Článek
Procesy, které probíhají při vývoji embrya, jsou jedním z nejstřeženějších tajemství přírody, vědcům se ho však nyní podařilo poodkrýt. Vytvořili embryo bez použití spermií a vajíček, uvádí výsledky výzkumu vědců z izraelského Weizmannova institutu časopis Science.
Z embryí vytvořených z myších kmenových buněk se sice živá mláďata nenarodila, a nikdy ani nenarodí, vyvinula se ale do pokročilého stádia, kdy se v nich už tvoří orgány. A to se dosud nikomu nikdy nepovedlo.
Práce publikovaná v časopise Cell může podle autorů vedle lepšího porozumění formování tkání orgánů v embryích přispět i k nižší potřebě používat k experimentům živá zvířata, či dokonce vydláždit cestu k novým zdrojům buněk a tkání použitelných pro lidské transplantace.
Embrya podle vědců v tzv. bioreaktoru rostla celých osm dní a jejich anatomie dosáhla na buněčné úrovni „velmi působivé podobnosti“ se skutečnými embryi. Březost myši obyčejně trvá asi 20 dní.
Pokud by objev skutečně vedl k širšímu použití a v laboratořích by bylo možné tímto způsobem vyrábět embrya, přineslo by to podle odborníka na buněčnou a vývojovou biologii Vladimíra Kořínka oboru nové možnosti i ulehčení práce.
Biologie nedávno zaznamenala průlom i z jiné strany
Biologie nedávno zaznamenala ještě jednu senzaci. Umělá inteligence vytvořila databázi veškerých proteinů:
Dosud se totiž podle vědce z Ústavu molekulární genetiky AV ČR embrya v takto pokročilé vývojové fázi nedala až na výjimky studovat takzvaně in vitro, tedy v umělých podmínkách laboratoře, mimo tělo samice.
Standardně bylo tedy potřeba vzít myší samičku, usmrtit ji a vyjmout její dělohu i s embryem. Kromě toho, že to stojí zvířecí život a práci vědců, tedy čas a náklady navíc, je tento postup komplikovanější i v tom, že embryo ze zřejmých důvodu nelze dobře pozorovat, když je ještě v těle myši.
Jednou ze zmiňovaných výjimek je mimochodem rovněž práce vědců z Weizmannova institutu. Těm se totiž už loni povedlo vypěstovat mimo tělo matky myší embrya vyvíjející se dokonce až 11 dní. Tato embrya nicméně pocházela z klasického oplodněného vajíčka živé myši. Nyní se to, ač na o něco kratší dobu, povedlo s embryi pouze z kmenových buněk. A ta jsou dostupnější i se s nimi lépe manipuluje.
Klíčové bylo podle Science využití tzv. bioreaktoru. Časopis ho popisuje jako inkubátor vybavený zařízením připomínajícím ruské kolo. To otáčí embrya uvnitř nádob naplněných tekutinou s živinami a tzv. růstovými faktory, zatímco vědci mohou kontrolovat hladinu kyslíku a vůbec veškeré parametry nutné pro růst.
Po osmi dnech v bioreaktoru měly „embryoidy“ vytvořené z kmenových buněk bijící srdce, rozlišitelnou hlavu a ocas, zárodky kosterního svalstva, vyvíjející se mozek, míchu a další orgány.
Snímek jednoho z embryí. Bijící srdce je dole uprostřed (zdroj: Weizmann Institute).
„Je to důležitá studie, která demonstruje, že kmenové buňky samy o sobě mohou vytvořit celé struktury podobné embryím obsahující všechny rané orgány. To všechno navíc zcela in vitro,“ řekl k tomu pro časopis Science biolog Jun Wu z Univerzity v Texasu.
Vědcům se zatím nepodařilo zjistit, proč se jejich embrya po osmi dnech přestala vyvíjet. Věří ale, že se jim tento problém podaří vyřešit a vývoj půjde posunout ještě dál.
Science uvádí, že výroba embryí se při experimentu zdařila méně než v jednom pokusu ze sta. I to je to ale velký úspěch. V jedné dávce se dá totiž podle hlavního autora výzkumu Jacoba Hanny udělat miliony pokusů naráz.
Dalším krokem po prodloužení životnosti embryí by podle vědců mohly být experimenty s lidskými kmenovými buňkami. „Vypěstování umělých embryí z kmenových buněk by mohlo nabídnout lepší způsob produkce typů buněk, které by se daly transplantovat lidem a daly by se tak léčit nemoci,“ řekl Hanna.
