Výzkumníci z Oregon Health & Science University vytvořili v laboratoři lidské vajíčka z běžných kožních buněk. Přestože metoda zatím naráží na vážné technické i etické překážky, v budoucnu by mohla pomoci tisícům lidí, kteří dnes nemohou mít biologicky vlastní děti.
Touha po biologicky vlastním dítěti se často střetává s brutální medicínskou realitou. Pro osoby, jejichž tělo neprodukuje vlastní vajíčka, zůstává v podstatě jen jedna možnost: využít dárcovské vajíčko, což znamená ztrátu genetické vazby s budoucím dítětem.
Vědci z OHSU navrhli zcela jinou cestu. Využili kožní buňky a přeměnili je ve struktury chovající se jako lidská vajíčka, vhodná k oplodnění v laboratorních podmínkách. Práce byla publikována v prestižním časopise Nature Communications. Tým poprvé vygeneroval v laboratoři lidská vajíčka geneticky spjatá s dárcem kožní buňky, s využitím techniky přenosu jádra a uměle vyvolané mitomejózy.
Pokud by se metoda v budoucnu stala bezpečnou a opakovatelnou, radikálně změní přístup k léčbě neplodnosti. Zejména u skupin pacientů, které dnes mají velmi omezené možnosti. Lékaři by mohli odebrat fragment kůže, získat z něj vajíčka a použít je při umělém oplodnění. Dítě by tak zdědilo genetický materiál od osoby, která jinak musí využít anonymní dárkyni.
Jak přesně funguje přeměna kůže na vajíčko
Základem experimentu byl somatic cell nuclear transfer (SCNT) – přenos jádra somatické buňky. Jde o stejnou metodu, díky které v roce 1996 vznikla slavná ovce Dolly. Nyní ji tým přizpůsobil potřebám reprodukční medicíny.
Vědci odebrali kožní buňku od dospělé osoby a z buňky odstranili jádro obsahující kompletní sadu 46 chromozomů. Jádro přenesli do lidského vajíčka od dárkyně, z něhož předtím odstranili vlastní jádro. Takto vzniklé hybridní vajíčko obsahovalo DNA osoby, od které byla odebrána kůže. Na tomto místě se však objevil vážný biologický problém.
Po takové proceduře má buňka 46 chromozomů, přičemž správné vajíčko by jich mělo mít 23. Bez redukce počtu chromozomů nelze získat zdravé embryo. Aby tým tuto překážku překonal, vyvinul autorskou proceduru nazvanou mitomeiosis, kombinující prvky mitózy a meiózy. V přirozených podmínkách právě meióza zajišťuje snížení počtu chromozomů v pohlavních buňkách.
Výzkumníci přinutili buňku projít experimentálním dělením, které mělo vyhodit přebytečný genetický materiál a ponechat 23 chromozomů v budoucím vajíčku. K vyvolání tohoto procesu použili mimo jiné roscovitine, látku blokující vybrané enzymy řídící buněčný cyklus, a krátké elektrické impulsy neboli elektroporaci, která dočasně otevírá buněčnou membránu určitým molekulám. Když se podařilo získat buňky s redukovaným počtem chromozomů, aplikovali dobře známou techniku ICSI z postupů umělého oplodnění – vstříkli jednu spermii přímo do nitra takto připraveného vajíčka.
Proč zatím nelze mluvit o klinickém využití
Na první pohled jde o spektakulární koncept, praktické výsledky však ukazují, jak dlouhá cesta vědce ještě čeká. Z 82 uměle vytvořených vajíček se po oplození vyvinulo do stadia blastocysty, tedy zhruba šestého dne vývoje embrya, jen asi 9 procent.
U procedur umělého oplodnění dosahuje podobné fáze 30 až 40 procent embryí vzniklých přirozeným způsobem z vajíčka a spermie. Výsledek z laboratoře v Oregonu tedy není úplný neúspěch, ale jasně ukazuje potřebu dalších úprav. Největší problémy se objevily na genetické úrovni. Všechna vzniklá embrya měla poruchy segregace chromozomů.
Jinými slovy, během buněčného dělení se chromozomy nerozděly správně mezi vajíčko a takzvaná polární tělíska, která by měla odnést přebytečnou DNA. V důsledku vznikala aneuploidní embrya – s nesprávným počtem chromozomů nebo chybně spárovanými páry. Takový genetický materiál znemožňuje správný vývoj a vede k odumření embrya nebo velmi závažným vadám.
Badatelé rovněž upozorňují, že v uměle vyvolaném procesu chybí klasická rekombinace genetického materiálu, typická pro přirozenou meiózu. Tato fáze promíchání genetického materiálu je důležitá jak pro biologickou rozmanitost, tak pro stabilitu chromozomů. Bez správné sady 23 chromozomů a přirozeného promíchání genů nemá žádné embryo šanci na bezpečný dlouhodobý vývoj.
