Tým z Tokijské univerzity bude mít jako zřejmě první na světě možnost přivést na svět geneticky smíšené tvory obsahující lidské a zvířecí buňky. Do března v Japonsku - podobně jako v Česku - platil zákaz podobné lidsko-zvířecí chiméry (chiméra je tvor, který má v těle buňky s různou DNA, obvykle ovšem ne z jiného druhu).
Pak ovšem došlo ke změně legislativy a nově je možné požádat o schválení výzkumného projektu, který by mohl zahrnout i zaručení vývoje a narození chiméry s lidskými buňkami. První povolení dostal právě tým z Tokijské univerzity, který vede dlouholetý proponent a odborník v tomto oboru Hiromicu Nakauči (v odborné literatuře ho hledejte jako Hiromitsu Nakauchi).
Orgánová pomoc zvenčí
Tým chce pracovat metodou, která se již zkoušela i v jiných laboratořích. Pro pokus jsou zapotřebí embrya, která mají cíleně z provozu vyřazené geny pro tvorbu orgánů. Do zárodků se pak mají vpravit buňky jiného druhu, ze kterých by měl orgán vzniknout.
Samozřejmě nejde o běžné, plně vyvinuté buňky, ale tzv. embryonální kmenové buňky, tedy buňky, jaké najdete v plodu během rané fáze vývoje. Jsou velmi „plastické“ a mohou se (alespoň v principu) vyvinout v jakýkoliv typ tkáně.
Embryo se pak transplantuje do těla náhradní matky. Během dalšího vývoje se pak mají vložené kmenové buňky postarat o vytvoření orgánů, které jeho původní, geneticky „zmrzačené“ buňky vytvořit nemohou. Měla by tak vzniknout zvířata, která mají orgány víceméně výhradně z lidských buněk. Konkrétním cílem japonského týmu je vytvořit potkany se slinivkou z lidských buněk.
Nastíněný princip v praxi ovšem zatím nefunguje. Vědci o vytvoření tzv. lidsko-zvířecích chimér uvažují již desítky let a zhruba v posledních 20 letech se o to několik týmů snaží systematicky. Chiméry by mohly sloužit jako „zdroj“ orgánů pro transplantace, ale také třeba k výzkumu nemocí specifických pro člověka.
Výzkum se opakovaně dostával do různých slepých uliček, ale pokrok je zjevný. V roce 2018 se poprvé podařilo v USA vytvořit myši, které měly orgány z potkaních buněk. To proto, že myši kvůli úpravě neměly geny pro tvorbu orgánů, a tak za ně do této role „zaskočily“ do embrya vstříknuté buňky potkaní. Zvířata žila s těmi „náhradními“ orgány prakticky stejně dlouho jako běžné laboratorní myši.
Co když nejsou příbuzní?
Ovšem potkani a myši jsou si vývojové blízcí tvorové. Autoři zmíněné práce z roku 2018 vpravili také lidské buňky do prasečího embrya, ale výsledek byl jiný. Lidské buňky se v prasečím embryu prakticky nevyvíjely, po měsíci vývoje zbyla přibližně jedna na 100 tisíc buněk prasečích. Vyvíjející se embryo tyto nepříbuzné buňky zřejmě agresivně napadalo a ničilo - v každém případě se jim nedařilo. (Embrya byla po této době zničena, nebyla donošena.)
Japonská skupina Hiromuciho Nakaučiho vyzkoušela podobný pokus s ovčími embryi. Domnívala se, že to by pro lidské buňky mohlo být lepší prostředí, ale výsledek byl prakticky stejný. Lidských buněk bylo v embryích málo, a rozhodně nevytvořily nic, co by připomínalo orgány.
Stejně jako v případě zmíněného pokusu v USA, ani Nakauči ovco-lidská embrya nenechal vyvinout a po 28 dnech je zničil. Nová japonské předpisy mu ovšem dovolují, aby pokusy dovedl až do konce a chiméry nechal narodit. Samozřejmě, pokud nebudou v sobě zvířata mít víceméně „lidské“ orgány, jejich donošení nedává smysl.
Cílem dalších pokusů je tedy především „pohrát“ si s parametry pokusu. Vědci budou zkoušet různě obměňovat postup, používat například embryonální buňky v různých fázích vývoje atp. Mohou měnit také složení výživových roztoků, používat embrya různých kmenů pokusných zvířat atd. Musí si také naučit „řídit“ práci buněk v cizím embryu tak, aby vytvářely ten orgán, který vědci chtějí, a nedostaly se například do mozku, kde by nejspíše narušily jeho vývoj.
Nejspíše je čekají roky mravenčí práce v laboratoři s nejistým výsledkem. Nakauči také prohlašuje, že nehodlá nikam spěchat a pokud bude tým na slibné cestě, s donošením prvních chimér nebude pospíchat.
Jestlipak je budeme mít rádi...
Což možná není špatně, jak připomněl pro časopis Nature Tecuja Iši z Hokkaidské univerzity v Sapporu: „Je to dobré postupovat opatrně, protože tak budou moci vést dialog s veřejností, která má (z pokusů) obavy a výhrady.“
Obavy jsou rozšířené. Vědce ve vyspělých zemích dodnes děsí případy genetických modifikací u potravin, kdy se z hlediska odborného konsensu relativně neškodná technologie stala terčem odporu velké části veřejnosti.
Někteří se také těžce smiřovali se změnami v přístupu k pokusným zvířatům, které si v posledních desítkách let vynutila do značné míry hnutí za ochranu zvířat. V době, kdy zvířata byla v podstatě „spotřební materiál“ a etické komise neexistovaly, se pokusy na nich daly objektivně řečeno provádět s výrazně menší administrativní zátěží. Chiméry v sobě doslova kombinují obojí problematiku, a není divu, že vědci chtějí postupovat opatrně.
Na druhou stranu, genetické modifikace jsou v řadě oborů, třeba ve farmacii, a tedy výrobě léků, klíčovými technologiemi. Celá řada moderních léčiv by se bez nich nedala vůbec vyrábět - a nikdo proti tomu neprotestuje. GMO produkty sice neradi vidíme na talíři, ale polykáme je bez problémů. Jak se budeme stavět k nové ledvině z geneticky vzniklé praso-lidské chiméry?
Za pár desítek let i díky japonským pokusům třeba dostaneme možnost na tuto otázku odpověď nejen hypoteticky. Všem, kteří se nemohou rozhodnout, může být útěchou, že jisté to není - úspěch zatím rozhodně není zaručený. A i kdyby se to v laboratořích povedlo, je velkou otázkou, zda by takové orgány byly dostupnější a levnější než ty získané od dárců v rámci tradičních zdravotnických systémů.
