Průlom v lidském klonování slibuje "náhradní díly" pro naše těla

  13:42aktualizováno  13:42
Vědcům z Oregonské univerzity se podařilo vytvořit tzv. embryonální kmenové buňky, z nich lze vypěstovat libovolnou tkáň. Konečně se tak podařilo to, co sliboval asi největší vědecký podvodník posledních desetiletí. Navíc to zřejmě znovu rozvíří etickou debatu kolem klonování.

Záběr z procedury vytvoření embryonálních kmenových buněk vědci z Oregonské univerzity. Je na něm vajíčko od dárkyně přidržované pipetou těsně před odstraněním DNA. | foto: Shoukhrat Mitalipov et al. Profimedia.cz

"Zpátky v budoucnosti", těmito slovy časopis NewScientist přivítal zprávu, že se americkým vědcům podařil toužebně očekávaný průlom v oblasti klonování. Vyprodukovali kmenové buňky z klonovaných lidských embryí, napsali ve studii vydané časopisem Cell.

Náhradní díly pro všechny

Jak šel čas

Lékaři si tak představují, že by tyto buňky mohly v tělech postižených, či pacientů s vážnými nemocemi zaskočit za špatně fungující buňky, třeba u cukrovky nebo neurodegenerativních onemocnění. Ale kde tyto "náhradní díly" vzít?

Embryonální kmenové buňky, schopné přeměny na libovolnou buňku těla, jsou samozřejmě klíčové na úplném začátku našeho života, kdy se z oplodněného vajíčka postupně změníme v organismus s miliardami různých buněk. Pak už se v těle příliš nevyskytují, a tak není divu, že je vědci zkoumali právě na buňkách, které stojí na počátku našeho zrodu, třeba z ženských vajíček, či ze vzorků odebraných z embryí určených k likvidaci na klinikách umělého oplodnění (těch bývá někdy více, než může žena bezpečně donosit).

Snažili se na nich také objevit způsob, jak je "personalizovat". Pokud totiž chcete nasadit do pacientova těla záplatu z podobných buněk, tělo by je nemělo odmítat a nejlépe by je mělo považovat za vlastní, aby se imunitní systém vůbec neozval. A k tomu mělo pomoci klonování.

Co jsou ty buňky zač?

Zpráva se týká kmenových buněk, které jsou "univerzální", správně pluripotentní a dokáží se změnit na libovolnou buňku v těle. Oblast je ale o trochu složitější, a tak přinášíme slovníček pojmů:

Kmenová buňka: Ty buňky, která má schopnost se dělit a měnit na jiný buněčný typ. Může tedy nahradit poškozené buňky nebo sloužit jako základ nových tkání. V lidském těle je celá řada typů kmenových buněk, každý se může měnit obvykle jen na určitou skupinu buněk, třeba svalových atp.

Embryonální kmenová buňka: Jde o tzv. „pluripotentní“ kmenovou buňku. Pluripotentní je z latiny odvozený výraz složený ze slov plurimus, které znamená "nejvíce", a potens čili mohoucí nebo schopný (příklad použití tohoto kořenu snad uvádět nemusíme). "Nejvíce mohoucí" buňky se mohou vyvinout v jakýkoliv buněčný typ přítomný v dospělém těle.

Indukovaná pluripotentní kmenová buňka: Typ buněk, který se také dokáže změnit v libovolnou tkáň v těle. Vznik ténto buňky byl ale vyvolán (indukován) zvenčí.

Zní to sice, jako kdyby odborníci chtěli množit celé pacienty, ale je to trochu jinak. Z buněk určených na "záplatu" se vyjme DNA a za ni se pak dosadí DNA vybraného pacienta. Buňky se tak stanou v podstatě jeho vlastní a tělo "náhradní díl" neodmítne. Tento proces se nazývá léčebné (terapautické) klonování. Kopírování celých organismů je tzv. reprodukční klonování.