Tým z OHSU nyní pracuje na lepším porozumění tomu, jak přesně se chromozomy uspořádávají a rozdělují během uměle vyvolaného dělení. Teprve zvládnutí těchto mechanismů by mohlo metodu přiblížit k praktickému použití. Vědci apelují, že klinické aplikace jsou otázkou minimálně desetiletí, pokud vůbec budou možné.
Kdo by mohl v budoucnu z této metody těžit
Pokud se technika stane bezpečnou a opakovatelnou, změní přístup k léčbě neplodnosti. Zejména u skupin, které mají dnes velmi omezené možnosti:
- ženy po předčasném selhání vaječníků
- pacientky po chemoterapii nebo radioterapii, které ztratily ovariální rezervu
- osoby s vrozenou absencí vajíček
- páry, které z lékařských důvodů nemohou využít vlastní pohlavní buňky
- ženy po chirurgických zákrocích poškozujících vaječníky
- osoby s genetickými mutacemi ovlivňujícími tvorbu vajíček
V takovém scénáři by lékaři mohli odebrat kus kůže, získat z něj vajíčka a využít je při proceduře umělého oplodnění. Dítě by zdědilo genetický materiál od osoby, která dnes musí použít anonymní dárkyni. Metoda otevírá i kontroverzní možnost využití kožních buněk muže ke stvoření vajíčka.
Takové vajíčko by mohlo být oplodněno semenem partnera. Výsledkem by bylo dítě geneticky propojené s oběma mužskými rodiči. Tato varianta vyvolává obrovské emoce. Biologicky se objevují problémy spojené s takzvaným imprintingem, neboli rozdíly v otiskování genů v závislosti na pohlaví rodiče. Zákon ve většině zemí takové konfigurace vůbec nezohledňuje.
Jaké etické a právní otázky tato technologie vyvolává
Přeměna obyčejné kožní buňky v gametu podkopává dosavadní biologický řád. Hranice mezi somatickými a pohlavními buňkami přestává být zřejmá. Právníci a bioetici upozorňují, že řada zákonů upravujících mimotělní oplodnění takový scénář nepředpokládá.
V části zemí by vytvoření embrya s využitím kožní buňky mohlo být již dnes považováno za nelegální, protože se nevejde do platné definice postupů lékařsky asistované reprodukce. Odborníci z oblasti reprodukční medicíny zdůrazňují, že nejzávažnějším kritériem povolení této techniky do klinik bude bezpečnost.
Příliš časté chyby v počtu chromozomů, absence přirozené rekombinace nebo nepředvídatelné epigenetické změny mohou vést k genetickým onemocněním, potratům nebo závažným vývojovým poruchám. Než kdokoliv pomyslí na těhotenství s využitím vajíček z kůže, budou potřeba roky výzkumu na zvířecích modelech a přísné mezinárodní regulace.
Druhým pilířem regulačních opatření má být transparentnost. Vědci apelují na jasná pravidla vedení výzkumu, hlášení výsledků a zapojení veřejnosti do diskuse. Jen tak společnost přijme tak dalekosáhlý zásah do reprodukčních procesů. Výzkumníci z University of Oregon zdůrazňují, že cílem metody není klonování člověka, ale získání vajíčka nesoucího genetický materiál konkrétní osoby, která vlastní vajíčka nevlastní.
Co tato metoda skutečně mění v přemýšlení o rodičovství
Stvoření vajíčka z kožní buňky udeřilo do samotného pojmu plodnost. Dosud vaječníky a varlata vytyčovaly biologické hranice rodičovství. Nyní v teorii každá buňka těla s kompletní sadou chromozomů může být výchozím bodem pro gametu. To vyvolává jak naděje, tak obavy před produktizací lidského života.
Pokud se během několika desetiletí metoda stane bezpečnou, lékaři mohou mít v rukou nástroj, který mnoha lidem umožní znovu nabýt pocit kontroly nad otázkou potomstva. Na druhou stranu vyvstane otázka hranic zásahů: využívat ji pouze v případech vážných zdravotních problémů, nebo připustit širší aplikace, například pro osoby odkládající mateřství na velmi pozdní věk.
V diskusi o této technologii stojí za to také vysvětlovat rozdíl mezi genetickým inženýrstvím a samotnou technikou výroby vajíček. Vědci neprojektují děti s vybranými vlastnostmi, pouze se snaží zrekonstruovat přirozenou pohlavní buňku jiného původu. Riziko takzvaných dětí na objednávku plyne spíše z paralelního vývoje metod editace genomu než z procesu tvorby gamet z kůže.
Stále více hlasů naznačuje, že do rozhovoru o takových technikách by se měli zapojit nejen lékaři a genetici, ale také psychologové, sociologové a dokonce lidé, kteří se narodili díky umělému oplodnění. Ti nejlépe vnímají, jak silně – nebo naopak málo – způsob příchodu na svět ovlivňuje to, kým se později staneme.
