Neopouštěj staré věci pro nové, radí písnička pánů Svěráka a Uhlíře. Radu by měli poslechnout i biologové vyvíjející nové léčebné postupy. Američtí vědci narazili při pokusech se žhavou novinkou, tzv. indukovanými pluripotentními kmenovými buňkami, na nečekané komplikace. „Staré dobré“ embryonální kmenové buňky, nad nimiž už mnozí lámali hůl, těmito neduhy netrpí.
Univerzální buněčná surovina V roce 2007 vnesl japonský biolog Šinja Jamanaka do lidských kožních buněk čtveřici genů a zajistil tak jejich proměnu na univerzální buněčnou surovinu. Tyto tzv. indukované pluripotentní kmenové buňky se neomezeně množí a když jim vědci vytvoří v laboratoři vhodné podmínky, promění se na jakýkoli ze zhruba 230 typů buněk tvořících organismus dospělého člověka.
Vědci dokážou z indukovaných pluripotentních kmenových buněk vypěstovat například srdeční svalovinu, neurony, krvinky nebo buňky slinivky, jater či oční sítnice.
Lékaři doufají, že s pomocí těchto buněk budou léčit následky infarktu, Parkinsonovu chorobu, leukemii, cukrovku, jaterní cirhózu nebo slepotu vyvolanou degenerací sítnice. Odebrali by pacientovi buňky kůže, změnou dědičné informace by z nich vytvořili surovinu indukovaných pluripotentních kmenových buněk a z těch by pak nemocnému napěstovali buňky, které potřebuje pro léčbu.
Organismus pacienta by nové buňky nebo z nich vypěstovanou tkáň bez problému přijal. Jeho imunitní systém by ji nevnímal jako cizí. Byly by to pacientovy vlastní buňky „rekvalifikované“ na novou profesi.
Jamanakův objev vítali mnozí jako umíráček embryonálních kmenových buněk. Ty se hodí pro stejné typy léčby jako indukované pluripotentní kmenové buňky. Jejich tvorba je ale podstatně kontroverznější. Vědci je vytvářejí z lidského embrya starého zhruba jeden týden. Embryo přitom zanikne. To je nepřijatelné například pro mnohé křesťany nebo buddhisty, kteří vidí v embryu lidskou bytost.
Komplikovanější by byla i léčba tkáněmi vytvořenými z embryonálních kmenových buněk. Ty nesou dědičnou informaci lidského zárodku a pacientův imunitní systém by je mohl vnímat jako cizorodé. Pro léčbu konkrétního člověka by bylo nutné najít odpovídající typ embryonálních kmenových buněk. Podobně, jako se hledá vhodný orgán pro transplantaci.
Lidské embryonální kmenové buňky byly opakovaně prohlášeny za překonané a zaznívají hlasy, aby se prostředky a výzkumné kapacity soustředily přednostně na indukované pluripotentní kmenové buňky.
Biologové to odmítají. Buňky vzniklé z embryí zůstávají stále „zlatým standardem“, s nímž se všechny ostatní typy „léčebných“ buněk poměřují. Zatím je nic netrumflo. V 90. letech ohlásila belgická bioložka Catherine Verfaillieová, že získala z kostní dřeně buňky, které se schopností proměny na specializované buňky dospělého těla vyrovnají buňkám z embryí.
Postupem času se ukázalo, že buňky z kostní dřeně se jen velmi špatně množí. Zaostávaly za „zlatým standardem“ i v rejstříku buněčných „profesí“, na něž je lze „přeškolit“. Některé výsledky z laboratoře Catherine Verfaillieové se nikomu dalšímu nepodařilo zopakovat a nad jejich autory se vznáší podezření z vědeckého podvodu. „Zlatý standard“ má navrch i nad indukovanými pluripotentními kmenovými buňkami, jež trpí výrazným sklonem k proměně ve zhoubný nádor. Plná čtvrtina myší, jež nesly tyto buňky v těle, podlehla rakovině.