Je to přesně stejná metoda, jaká byla použita v roce 1996 při naklonování ovce Dolly. Ale i když to vypadá v principu jednoduše, práce s lidskými buňkami byla velmi obtížná a objevovala se spousta drobných potíží. Vědci postupovali druh po druhu od ovcí přes primáty  až k ... podvodu.

V roce 2005 oznámil jihokorejský vědec U-Sok Hwang (angl. transkripce Woo-suk Hwang), že se mu podařilo překonat všechny překážky a vytvořil z darovaných lidských vajíček náhradní díly "na míru" libovolnému dárci. Proces sice nebyl úplně účinný (alespoň z pohledu laika, odborníci Hwangovi výsledky záviděli) a řada vajíček při něm byla zničena, ale byl to průlom.

Hwang si však výsledky vymyslel. Jeho laboratoř sice na problému pracovala a byla na světové špičce, ale jemu zřejmě už nestačila trpělivost. Zfalšoval výsledky, dokumentační fotografie i protokoly.

Skandál se provalil ještě během roku 2005 a na jaře 2006 byla Hwangova práce zdiskreditována natolik, že byla de facto vyškrtnuta ze seznamu vědecké literatury (tu i vyjádření k jejímu stažení od redakce časopisu Science, kde vyšla, najdete na této stránce).

Krok zpět

Kaddáfího alchymista

Zdiskreditovaný Hwang z oboru neodešel. Cynicky řečeno stále vynikající vědec vede v Jižní Koreji "svůj" ústav, dotovaný ze soukromých prostředků, kde se stále věnuje problematice kmenových buněk.

Poohlíží se po příležitostech i jinde. Jihokorejští novináři ho objevili v Libyii v posledních dnech režimu plukovníka Kaddáfího. Jak se ukázalo, Hwang se měl podílet na vybudování velkého biomedicínského výzkumného centra v této zemi za stovky miliard eur. Více najdete v našem předchozím článku.

Pro obor léčebného klonování to byl těžký zásah, zvláště proto, že ve stejné době byl pod palbou i z jiné strany. Možné náhradní díly pro lidskou medicínu, tj. lidské embryonální kmenové buňky, vznikaly z embryí, které byly kvůli jejich odebrání zničeny.

Pro řadu křesťanů to představovalo neetické jednání, protože jde o zničení už existujícího života. Protesty se ozývaly hlavně v USA, které jsou ovšem celosvětovým centrem biomedicínského výzkumu. (Jde o křesťanský pohled na věc, například islám podobný problém. Asijské země, nejen ty muslimské, podobný výzkum podporují. Ale výpadek financování ze západních zemí to nenahradilo.)

Vědci tedy strávili notnou dávku času hledáním alternativ, které by se obešly bez použití buněk z embryí. Čestné místo mezi nimi zaujímá vytvoření velmi "tvárných" kmenových buněk z našich dospělých buněk (tzv. indukované pluripotentní kmenové buňky). Popsal ho japonský tým pod vedením Šinja Jamanaky (wikipedie, angl. transkripce Shinya Yamanaka) v roce 2006. Ukázal, že naše buňky se mohou poměrně jednoduše vrátit do mládí a znovu se stát kmenovými buňkami. Objev to byl tak fenomenální, že už za šest let za něj dostal Nobelovu cenu.

Konečně úspěch. A také klony za dveřmi

Ale "čistých" embryonálních kmenových buněk se ne všichni vědci chtěli vzdát. Pro použití v lidské medicíně mají nejlepší vlastnosti. Naopak Jamanakovy "indukované kmenové buňky" mají své vady a v mnoha ohledech nejsou tak spolehlivé a bezpečné jako embryonální kmenové buňky.

Klonování tak bylo díky kombinaci Hwangova nechtěného dědictví a etických výhrad přeřazeno na vedlejší kolej. Hlavní pozornost a grantové podpory se zaměřily k indukovaným kmenovým buňkám.

