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

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Hovorili sme s Babindolčanmi: Bohatí susedia ich prekvapili

Ľuďom v Babindole sa nepáči, ak sa o nich hovorí ako o bohatej dedine. Zbohatlo podľa nich len pár jednotlivcov.

KOMENTÁRE

Snaha o minimalizáciu škody

Hlavní aktéri babindolskej kauzy nasadili špecialistov na krízovú komunikáciu.

ŠPORT

Za megapodvod minidištanc? Rusov možno na olympiáde omilostia

Rusi túžia kráčať pod svojou vlajkou.

Neprehliadnite tiež

Európska sonda bude pátrať po známkach života na Marse

Sonda bude pátrať predovšetkým po metáne.

Priťahujú sa protiklady? Čo hovorí veda o výbere partnera

Podobnosť a rozdielnosť sú dôležité najmä na začiatku vzťahu.

Vznikli skôr ako koleso. Stručná história erotických hračiek

Skutočný význam dodali umelým penisom antickí Gréci.

Za dva týždne dvesto zemetrasení. Čo to pre Yellowstone znamená

Otrasy môžu byť pokračovaním série zemetrasení z leta minulého roku.

Človek bránil robotovi od Boston Dynamics otvoriť dvere. Neúspešne

Pracovníci testovali, ako sa robot dokáže prispôsobiť problémom.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Ste si istí, že svoj smartfón využívate naplno?
  2. Talent - vzdelanie - úspech
  3. Elektro-horúčka v podaní Volkswagenu
  4. Spoznáte týchto 11 filmov, v ktorých sa objavil McDonald’s?
  5. Nepýtajte od lekára antibiotiká pri chrípke či nádche
  6. 16 tipov na poznávacie zájazdy so slovenským sprievodcom
  7. Máte hypotéku a chcete lepšie spávať?
  8. Slovanet spustil LTE internet aj na juhu Tokaja
  9. Hľadá sa: Vzťah z rozumu. Darujte na Valentína predplatné SME.sk
  10. Dobrú chuť: príloha o dobrom jedle a varení v denníku SME
  1. Ak Vás nikdy nič nebolelo, nestrácajte čas čítaním tohto článku!
  2. Uvažujete nad solárnymi kolektormi? Získajte príspevok až 1750 €
  3. Ste si istí, že svoj smartfón využívate naplno?
  4. Príbeh tradičného družstva - príbeh Antonína Kvapila
  5. V Botanickej záhrade SPU otvorili jedinečnú výstavu orchideí
  6. Noc architektúry 2018
  7. V súťaži Záhrada, Park a Detail roka uspeli absolventi SPU
  8. Mieru spracovania odpadu zvyšujú automatizované linky
  9. Talent - vzdelanie - úspech
  10. Príbeh tradičného družstva - príbeh Iva Hlisnikovského
  1. 16 tipov na poznávacie zájazdy so slovenským sprievodcom 27 737
  2. Spoznáte týchto 11 filmov, v ktorých sa objavil McDonald’s? 19 765
  3. Mio MiVue 733 WiFi - snadno přeneste záznam autokamery do mobilu 13 143
  4. Máte hypotéku a chcete lepšie spávať? 6 499
  5. Dobrú chuť: príloha o dobrom jedle a varení v denníku SME 6 413
  6. Ste si istí, že svoj smartfón využívate naplno? 5 701
  7. Nepýtajte od lekára antibiotiká pri chrípke či nádche 3 642
  8. Nepýtajte od lekára antibiotiká pri chrípke či nádche 3 426
  9. Elektro-horúčka v podaní Volkswagenu 3 133
  10. Nové komorné bývanie v Karlovke? Karlove 3 100