Pomocí metod asistované reprodukce dnes lékaři vyřeší problém mnoha neplodných párů.
Postupy, jako je přímá injekce spermie do vajíček (ICSI), představují cesty, o kterých se před několika málo lety vůbec neuvažovalo dnes běžně pomáhají pacientům, kteří by bez nich vlastní dítě nejspíš vůbec nemohli mít.
Věda však stojí před dalším úkolem - pomoci lidem absolutně neplodným, tedy těm, u kterých se buď vůbec nevyvinuly pohlavní žlázy, nebo jejichž vaječníky či varlata poškodila chemoterapie či ozařování.
Rizikové klonování
Jednou z cest by mohlo být i klonování. Při něm se přenese jádro somatické buňky do vajíčka, z nějž byla předtím vlastní jaderná genetická informace vyňata. Úvahy, že tak vznikne přesná kopie dárce jádra, nejsou opodstatněné - určitý vliv na zárodek má i původní vajíčko, do kterého by se jádro přenášelo, podmínky vývoje plodu, a zejména pak prostředí a výchova narozeného jedince.
Pokusy na zvířatech dokázaly, že se absolutní identity s dárcem jádra nemusíme vůbec obávat. Nakonec víme, že ani lidská identická dvojčata nejsou absolutně stejná. Klonování však není v současné době eticky přijatelné. Pokusy na zvířatech ukázaly závažné problémy.
|
Jaký je život s touhou po dítěti? Čtěte ZDE |
Klonování je málo efektivní a jen asi jedno až tři procenta pokusů končí úspěšně, tedy narozením jedince. Většina embryí zaniká během vývoje v děloze matky, ale ani narození nového jedince neznamená další vývoj bez rizika.
Narozená myší mláďata a posléze i jedinci mají až dvojnásobnou hmotnost, klony umírají těsně po narození na dýchací nebo metabolické poruchy, selhání imunitního systému, a podstatně dříve než kontrolní jedinci. To vše jasně svědčí proti použití metody klonování u lidí.
Místo pohlavních tělní buňky
Je tu však ještě jeden postup, který se jeví jako eticky přijatelný - nahradit chybějící nebo zničené pohlavní buňky upravenými tělními (somatickými) buňkami. Nedávno se australským vědcům podařilo oplodnit vajíčka tělní buňkou - a právě snížení obsahu genetické informace somatických buněk - jejich haploidizace - by mohlo být řešením použitelným pro léčbu úplné neplodnosti.
O co při haploidizaci jde? Nový jedinec vznikne za normálních podmínek oplozením vejce spermií. Přitom se sloučí vlohy otce a matky a vznikne nový genom, který se následně přenáší do všech dceřiných buněk. Řečeno zjednodušeně, polovinu vlastností (genomu) dodá spermie, druhou polovinu pak vajíčko.
Spermie a vajíčko jsou haploidní, mají poloviční počet chromozomů a sloučením obou haploidních genomů vznikne genom diploidní, který tvoří kompletní vlastnosti potomka. Pouze diploidní stav je u savců slučitelný s normálním a kompletním vývojem.
Tělní buňky jsou tedy diploidní, mají po páru od každého chromozomu. Kdyby se sloučila somatická buňka s vajíčkem, vznikl by stav triploidní, který nezaručí normální vývoj.
Vědci uvažovali, jak snížit obsah genetické informace tělní buňky na polovinu. U vajíček probíhá proces redukce před oplozením. Spojení vajíčka a diploidní buňky by se teoreticky mohlo dosáhnout potřebného snížení počtu chromozomů u diploidních buněk na polovinu. Po počátečních optimistických zprávách se však začaly objevovat údaje, že se jen zcela výjimečně podaří takto získat buňky, které mohou úspěšně nahradit buňky pohlavní.
Geny od matky, od otce
Další problém představují imprintované geny. Vlohy jedince jsou uloženy v deoxyribonukleové kyselině (DNA), která je podstatnou složkou chromozomů. Těch mají lidé v každé buňce 46, po 23 párech - polovinu od otce a polovinu od matky ve dvou totožných kopiích. Jedinou výjimkou je chromozomální výbava samců, u nichž pár pohlavních chromozomů tvoří chromozomy X a Y (u samic je X a X).