Prakticky přes noc se to podařilo změnit týmu Shoukhrata Mitalipova z Oregonské univerzity. Embryonální kmenové buňky vytvořil z neoplodněných lidských vajíček, do kterých přenesl DNA z kožních buněk dvou různých dárců.

Na metodě skupina pracovala roky. Začala na opičích buňkách, u kterých podobného výsledku dosáhla v roce 2007 a od té doby metodu vědci upravovali a "ladili" pro lidské buňky. Jak píšou v nové publikaci, nakonec se jim podařilo vypěstovat čtyři "kolonie" (správně linie) embryonálních kmenových buněk. Také z nich vytvořili různé typy tkání (např. fungující srdeční buňky).

Už nás naklonují?

Studie si časem získá proslulost i z jiného důvodu: i když je v tuto chvíli je nesmyslné vědce z něčeho takového podezírat, z technického hlediska je jejich práce v podstatě velký krok směrem ke klonování celých lidí.

Použitá metoda klonování (tzv. terapeutické čili léčebné) se od tzv. reprodukčního klonování, tj. vytváření celých "kopií" nějakého jedince, liší jen v několika závěrečných krocích. Tedy technicky, legislativně je rozdíl ohromný, protože reprodukční klonování je v mnoha zemích nezákonné.

I při tomto procesu se musí de facto zvládnout proces "nastartování" vývoje individuálního člověka. Velmi zjednoduše řečeno místo toho, abyste buňky s nově vloženou DNA nechali dorůstat v kmenové buňky na Petriho misce, umístíte je do těla náhradní matky. Rozdíl není tak triviální, jak tu kvůli zjednodušení uvádíme, ale při dostatku snahy a času na výzkum není ani nepřekonatelný.

Nebyla by to práce pro každého. Klonování je spojeno s nízkou úspěšností, ale také s častým výskytem abnormalit. Dělat ho "jen tak", bez jasného vědeckého smyslu, by bylo hodně amorální. A byť se i mezi vědci najdou různí lidé, jak dokládá příklad U-Sook Hwanga, na tohle by měl žaludek opravdu málokdo.

Etické problémy úplně nezmizely. Vědci sice nepoužívají už oplodněná lidská embrya, ale de facto je "oplodňují" v laboratoři. Vajíčka, do kterých přenesou DNA dárce (tj. budoucího pacienta), se začnou vyvíjet jako embrya, v tomto případě nejdále až do pátého dne vývoje. Buňky z nich pak mají sloužit jako "náhradní díly".

Pro odpůrce práce s embryi to bude nepochybně nepřípustné. Otázkou je, zda se proti technologii vzedme stejná vlna odporu či nikoliv, samozřejmě hlavně znovu v USA. NewScientist sice píše, že vědcům by mohlo pomoci vlastenectví Američanů (výzkum je tentokrát čistě "made in USA"), ale to je možná příliš optimistické. Byť je v Bílém domě místo Bushe ml. Barack Obama, který je podle všeho spíše příznivec technologie, americká společnost je silně polarizovaná a s křesťanstvím spojené skupiny na pravici silné.

A co budou dělat vědci?

Čistě z technického hlediska bude zapotřebí zjistit, zda se v těchto tkáních neobjevují nějaké vady a důkladně prověřit i všechny ostatní vlastnosti nově vytvořených buněk i jejich "derivátů" a objasnit spoustu zatím nezodpovězených otázek.

Vědci například s jistým překvapením konstatují, že proces přeměny na embryonální kmenové buňky se úspěšně povedl pouze u buněk odvozených z vajíček jedné jediné dárkyně (u ní byla úspěšnost 50 procent, což je u klonování neskutečně vysoké číslo).

