Ve zprávách o nejnovější studii týmu Anthonyho Perryho z Univerzity v Bathu nešetřily sdělovací prostředky bombastickými titulky.
Přehnaná tvrzení
„Muži budou mít děti bez žen...“ sliboval bulvární The Sun. I jinak seriózní server BBC ohlásil zprávu o Perryho úspěchu tvrzením: „Vytvoření dětí bez vajíček je možné...“ Publikace z vědeckého časopisu Nature Communications nic podobného neslibuje, i když se přičinila o zásadní změnu v našich představách o tom, co je pro vznik savčího embrya opravdu nutné.
Savčí embryo vzniká po oplození dozrálého vajíčka spermií. Na tom nic nezměnily ani úspěchy moderních biotechnologií. I při léčbě neplodnosti oplozením ve zkumavce musí vstoupit do hry dva hlavní aktéři – spermie a vajíčko. Obě pohlavní buňky jsou ke své roli dokonale uzpůsobeny. Ve srovnání s ostatními buňkami těla nese pohlavní buňka jen polovinu dědičné informace. Po splynutí spermie s vajíčkem se ve vzniklém jednobuněčném zárodku sejde dědičná informace otce s dědičnou informací matky, a vzniklý zárodek tak dědí jedinečnou kombinaci rodičovských genomů.
Druhý břeh buněčného Rubikonu
Spermie má dědičnou informaci důkladně sbalenou s využitím zvláštních bílkovin, protaminů, které jiné buňky k uložení DNA do buněčného jádra běžně nepoužívají. Po vstupu do vajíčka se musí DNA spermie „přebalit“ a její speciální bílkoviny musí být nahrazeny standardními bílkovinnými molekulami označovanými jako histony. Generace biologů byly přesvědčeny, že za vajíčko nemůže při této klíčové proměně zaskočit jiná buňka. Perry a jeho spolupracovníci však náhradníka našli.
Narození myší z vajíčka, které již nemělo fungovat
|
Použili dozrálá myší vajíčka připravená k oplození. Vědci je místo oplození chemicky stimulovali a nastartovali u nich vývoj v embryo podobně, jako kdyby vajíčko oplodnila spermie. Embryo „počaté“ chemickou stimulací má sice jen poloviční dědičnou informaci, ale první kroky vývoje podniká podle stejného plánu jako normální zárodek. Připravuje se k rozdělení na dvě buňky. Těmito přípravami se na hony vzdaluje vlastnostem dozrálého vajíčka a v mnohém se přibližuje tělním buňkám. Vyklouzne z aktivit takzvané meiózy, jejímž cílem je v pohlavní buňce redukovat obsah dědičné informace na polovinu, a vstoupí do procesů označovaných jako mitóza. Při mitóze se buňky dělí tak, že si zachovávají plnou dědičnou informaci zděděnou napůl od matky a napůl od otce.
Vkritickém okamžiku, kdy chemicky stimulované vajíčko překročilo Rubikon mezi meiózouamitózou, vpíchli Perry a jeho kolegové do zárodku spermii. Ta sice přinesla zárodku chybějící polovinu otcovské dědičné informace, ale přišla s beznadějným zpožděním. Vajíčko už by si nemělo s přebalením dědičné informace spermie poradit. Navzdory tomu se však významná část zárodků s neobvyklou situací zdárně vypořádala a nerušeně se vyvíjela. Když je Perry a spol. přenesli do dělohy náhradních myších matek, narodila se zdravá myšata, která zdárně rostla, dospěla a byla s to se sama bez problémů rozmnožovat. Dědičná informace opožděné spermie byla sice vyvíjejícím se zárodkem „přebalena“ poněkud nezvyklým způsobem, ale konečný výsledek zřejmě vůbec nebyl špatný.
Nešťastný výrok
Fakt, že si zárodek poradil s přebalením DNA spermie poté, co přešel z meiózového břehu buněčného Rubikonu na břeh mitózy, znamená pád dogmatu, na které přísahaly generace biologů. Mohly by za vajíčko zaskočit i jiné buňky, které se dělí mitózou?
K mylnému dojmu, že vajíčka jsou teď zbytečná, přispěl i sám Anthony Perry, když na tiskové konferenci prohlásil: „Jednou možná půjde vytvářet embrya z buněk jiného typu – možná dokonce i z tělních buněk, třeba z buněk kůže.“ Autoři řady novinových a internetových článků vyfabulovali z Perryho věty vize, ve kterých kožní buňku poskytne muž a po jejím oplození spermií se narodí dítě s dvěma otci a bez matky.
Každý živočich je z vejce
Perry však přiznal, že vznik embrya bez vajíčka oplozením tělní buňky je za současného stavu poznání „pustá spekulace, kterou dnes nelze uskutečnit a možná ji nebude možné uskutečnit nikdy“.
Ačkoli se zárodek vzniklý z vajíčka chemickou stimulací dělil mitózou a v tomto ohledu se choval jako tělní buňka, zachoval si řadu zvláštností vajíčka. Ve srovnání s maličkou kožní buňkou měl například obrovské množství cytoplasmy (nitrobuněčné hmoty). V neposlední řadě si uchoval i dědičnou informaci vajíčka redukovanou na polovinu. Dědičná informace vajíčka je modifikovaná co do aktivity některých genů tak, aby se dokonale doplňovala s dědičnou informací spermie. Tělní buňky však stejně dokonalé doplnění aktivity genů se spermií nezajistí. I kdyby se nějak podařilo zredukovat dědičnou informaci kožní buňky na polovinu a pak tuto buňku oplodnit spermií, mezi geny takto vzniklého zárodku by nezavládla potřebná souhra. Do některých úloh by se geny tohoto embrya zbytečně hrnuly a jiné úlohy by ponechávaly neřešené. Výsledkem by byl chaos v aktivitě genů a vážné vývojové defekty.
Už v roce 1651 formuloval anglický lékař William Harvey myšlenku, kterou následující generace biologů shrnuly do latinského bonmotu „omne animal ex ovo“ čili „každý živočich je z vajíčka“. Perryho experimenty nám ukázaly další podivuhodné okolnosti, za nichž může vzniknout nový živočich. Harveyho tvrzení tím přesto neztratilo na platnosti.
