Dva zásadní průlomy v embryologii: Embrya z kůže a děti porozené ze zkumavky | Foto:  Anatomist90, CC BY-SA 3.0

Foto: Anatomist90, CC BY-SA 3.0

Dva zásadní průlomy v embryologii: Embrya z kůže a děti porozené ze zkumavky

  • Světová experimentální embryologie hlásí hned dva zásadní průlomy
  • Počáteční stádia vývoje lze zajistit v laboratorních podmínkách po překvapivě dlouhou dobu
  • Lidské embryo lze vytvořit z buněk kůže.

Moderní medicína dává šanci na přežití dětem narozeným po dvacátém týdnu těhotenství. Je to malá naděje, navíc, bohužel, s vysokým rizikem vážného postižení. V relativně nedávných časech však neměly šanci přežít ani podstatně donošenější novorozenci. Pokrok v medicíně i technice udělal své.

Pokrok je patrný i při zásazích na samém počátku vývoje člověka. Běžně lze udržet ve zkumavce vzniklé embryo mimo tělo matky po dobu jednoho týdne. Za hranici možností dlouho platila laboratorní kultivace po devět dní. Už počátkem osmdesátých let minulého století se vědci dohodli, že lidské embryo nebudou udržovat v laboratorních podmínkách déle než čtrnáct dnů.

Bylo celkem lehké tenhle závazek splnit, protože tak dlouho nikdo v laboratoři lidské embryo v životaschopném stavu udržet neuměl. To se ale změnilo a nové techniky kultivace embryí otevírají možnost nechat vyvíjet embrya v laboratoři daleko za čtrnáctidenní limit.  Co to přinese?

Za hranici čtrnácti dní

Už před pěti lety publikoval tým vedený Magdalenou Zernickou-Goetzovou z University of Cambridge kultivační systém, který dovoluje kultivovat lidské embryo nejméně po dobu čtrnácti dní. Vědci experiment ukončili právě „na hraně“ čtrnáctého dne, aby neporušili zavedenou normu. Ale z výsledků experimentu bylo nad slunce jasné, že embrya mohla ve vývoji pokračovat za čtrnáctidenní hranici.  Jak daleko?

Lidské embryo 8.jpg
Foto: Ed Uthman, CC BY 2.0

To naznačuje nová studie vědců vedených Jacobem Hannou z Weizmann Institute v izraelském Rechovotu publikovaná zcela nedávno ve vědeckém časopise Nature. Hanna a spol. kultivovali zatím jen embrya myší. Zajistili jim však vývoj do stádií, která se při vývoji v těle objevují zhruba v polovině březosti.

Myší embryo má v té době vyvinutý základ nervového systému. Zárodkům narostlým v laboratorních podmínkách například tepe srdce. Kultivační systém zajistí tento vývoj bez placenty a bez podpory ze strany matky. U lidského embrya by stejné stádium vývoje odpovídalo minimálně 30. dni po početí.

Měli bychom tyto technické možnosti využít a prolomit čtrnáctidenní limit na kultivaci lidských embryí v laboratorních podmínkách? A proč bychom se měli do něčeho takového vůbec pouštět?

Titulní foto: Anatomist90, CC BY-SA 3.0

Pokračování 2 / 4

Plodnost se ztrácí rychleji než ledovce

Smutným faktem zůstává, že lidská plodnost trvale klesá. Tempo, jakým lidstvo ztrácí schopnost plodit děti, je vyšší než rychlost, jakou postupuje globální oteplení. Jestliže o otázkách spojených s produkcí skleníkových plynů se konají velké mezinárodní summity na úrovni OSN a přijímají se nejrůznější mezinárodní dohody, pak otázku poklesu plodnosti lidstvo celkem nepochopitelně ignoruje.

Jedním z kritických období rozhodujících o narození zdravého dítěte je právě časný embryonální vývoj. Tehdy se rozhoduje o tom, zda se embryo vůbec „uchytí“ v těle matky a zda se bude vyvíjet bez závažných defektů. Zda se vůbec narodí dítě a pokud ano, zda bude v pořádku nejen po fyzické ale i duševní stránce. V neposlední řadě se už tady může rozhodovat o tom, zda bude potomek v dospělosti plodný.

Víme moc málo

O raném vývoji lidských embryí toho víme nepříjemně málo. Tím méně tušíme, kde všude může nabrat „špatný směr“, který končí buď fatálně nebo závažným poškozením. Mnohé víme o vývoji embryí zvířat, ale stále jasněji se ukazuje, že každý živočišný druh prochází na počátku vývoje specifickými procesy.

Člověk se svým enormně vyvinutým, komplikovaným nervovým systémem má těchto specifických rysů vývoje oproti myši, potkanovi, praseti či ovci opravdu hodně. Nové kultivační systémy nabízejí možnost tyto zvláštnosti poznat.