Proč zrovna tato vajíčka byla tak vhodná, ale přesně neví a doporučují se tomu věnovat do budoucna, aby se dále zvýšila účinnost celého procesu. I když neoplodněná vajíčka nejsou totéž jako lidská embrya, je eticky nepřípustné jimi "naslepo" plýtvat ve zbytečně neúčinném procesu. I to je důvod, proč se asi bude v budoucnu používat různých postupů vytváření kmenových buněk, včetně postupu objeveného Šinjou Jamanakou. (Další důvod je v tom, že indukované buňky se "vyrábí" levněji než klonované embryonální kmenové buňky. Přenos DNA je podstatně složitější a tedy dražší proces.)

Tato a další nejasnosti jasně ukazují, že pokud se tedy někdy tato technologie dostane do praxe, nebude to rozhodně v příštích několika letech. Po dlouhém období zapomnění se však vynořila s více přísliby než kdykoliv předtím. Pro vědce bude těžké jim odolat, pokud by je k tomu společnost nutila.

Mohlo by vás zajímat: Černobyl

Černobylská havárie se stala 26. dubna 1986 v černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině (tehdy část Sovětského svazu). Vzpomínka na tragédii v těchto dnech oživila televizní minisérie Černobyl.

Téma Černobyl v článcích Technet.cz:
Brzda místo plynu a plyn místo brzdy. To byl Černobyl
Havárie neskončí před rokem 2065. Černobyl polyká tuny vody a miliardy eur
Výbuch roztavil beton a tisícitunový poklop létal vzduchem. Černobyl 1986

Nejčtenější

Scéna jako z hororu. Na střeše mrakodrapu vrtule rozsekala cestující

Havárie vrtulníku N619PA na střeše budovy PAN AM 16.5. 1977

Části zdeformované vrtule se do ulic New Yorku řítily jako smrtící neřízené projektily. Vrtulník společnosti New York...

Třímachový zabiják letadlových lodí Suchoj T-4 byl velkým žroutem rublů

Suchoj T-4

Historie letectví se pozoruhodnými stroji jenom hemží. Jedním takovým byl i sovětský bombardér Suchoj T-4. Vznikl pouze...

Osudový omyl. První a poslední přistání proudového letadla v Olomouci

MiG-21F trupového čísla 0618 s nímž v Olomouci tragicky havaroval kadet Omran...

Bylo mu 23 let, když se u Přerova učil létat na vysoce výkonném letounu Mig-21F. Podcenil však zadání úkolu a při...

Zrcadlo doby: jak československý armádní film natáčel západní letadla

British Aerospace Nimrod AEW3

V roce 1980 navštívili pracovníci Československého armádního filmu aerosalon v anglickém Farnborough, aby tam na...

Kilogram má novou definici. Jeho fyzická podoba ztratila 50 mikrogramů

Kopie originálu kilogram z Paříže v americké laboratoři Sandia. Podobné vzory

Od 20. května začala platit nová definice kilogramu. Ta již nebude mít fyzickou podobu, ale bude odvozená od pevné...

Další z rubriky

Nový tyranosauroid dostal jméno po kojotovi

Suskityrannus byl po dlouhá léta označován za blíže neidentifikovatelného...

Nově zařazený tyranosauroid byl předchůdce slavného T. rexe, ale do jeho velikosti měl daleko. Dlouho se přitom...

Obraz Mony Lizy Leonardo nikdy nedal zákazníkovi, řekl host Rozstřelu

Historik umění Martin Zlatohlávek v diskusním pořadu Rozstřel. (6. května 2019)

Neuvěřitelně bohatých 67 let života prožil vědec, vynálezce a v neposlední řadě i umělec Leonardo da Vinci. O jeho...

Brontosaurovi potvrdili jméno až v roce 2015. Práskal ocasem jako bičem

Stádo brontosaurů na pochodu. Tito obří sauropodi se zřejmě sdružovali do...

Brontosaurus, tedy v doslovném překladu „hřmotný ještěr“, patří k nejznámějším a nejpopulárnějším dinosaurům vůbec....

Najdete na iDNES.cz