Nicméně zmíněné dvě kopie nejsou totožné zcela. Do současné doby bylo popsáno asi padesát imprintovaných genů, u nichž záleží na tom, zda se nacházejí na chromozomu pocházejícím od matky, či od otce. Podle toho je daný gen funkční, či nikoliv. Pro normální vývoj je nezbytné, aby imprintovaný gen byl na jednom z chromozomů aktivní a na druhém byla jeho aktivita potlačena.
Pokud dojde k poruše a oba geny jsou aktivní (nebo neaktivní), má to neblahý vliv na vývoj jedince - pokud vůbec dojde k jeho narození. Při metodě, která by pomohla obejít nepřítomnost pohlavních buněk tedy při již zmíněné haploidizaci tělních buněk - bychom sice mohli získat buňky s polovičním počtem chromozomů, ale v žádném případě bychom nemohli zaručit, že zajistíme správnou kombinaci aktivních - neaktivních imprintovaných genů.
Navíc lze předpokládat, že při tomto postupu nastanou stejné komplikace, které provázejí klonování. Pro oplození by byla i v tomto případě použita vlastně tělní buňka.
Jak vytvořit vajíčka
Bude tedy vůbec možné absolutní neplodnost léčit? Výsledky posledních dvou let naznačují, že situace nemusí být vůbec beznadějná. Řešení by mohlo vést přes terapeutické klonování a embryonální kmenové buňky.
Při terapeutickém klonování se vytvořené embryo nepřenáší do dělohy příjemce. Přibližně po pěti až šesti dnech se z něj izolují určité buňky, nechají se množit tak, aby neztrácely své univerzální vlastnosti.
Jak vědci zjistili při experimentech na myších, tyto buňky se mohou měnit, za dosud ne zcela známých okolností, na útvary velmi podobné savčím vajíčkům. U takovýchto vajíček docházelo i k procesu zrání, které nastává za normálních podmínek krátce před oplozením, a někdy se dokonce tato vajíčka začala spontánně dál vyvíjet, a vznikaly tak útvary velmi podobné pěti až šestidenním embryím.
Zatím se nepodařilo získat z těchto vajec po oplození jedince, což je zcela pochopitelné. Vývoj vajec je dlouhodobý proces, během něhož se slaďuje řada pochodů. Například již zmíněný imprinting neboli nastavení aktivity genů se u vajíček ustanoví až těsně před oplozením.
U časnějších stadií vývoje vajíčka není aktivita imprintovaných genů ještě na odpovídající úrovni a vajíčka v tomto ohledu připomínají spíše spermie. Tento fakt ostatně nedávno využil vědec Tomohiro Kono a časná vajíčka použil k tvorbě myší bez otce.
Syntetické spermie
Vytvoření vajíček bude však podle dosavadních zkušeností dost komplikované. Snazší by mohl být postup získávání spermií. Při pokusech na myších již dosáhli vědci významných úspěchů. Nechali embryonální kmenové buňky diferencovat tak, aby vznikla tzv. embryonální tělíska.
Z těch pak získali specifické buňky, ze kterých následně vznikly samčí pohlavní buňky. Pokud je výzkumníci vpravili injekcí do vajíček, myší potomstvo z nich nevzniklo. Ale když tyto buňky přenesli do varlat myších samců, získali zcela normální spermie.
Neoficiální zprávy říkají, že se po injekci takovýchto spermií do vajíček podařilo získat i potomstvo. Takto vytvořené buňky se nazývají "syntetickými pohlavními buňkami". V současné době je samozřejmě velmi předčasné dělat ukvapené a přehnaně optimistické závěry. Výsledky získané u myší nemusí znamenat, že se totéž podaří i u lidí.
Existují však už i lidské linie embryonálních kmenových buněk, na nichž můžeme studovat, zda se mohou tyto buňky měnit na tzv. "syntetické" buňky pohlavní. Je vysoce pravděpodobné, že se to jednou podaří, ale nikdo dnes nemůže říci, kdy to bude. A ani tyto postupy nebudou řešením pro všechny.
(Helena Fulková studuje na Přírodovědecké fakultě UK, Doc. Tonko Mardešič je vedoucím lékařem Sanatoria Pronatal, Praha)