To jsou nesporné přínosy prolomení čtrnáctidenní hranice pro kultivaci lidských embryí v laboratorních podmínkách. Na druhé misce pomyslných vah jsou samozřejmě rizika. Kam až bychom zašli? Na hranici prvního měsíce těhotenství nebo ještě dál?

Lidské embryo 5.jpg
Foto: lunar caustic, CC BY 2.0

Nelze pouštět ze zřetele, že intenzivní výzkum probíhá i „z druhé strany“.  Vědci pracují na umělé děloze. V té by bylo možné zajistit vývoj plodu ve stádiu, kdy ho ještě nedokážou zachránit neonatologové pečující o předčasně narozené děti.  Zatím probíhá výzkum na plodech ovcí a koz. Ale výsledky signalizují významný pokrok.

Opravdu je tak nepravděpodobné, že se vědci postupující „proti sobě“ nakonec „potkají“ a vytvoří „tunel“, kterým bude možné „protáhnout“ člověka od oplození vajíčka spermií ve zkumavce až po narození z umělé dělohy? Na stole je opět nepříjemná bioetická otázka, zda smíme dělat všechno, co dělat umíme?

Pokračování 3 / 4

Přichází iBlastoid

Možná bychom nemuseli nechávat v umělých systémech vyvíjet lidské embryo. Snad bychom ho mohli nahradit iBlastoidem, který nyní představili světu na stránkách vědeckého časopisu Nature vědci vedení Josem Polem z Monash University v australském Claytonu.

Velmi podobných výsledků dosáhli nezávisle i vědci pod vedením Jun Wua z University of Texas Southwestern Medical Center v americkém Dallasu. iBlastoid představuje věrnou imitaci lidského embrya vytvořenou z tzv. pluripotentních kmenových buněk.

Oba týmy dokázaly ze specializovaných buněk lidského těla (např. z fibroblastů kůže) vytvořit pluripotentní „univerzální buněčnou surovinu“ – tedy buňky se schopností proměny na jakýkoli z dvou set třiceti základních typů buněk dospělého lidského těla. Použili k tomu metodu vyvinutou japonským biologem Shinyou Yamanakou.

Ten prokázal, že specializované buňky myši i člověka lze proměnit na pluripotentní buňky aktivací pouhé čtveřice vybraných genů. Způsobil tak zásadní převrat v biologii a právem za svůj objev dostal v roce 2012 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.

Lidské embryo 6.jpg
Foto: lunar caustic, CC BY 2.0

Vědci nasadili pluripotentní kmenové buňky získané z lidské kůže do speciálního kultivačního systému a tyto buňky tam vytvořily útvar nápadně podobný týdennímu lidskému embryu ve stádiu tzv. blastocysty. Při léčbě neplodnosti oplozením ve zkumavce se pacientkám přenášejí embrya právě v tomto vývojovém stádiu, protože následný vývoj už probíhá s přispěním podpory děložní sliznice.

Co by se asi stalo, kdybychom vložili iBlastoid do kultivačního systému izraelských vědců. Jak daleko by se vyvíjel, nakolik by kopíroval skutečné proměny lidského embrya? Odpověď na tyto otázky můžeme znát už hodně brzy.

Pokračování 4 / 4

Je to embryo nebo ne?

Máme před sebou samozřejmě dilema, jestli je iBLastoid něco „úplně jiného“ než lidské embryo (třeba jen jeho buněčný model) nebo zda je rovnocenný s lidským embryem vzniklým oplozením vajíčka. Pokud akceptujeme rovnost embrya a iBlastoidu, pak je na stole otázka zákazu podobných experimentů.

Volání po „iBlastoidové prohibici“ už zaznívají.  Na druhé straně se ale ozývají celkem pádné protiargumenty. Velmi zajímavý náhled představil například bioetik Julian Savulescu působící na University of Oxford.

Savulescu odmítá považovat iBlastoid za embryo jen proto, že by se po určitých „vylepšeních“ mohlo vyvíjet v člověka. Pak by musely být podle Savulesca embryem i buňky kůže, protože z nich lze vytvořit po určitých „vylepšeních“ iBlastoid.

Podobné diskuse zcela zanikají v kvasu covidové pandemie. Tu jistě nelze bagatelizovat. Na druhé straně by ale byla chyba, abychom ve sporech o respirátory, karantény, testování a vakcíny přehlédli, že věda stojí na velmi důležitém rozcestí a vůbec není jedno, kterým směrem se z tohoto zlomového bodu vydá.

Lidské embryo 7.jpg
Foto: lunar caustic, CC BY 2.0

Proočkovaná populace, která ze sebe setřásla noční můru „nového koronaviru“ by mohla být už brzy notně vyděšená tím, kam věda v době „covidové závrati“ pokročila.

Určitě si přečtěte

Články odjinud