzajú kmeňové bunky, ktorých úlohou je vo svojom okolí nahrádzať bunky poškodené. Preto sú schopné vytvárať niekoľko príbuzných tkanív, ale už nie sú schopné sa diferencovať na ľubovoľnú bunku tela. Nazývajú sa multipotentné (viacerého schopné). Orgán, v ktorom sa nachádzajú predurčuje a zároveň obmedzuje ich schopnosti. Napríklad z kmeňových buniek kostnej drene sa tvoria rôzne krvné bunky a bunky imunitného systému, aj keď niektoré experimenty ich v laboratórnych podmienkach donútili vytvárať aj neurónom podobné bunky.

Zdroje:  Stanford School of Medicine ,

Odkaz na originální článek: PNAS