Vědci mají nový způsob, jak vyrobit kmenové buňky

31.01. 11:32 | Autor: Radek John

Kmenové buňky mají schopnost měnit se na různé typy buněk, z nichž je postaveno naše tělo - třeba na buňku svalovou, buňku střevní výstelky, nebo sítnicovou. Jejich dokonalé ovládnutí by mohlo mimo jiné umožnit pěstování nových orgánů místo poškozených. Vědci nyní vymysleli údajně nový "snadný" postup, jak kmenové buňky připravit.

Různé druhy terapie kmenovými buňkami zkoumají lékaři na celém světě. Zázračné buňky se dají získat několika způsoby. Nejstarší způsob je z lidských embryí, a to i tak, že vezmete jádro běžné tělní buňky pacienta a vložíte ho do vajíčka. Když se začne vyvíjet, jeho vývoj zastavíte a buňky si vezmete. Některé tkáně v lidském těle také obsahují kmenové buňky celý život, třeba kostní dřeň. Kmenové buňky z nich se však mohou přeměnit jen v omezený počet jiných buněčných typů. Poslední možnost je přinutit běžnou tělní buňku, třeba kožní, aby zapomněla, že je nějakým buněčným typem.

Stane se kmenovou buňkou, z níž kdysi vzešla. Takovým buňkám se říká indukované pluripotentní kmenové buňky, anglicky "induced pluripotent stem cells (iPSC)". Slovo pluripotentní znamená schopnost přeměnit se v jakýkoliv ze tří zárodečných listů - základních součástí vyvíjejícího se embrya, z nichž vznikají všechny tkáně. Příprava iPSC je komplikovaná. Skupina vědců, vedená Haruko Obokatovou z Centra pro vývojovou biologii RIKEN v japonském Kóbe, teď přišla v časopise Nature se způsobem, jak celý proces zjednodušit.

Kyselý roztok

Buňky připravené jejich metodou mají navíc neobvyklé vlastnosti. Novému druhu buněk říkají STAP (stimulus-triggered acquisition of pluripotency - stimulem spuštěná získaná pluripotence). Připravili je z myších krevních buněk, které vystavili po dobu dvacet pět minut prostředí s pH 5,7. Neutrální pH je 7, takže roztok s pH 5,7 je kyselý, ale jen málo. Například čaj má pH 5,5.

Každá tělní buňka má na svém povrchu spoustu různých molekul, které signalizují ostatním buňkám v organizmu její identitu. Myší krevní buňky v experimentu Obokatové a spol. po vystavení nízkému pH svá molekulární návěstí ztratily.

Vědci k nim navíc přidali zvláštní bílkovinu, jež se rozsvítí v ultrafialovém světle, pokud je v jádře buňky aktivní gen související s pluripotencí. To se stalo. Když výzkumníci přidali nově vytvořené STAP buňky do myšího embrya, přidružily se k jeho ostatním buňkám (Na vloženém krátkém filmu dole můžete vidět embryo se srdcem celým ze STAP buněk.).

Umělé stadium?

Takovou schopnost měly podle dosavadních vědomostí jen embryonální kmenové buňky nebo iPSC. Tím ale schopnosti STAP buněk nekončí. Dokážou se přeměnit i v buňky trofoblastu. Je to struktura na povrchu embrya, která mu slouží k výživě. Časem se z něj vyvíjí placenta. Buňky vlastního embrya a trofoblastu se navzájem oddělují velmi brzo po startu vývoje nového organizmu.

Schopnost STAP buněk přeměnit se v buňky trofoblastu by mohla naznačovat, že je expermintální zásah vrátil až před toto stádium. Možná ještě zajímavější je ale alternativní vysvětlení, které vědci navrhují.

STAP buňky by mohly být zvláštní stav buněk, který v přírodě neexistuje. Vědcům se mohlo podařit vyrobit něco, co v běžném vývoji embryu nemá místo. Takový druh buněk může mít samozřejmě nepřeberná praktická využití. Jestli to tak opravdu bude, ukáže až čas. Jako první bude potřeba vyzkoušet, jestli se dají STAP buňky vyrobit i z buněk lidských.

Foto: Haruko Obokata

Autor: Radek John