Ako naklonovať ľudské kmeňové bunky

Šestnásť rokov po naklonovaní slávnej ovce Dolly sa podarilo naklonovať aj ľudské kmeňové bunky.

(Zdroj: ILUSTRAČNÉ - mdsupport.org)

VIEDEŇ, BRATISLAVA. Keď v roku 1996 naklonoval Ian Wilmuth spolu s kolegami z Roslin Institue v Škótsku ovcu Dolly, všetci si mysleli, že klonovanie ľudí je blízko. Podarilo sa to však až teraz vedcom z Oregon Health and Science University v USA. Svoje výsledky publikovali minulý týždeň v magazíne Cell.

Etika vs. liečenie

Ľudský organizmus pozostáva z viacej ako 200 druhov buniek vykonávajúcich rôzne špecializované funkcie od neurónov až po červené krvinky. Všetky tieto bunky vznikli z jedinej bunky, oplodneného vajíčka. Za toto vďačíme ľudským embryonálnym kmeňovým bunkám.

Článok pokračuje pod video reklamou

Tieto bunky sú pluripotentné, čiže z nich môže vzniknúť akákoľvek bunka v ľudskom tele. Na poli regeneratívnej medicíny sa do nich vkladá veľká nádej, lebo v budúcnosti by sa mohli používať na vytvorenie náhradných tkanív a tie jednoducho vymeniť za poškodené. Doteraz sa na výskumné účely používali kmeňové bunky získané z embryií.

Tieto okrem etického aspektu však prinášajú aj ďalší problém – imunitnú reakciu. Keďže takto získané bunky nie sú genenticky identické s hostiteľom, tieto tkanivá by po transplantácii spôsobili imunitnú reakciu a boli by odvrhnuté. Toto pri naklonovaných kmeňových bunkách nehrozí.

Jadro a vajíčko

John Gurdon, spolunositeľ minuloročnej Nobelovej ceny za medicínu už v 60-tych rokoch dokázal, že faktory nachádzajúce sa v cytoplazme zrelého vajíčka majú schopnosť zresetovať aj DNA vysokošpecializovanej, dospelej bunky do embryonálneho stavu.

To znamená, že gény nevyhnutné pre embryo, ktoré boli v dospelej bunke vypnuté, sa znovu zapnú. Naklonovať ľudské kmeňové bunky sa vedci snažili od naklonovania Dolly, no neúspešne. Fungovalo to u primátov, keď sa tímu zodpovednému za tento prielom podarilo naklonovať kmeňové bunky makakov.

Shoukhrat Mitalipov a jeho tím naklonovali kmeňové bunky pomocou techniky známej ako somatický jadrový transfer. Jadro bunky, ktoré obsahuje genetickú informáciu zapísanú v DNA sa vyizoluje z akejkoľvek somatickej bunky – čo sú všetky bunky okrem vajíčok a spermií.

Mitalipov vo svojich experimentoch použil bunky kože. Jadro sa následne vloží do neoplodneného vajíčka od darcu zbaveného DNA. Tákáto hybridná bunka sa správa ako oplodnené vajíčko a po elektrostimulácii sa začne deliť až do štádia blastocystu, kedy sa z neho vyizolujú kmeňové bunky.

Vysoká efektivita

Táto technika je známa už dlho, napriek tomu sa to až doteraz nikomu nepodarilo. Úspech spočíval v dolaďovaní detailov. Jedným z nich bolo pridanie kofeínu do chemického koktailu, ktorý zabránil predčasnej aktivácii vajíčka.

Predtým, ako sa vedci presunuli k ľudským bunkám, svoju techniku zdokonaľovali na vajíčkach primátov – na testovanie rôznych kombinácií faktorov ich použili viac ako tisíc. Následne aby dokázali, že naklonované bunky sú skutočne kmeňové, premenili ich na rôzne typy buniek. Medziiným aj na bunky srdcového svalu schopné kontrakcií.

Navyše, technika je veľmi účinná. Potrebovali iba 5 vajíčok od jedného darcu na vytvorenie bunkovej línie. „Efektívnosť je na tom to najúžasnejšie“, povedal pre Nature George Daley, jeden z popredných svetových odborníkov na kmeňové bunky.

