Nová kapitola v reprodukční medicíně
Experiment provedený na Oregon Health & Science University by mohl jednou zásadně proměnit životy lidí bojujících s neplodností. Zatím je ale metoda od klinického využití velmi daleko a přináší celou řadu etických otázek.
Touha mít biologicky příbuzné dítě se často střetává s tvrdou lékařskou realitou. Pro ty, jejichž tělo nevytváří vlastní vajíčka, existuje dnes prakticky jediná cesta: použití vajíček dárkyně, což znamená absenci genetické vazby s budoucím dítětem.
Výzkumný tým z OHSU navrhl zcela odlišný přístup. Využil kožní buňky a přeměnil je ve struktury, které se chovají jako lidská vajíčka schopná oplodnění v laboratorních podmínkách. Výsledky práce byly popsány v prestižním vědeckém časopise Nature Communications.
Vědci poprvé v laboratoři vytvořili lidská vajíčka geneticky spjatá s dárcem kožní buňky, a to pomocí techniky přenosu jádra a uměle vyvolané „mitomejózy".
Jak z kůže vzniká vajíčko
Stará technika v novém využití
Základem experimentu byl somatic cell nuclear transfer (SCNT) – přenos jádra somatické buňky. Jde o stejnou metodu, díky níž vznikla v roce 1996 slavná ovce Dolly. Nyní byla tato technika přizpůsobena potřebám reprodukční medicíny.
- Z těla dospělého člověka byla odebrána kožní buňka.
- Z buňky bylo odstraněno jádro obsahující plnou sadu 46 chromosomů.
- Toto jádro bylo přeneseno do lidského vajíčka dárkyně, z něhož bylo předtím odstraněno vlastní jádro.
- Vzniklé „hybridní" vajíčko tak neslo DNA osoby, od které byla kůže odebrána.
Na tomto místě se však objevil závažný biologický problém. Po takovém zákroku obsahuje buňka 46 chromosomů, zatímco správné vajíčko by jich mělo mít jen 23. Bez snížení počtu chromosomů není možné získat zdravý zárodek.
Mitomejóza – uměle vyvolaný buněčný dělení
Aby tuto překážku vědci obešli, vyvinuli vlastní postup nazvaný „mitomeiosis", jenž kombinuje prvky mitózy a meiózy. Za normálních okolností právě meióza zajišťuje snížení počtu chromosomů v pohlavních buňkách.
Výzkumníci přinutili buňku projít experimentálním dělením, které mělo „vyhodit" přebytečný genetický materiál a ponechat v budoucím vajíčku 23 chromosomů. K vyvolání tohoto procesu použili mimo jiné roscovitine – látku blokující vybrané enzymy řídící buněčný cyklus – a krátké elektrické impulzy neboli elektroporaci, která dočasně otevírá buněčnou membránu pro určité molekuly.
Jakmile se podařilo získat buňky se sníženým počtem chromosomů, byla použita technika dobře známá z procedur in vitro: ICSI, tedy přímé vstříknutí jednoho spermia do takto připraveného vajíčka.
Cílem této metody není klonování člověka, nýbrž získání vajíčka nesoucího genetický materiál konkrétní osoby, která vlastní vajíčka nemá.
Zatím spíše teoretický úspěch
Navzdory spektakulární myšlence ukazují praktické výsledky, jak dlouhá cesta vědce ještě čeká. Z 82 uměle vytvořených vajíček se po oplodnění vyvinulo přibližně 9 procent do stádia blastocysty, tedy zhruba do šestého dne vývoje zárodku.
Při klasickém in vitro dosahuje tohoto stádia 30 až 40 procent zárodků vzniklých přirozenou cestou z vajíčka a spermie. Výsledek oregonské laboratoře tedy není úplným neúspěchem, ale zřetelně ukazuje, že metoda vyžaduje další zdokonalení.
Klíčový problém: chyby v chromosomech
Největší obtíže se projevily na genetické úrovni. Všechny vzniklé zárodky vykazovaly poruchy segregace chromosomů. Jinými slovy, při buněčném dělení se chromosomy nerozdělily správně mezi vajíčko a tzv. pólová tělíska, která by měla „odvést" přebytečnou DNA.
Vznikaly tak aneuploidní zárodky – s nesprávným počtem chromosomů nebo chybně sestavenými páry. Taková genetická výbava znemožňuje normální vývoj a vede k zániku zárodku nebo závažným vývojovým vadám.
Vědci rovněž upozorňují, že v uměle vyvolaném procesu chybí klasická genetická rekombinace typická pro přirozenou meiózu. Tato fáze „míchání" genetického materiálu je důležitá jak pro biologickou rozmanitost, tak pro stabilitu chromosomů.
Bez správné sady 23 chromosomů a přirozeného „přeskupení" genů nemá žádný zárodek šanci na bezpečný a dlouhodobý vývoj.
