Svou premiéru v báječném, novém světě kmenových buněk si odbyly i lidské mužské pohlavní buňky, tedy spermie. I když jak to tak v oblasti futuristické medicíny bývá, i nový objev popsaný v časopise Stem Cells Developement má svůj háček.
Tým z univerzity v Newcastlu vedený profesorem Karimem Nayerniou vytvořil buňky, které skutečně mají řadu vlastností spermií (například to, že plavou), ale o úplně dokonalé spermie podle všeho nejde. Patrně je nebude možné používat ani jako modelové buňky pro laboratorní zkoumání dědičných chorob a neplodnosti, natož k jejich léčbě. Použití takových spermií k oplodnění vajíčka by bylo v Británii protizákonné.
Obtížnost spermií
Práce s kmenovými buňkami (ať z embryí, či jiného původu) je vždy náročná, ale jejich přeměna na spermie u savců patří mezi skutečně obtížné úkoly. Důvodů je několik.
Jedním z nich je například fakt, že pohlavní buňky mají jenom polovinu dědičné informace oproti běžným tělním buňkám (druhou polovinu přinese „do manželství“ vajíčko). O polovinu chromozomů přijde spermie při zvláštním a složitém typu buněčného dělení.
Dochází také k chemickým změnám v „balení“ některých genů v DNA spermií. Tyto chemické změny (tzv. metylace DNA) ovlivňují míru aktivity jednotlivých genů a jsou klíčové pro zdárný vývoj vajíčka.
Pro genetiky ovšem představují velmi náročnou „práci navíc“, která musí být provedena naprosto bezchybně. „Jinak je to stejné, jako kdybyste špatně vymazali počítačový disk,“ přiblížil potíže pro časopis Nature Renee Reijo Pera ze Stanfordovy univerzity. Počítač může pracovat, ale ne hladce. Tým z Newcastlu o tom ví své. Její vedoucí Karim Nayernia v roce 2006 vedl skupinu, která publikovala práci o získání myších spermií z kmenových buněk. Protože legislativa týkající se myších buněk není tak přísná, tehdy vědci spermie použili k oplodnění samic.
Tyto spermie sice nedokázaly vajíčka oplodnit bez pomoci vědců, ale nakonec se narodilo několik mláďat. Všechna však do 5 měsíců zemřela. Podle Nayerniova vyjádření pro časopis Nature si zatím tým není zcela jistý proč. Ale předběžné výsledky naznačují, že potíže byly s chemickým „balením“ (metylací) DNA.
Člověk jako myš
U lidských spermií vědci postupovali velmi podobně. „Jde o zopakování původní práce, jen na jiném modelu,“ komentuje nové výsledky Helena Fulková z Centra buněčné terapie a tkáňových náhrad.
V Newcastlu i tentokrát pěstovali embryonální buňky v prostředí, které podporuje jejich přeměnu ve spermie. Právě namíchání správného „koktejlu“, který buňky posune žádoucím směrem, je nesmírně obtížné. Asi tři procenta buněk ztratila polovinu chromozomů. A jen některé z tohoto zlomku získaly ocas a schopnost pohybu.
„To je velmi slibné, ale zajímavých nových informací je v nové práci podstatě méně než ve studii vytvoření myších embryí,“ řekla LN Helena Fulková: „Z etických důvodů nemohl tým z Newcastlu provést tak podrobné testy lidských spermií jako spermií myších.“
Nayernia s kolegy ovšem dobře ví, že jejich práce má svá omezení. Ve studii se nezmiňují o využití své metody v lidské medicíně. Považují spermie z kmenových buněk za výhledově slibný materiál ke zkoumání některých otázek vývojové biologie. A práce je podle nich hlavně ověřením metody: „Netvrdíme, že naše buňky jsou dokonalé spermie, jen že mají některé pro ně charakteristické vlastnosti,“ řekl Nayernia časopisu Nature.