Ako postupovať inak

Jednou ďalšou podobnou metódou je vytvorenie indukovaných kmeňových buniek z dospelých pomocou definovaných transkripčných faktorov. Okrem problémov s efektívnosťou tejto metódy existujú náznaky, že ich zresetovanie nie je dokonalé. Preto môže táto nová metóda byť bezpečnejšou.

„Teraz musíme ešte porovnať bunky vytvorené oboma metódami a zisiť, ktoré z nich sa viac podobajú na naozajstné embryonálne bunky“, dodáva Daley.

Existuje ale jeden rozdiel, ktorý už teraz hovorí v prospech tejto novej metódy. Mitochondriálna DNA. Mitochondrie slúžia v bunke ako malé elektrárne na výrobu energie pre bunku. Nachádzajú sa v cytoplazme bunky a ich zdrojom pri oplodnení je vajíčko.

To znamená, že sa vždy dedia po matke a nevznikajú kombináciou génov oboch rodičov, ako je tomu pri jadrovej DNA. Aj DNA mitochondrií podlieha mutáciám a tie sú zodpovedné za rôzne ochorenia orgánov náročných na prísun energie ako mozog, srdce, a svaly. Keďže darcovské vajíčko bude mať mitochondriálnu DNA v poriadku, pomocou tejto novej techniky by vedci mohli v budúcnosti liečiť aj tieto ochorenia.

Autor pracuje v biomedicínskom výskume.

Masahito Tachibana, Paula Amato, Michelle Sparman, Nuria Marti Gutierrez, Rebecca Tippner-Hedges, Hong Ma, Eunju Kang, Alimujiang Fulati, Hyo-Sang Lee, Hathaitip Sritanaudomchai, Keith Masterson, Janine Larson, Deborah Eaton, Karen Sadler-Fredd, David Battaglia, David Lee, Diana Wu, Jeffrey Jensen, Phillip Patton, Sumita Gokhale, Richard L. Stouffer, Don Wolf, Shoukhrat Mitalipov. Human Embryonic Stem Cells Derived by Somatic Cell Nuclear Transfer. Cell, 2013; DOI: 10.1016/j.cell.2013.05.006

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska
  2. Špeciálna príloha: Krížovky na leto
  3. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku
  4. Zmrzlina v Mekáči má u nás kratšiu záruku ako v Rakúsku. Prečo?
  5. Veríte brusniciam pri zápaloch močových ciest? Nemusia stačiť
  6. Aká je ideálna vlhkosť a teplota v byte? Výskum hovorí jasne
  7. Vyberiete si radšej romantický Paríž alebo slnečné Nice?
  8. Dobrú chuť: Letné šaláty a bizarné praktiky food fotografie
  9. O asistovanej reprodukcii sa šíri množstvo zavádzajúcich tvrdení
  10. Pivovar Šariš rozdá tisíce eur, o časti peňazí rozhodnú ľudia
  1. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska
  2. Špeciálna príloha: Krížovky na leto
  3. Najpredávanejšou jazdenkou v tuzemsku bola Škoda Octavia
  4. Gopass-dovolenka, ktorá sa oplatí
  5. OMV robí dovolenku pre vodičov oddychom
  6. OMV robí dovolenku pre vodičov oddychom
  7. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku
  8. Zmrzlina v Mekáči má u nás kratšiu záruku ako v Rakúsku. Prečo?
  9. Dubravské Čerešne majú sladké prekvapenie pre najrýchlejších!
  10. Aká je ideálna vlhkosť a teplota v byte? Výskum hovorí jasne
  1. Aká je ideálna vlhkosť a teplota v byte? Výskum hovorí jasne 32 567
  2. Zmrzlina v Mekáči má u nás kratšiu záruku ako v Rakúsku. Prečo? 21 664
  3. Infografika: Slováci minuli na Pohode historicky najviac peňazí 20 440
  4. Dobrú chuť: Letné šaláty a bizarné praktiky food fotografie 10 437
  5. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska 9 663
  6. Vyberiete si radšej romantický Paríž alebo slnečné Nice? 6 442
  7. Veríte brusniciam pri zápaloch močových ciest? Nemusia stačiť 4 703
  8. O asistovanej reprodukcii sa šíri množstvo zavádzajúcich tvrdení 3 659
  9. Pivovar Šariš rozdá tisíce eur, o časti peňazí rozhodnú ľudia 2 797
  10. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku 2 238