Tým z OHSU nyní pracuje na lepším pochopení toho, jak přesně se chromosomy uspořádávají a rozdělují v průběhu uměle vyvolaného dělení. Teprve zvládnutí těchto mechanismů by mohlo přiblížit metodu praktickému využití.
Naděje pro lidi vyloučené z in vitro
Kdo by mohl v budoucnu získat pomoc
Pokud se technika stane bezpečnou a opakovatelnou, zásadně změní přístup k léčbě neplodnosti. Zejména pro skupiny, které mají dnes velmi omezené možnosti:
- ženy s předčasným selháním vaječníků,
- pacientky po chemoterapii nebo radioterapii, které přišly o zásobu vaječníkových buněk,
- osoby s vrozenou absencí vajíček,
- páry, které ze zdravotních důvodů nemohou použít vlastní pohlavní buňky.
V takovém scénáři by lékaři mohli odebrat kousek kůže, získat z něj vajíčka a použít je při proceduře in vitro. Dítě by dědilo genetický materiál od osoby, která dnes musí využívat anonymní dárkyni.
Kontroverzní možnost pro stejnopohlavní páry
Experiment otevírá také překvapivou možnost: použití kožních buněk muže k vytvoření vajíčka. Takové vajíčko by mohlo být oplodněno spermiemi partnera. Mužský pár by tak mohl mít dítě geneticky spjaté s oběma rodiči.
Tato varianta vyvolává silné emoce. Biologicky vyvstávají problémy spojené s genetickým imprintingem, tedy rozdíly v „otiskování" genů v závislosti na pohlaví rodiče. Právní předpisy v drtivé většině zemí podobné konfigurace vůbec neberou v úvahu.
Sami vědci přiznávají, že klinické využití je otázkou minimálně deseti let, pokud vůbec bude možné. Práce zatím zůstávají v oblasti základního výzkumu.
Lavina etických a právních otázek
Kde končí tělní buňka a začíná pohlavní buňka
Přeměna běžné kožní buňky v gametu zpochybňuje dosavadní biologický řád. Hranice mezi somatickými a pohlavními buňkami přestává být samozřejmostí. Právníci a bioetici upozorňují, že mnohé zákony upravující mimotělní oplodnění s takovým scénářem vůbec nepočítají.
V některých zemích by vytvoření zárodku za využití kožní buňky mohlo být již dnes považováno za nezákonné, protože nespadá do platné definice procedur lékařsky asistované reprodukce.
Bezpečnost budoucích dětí
Odborníci na reprodukční medicínu zdůrazňují, že nejzásadnějším kritériem pro připuštění této techniky do klinik bude bezpečnost. Příliš časté chyby v počtu chromosomů, absence přirozené rekombinace nebo nepředvídatelné epigenetické změny mohou vést ke genetickým onemocněním, potratům nebo závažným vývojovým poruchám.
Než kdokoli začne uvažovat o těhotenství s pomocí vajíček vytvořených z kůže, budou zapotřebí roky výzkumu na zvířecích modelech a přísná mezinárodní regulace.
Druhým pilířem regulačních opatření má být transparentnost. Vědci volají po jasných pravidlech pro vedení výzkumu, zveřejňování výsledků a zapojení veřejnosti do diskuse. Jen tak společnost přijme tak dalekosáhlý zásah do reprodukčních procesů.
Co tato technika skutečně mění v uvažování o rodičovství
Vytvoření vajíčka z kožní buňky zasahuje do samotného pojmu plodnosti. Dosud byly vaječníky a varlata biologickými hranicemi rodičovství. Nyní by se v teorii mohla stát výchozím bodem pro gametu jakákoli tělesná buňka s úplnou sadou chromosomů. To přináší jak naděje, tak obavy z „komodifikace" lidského života.
Pokud se metoda v průběhu příštích desetiletí stane bezpečnou, mohou mít lékaři v rukou nástroj, který mnoha lidem vrátí pocit kontroly nad otázkou mít potomka. Na druhou stranu vyvstane otázka hranic zásahu: využívat ji jen při závažných zdravotních problémech, nebo připustit širší využití, například pro ženy odkládající mateřství do velmi pozdního věku?
V diskusi o této technologii je také důležité rozlišovat mezi genetickým inženýrstvím a samotnou technikou tvorby vajíček. Vědci neprojektují děti s vybranými vlastnostmi – pouze se pokoušejí znovu vytvořit přirozenou pohlavní buňku jiného původu. Riziko „dětí na objednávku" pramení spíše z paralelního rozvoje metod editace genomu než ze samotného procesu tvorby gamet z kůže.
Stále více hlasů naznačuje, že do diskuse o takových technikách by měli být zapojeni nejen lékaři a genetici, ale také psychologové, sociologové a dokonce i lidé, kteří se narodili díky in vitro. Právě oni nejlépe chápou, jak moc způsob příchodu na svět ovlivňuje – nebo neovlivňuje – to, kým se nakonec staneme.