V takové situaci jsou úvahy o dětech z „newcastleských“ spermií jen a jen spekulací. Nový lék na neplodnost z toho výzkumu ještě mnoho let jistě nebude. „Něco takového je v nedohlednu,“ říká Helena Fulková.
Tým z univerzity v Newcastlu vedený profesorem Karimem Nayerniou vytvořil buňky, které skutečně mají řadu vlastností spermií (například to, že plavou), ale o úplně dokonalé spermie podle všeho nejde. Patrně je nebude možné používat ani jako modelové buňky pro laboratorní zkoumání dědičných chorob a neplodnosti, natož k jejich léčbě. Použití takových spermií k oplodnění vajíčka by bylo v Británii protizákonné.
Obtížnost spermií
Práce s kmenovými buňkami (ať z embryí, či jiného původu) je vždy náročná, ale jejich přeměna na spermie u savců patří mezi skutečně obtížné úkoly. Důvodů je několik.
Jedním z nich je například fakt, že pohlavní buňky mají jenom polovinu dědičné informace oproti běžným tělním buňkám (druhou polovinu přinese „do manželství“ vajíčko). O polovinu chromozomů přijde spermie při zvláštním a složitém typu buněčného dělení.
Dochází také k chemickým změnám v „balení“ některých genů v DNA spermií. Tyto chemické změny (tzv. metylace DNA) ovlivňují míru aktivity jednotlivých genů a jsou klíčové pro zdárný vývoj vajíčka.
Pro genetiky ovšem představují velmi náročnou „práci navíc“, která musí být provedena naprosto bezchybně. „Jinak je to stejné, jako kdybyste špatně vymazali počítačový disk,“ přiblížil potíže pro časopis Nature Renee Reijo Pera ze Stanfordovy univerzity. Počítač může pracovat, ale ne hladce. Tým z Newcastlu o tom ví své. Její vedoucí Karim Nayernia v roce 2006 vedl skupinu, která publikovala práci o získání myších spermií z kmenových buněk. Protože legislativa týkající se myších buněk není tak přísná, tehdy vědci spermie použili k oplodnění samic.
Tyto spermie sice nedokázaly vajíčka oplodnit bez pomoci vědců, ale nakonec se narodilo několik mláďat. Všechna však do 5 měsíců zemřela. Podle Nayerniova vyjádření pro časopis Nature si zatím tým není zcela jistý proč. Ale předběžné výsledky naznačují, že potíže byly s chemickým „balením“ (metylací) DNA.
Člověk jako myš
U lidských spermií vědci postupovali velmi podobně. „Jde o zopakování původní práce, jen na jiném modelu,“ komentuje nové výsledky Helena Fulková z Centra buněčné terapie a tkáňových náhrad.
V Newcastlu i tentokrát pěstovali embryonální buňky v prostředí, které podporuje jejich přeměnu ve spermie. Právě namíchání správného „koktejlu“, který buňky posune žádoucím směrem, je nesmírně obtížné. Asi tři procenta buněk ztratila polovinu chromozomů. A jen některé z tohoto zlomku získaly ocas a schopnost pohybu.
„To je velmi slibné, ale zajímavých nových informací je v nové práci podstatě méně než ve studii vytvoření myších embryí,“ řekla LN Helena Fulková: „Z etických důvodů nemohl tým z Newcastlu provést tak podrobné testy lidských spermií jako spermií myších.“
Nayernia s kolegy ovšem dobře ví, že jejich práce má svá omezení. Ve studii se nezmiňují o využití své metody v lidské medicíně. Považují spermie z kmenových buněk za výhledově slibný materiál ke zkoumání některých otázek vývojové biologie. A práce je podle nich hlavně ověřením metody: „Netvrdíme, že naše buňky jsou dokonalé spermie, jen že mají některé pro ně charakteristické vlastnosti,“ řekl Nayernia časopisu Nature.
V takové situaci jsou úvahy o dětech z „newcastleských“ spermií jen a jen spekulací. Nový lék na neplodnost z toho výzkumu ještě mnoho let jistě nebude. „Něco takového je v nedohlednu,“ říká Helena Fulková.