Nové buňky jsou líné, rychle stárnou a hynou Nejnovější výzkum amerických vědců vedených Robertem Lanzou ze soukromé biotechnologické společnosti Advanced Cell Technology prokázal, že specializované „léčebné“ buňky vypěstované v laboratoři z lidských indukovaných pluripotentních kmenových buněk trpí celou řadou dalších neduhů.
Vědci z Lanzova týmu vytvořili v laboratoři buňky jemných cévních kapilár, krvinky a buňky oční sítnice. Jako surovinu použili buď „staré“ lidské embryonální kmenové buňky, nebo jejich novou „náhražku“ vytvořenou podle receptury Šinji Jamanaky. Proměna „suroviny“ na specializované buňky probíhala stejně bez ohledu na to, jakou výchozí buňku vědci použili.
Další osudy buněk se však dramaticky lišily. Buňky vzniklé z indukovaných pluripotentních kmenových buněk masově hynuly. Také rychle stárnuly a ztrácely schopnost se dále množit. I když na buňkách nebyl vidět žádný defekt, množily se jen velmi líně.
Výsledky Lanzova týmu zveřejněné ve vědeckém časopise Stem Cells naznačují, že si indukované pluripotentní kmenové buňky nesou pro využití k léčbě obrovský handicap. Lékaři budou pro pacienta potřebovat velké množství dokonale fungujících buněk. Indukované pluripotentní kmenové buňky se jako surovina pro tyto účely zatím nehodí.
„Není to nijak malý rozdíl,“ komentuje v rozhovoru pro časopis Scientific American výsledky studie Robert Lanza. „Jejich aktivita je tisíckrát až pěttisíckrát nižší. Na jedné straně nemáte dost buněk ani na zakrytí hrotu propisovačky, na druhé jich máte plnou zkumavku.“
Společnost Advanced Technology vkládala do indukovaných pluripotentních kmenových buněk velké naděje a v letošním roce hodlala podat žádost americkému Úřadu pro potraviny a léčiva na klinické testy červených krvinek získaných z této buněčné „suroviny“.
„Byli jsme z našeho zjištění zdrcení,“ přiznává Lanza. „V této chvíli se léčba vzdálila o celé roky. Přitom ve sdělovacích prostředcích i mezi odborníky se neustále opakuje, že indukované pluripotentní kmenové buňky se embryonálním kmenovým buňkám ve všem vyrovnají a navíc k jejich tvorbě není potřeba lidské embryo. Všichni jsou z nich nadšení a nikoho nezajímají problémy, které je provázejí. Tady už nejde o to, že se pár buněk promění na nádorové buňky. Celá populace buněk je špatná.“ Zdá se, že hlavní příčinou potíží je způsob, jakým jsou do buněk vnášeny potřebné geny. Vědci k tomu používají viry upravené metodami genového inženýrství. Pokud se Lanza při přípravě „suroviny“ použití virů vyhnul, byly výsledky o poznání lepší.
„Teď je jasné, že nemůžeme do buňky nacpat geny pomocí virů a myslet si, že to zůstane bez následků,“ říká Lanza.
Přesto biologové nezlomili nad indukovanými pluripotentními kmenovými buňkami hůl. Na podobné „vzlety a pády“ jsou zvyklí.
„S těmi buňkami je řada problémů, ale to neznamená, že nejsou slibné,“ říká odborník na rekonstrukci tkání a orgánů Anthony Atala z Institute for Regenerative Medicine v americkém Salemu. „Ty problémy nejsou neřešitelné.“
Zklamání u mikroskopu Léčit vážné choroby pomocí kmenových buněk je vize řady vědeckých týmů na celém světě. Kmenové buňky jsou totiž univerzálně použitelné a lze je přeměnit na specializované buňky třeba srdečního svalu, jater, mozkové tkáně apod. K dispozici jsou dva zdroje: kmenové buňky odebrané z týden starého embrya, což vyvolává nesouhlas řady lidí. Druhou možností jsou tzv. indukované pluripotentní kmenové buňky, vytvořené třeba z kožních buněk. Nejnovější výzkum ukázal, že právě tato nadějná cesta zatím vede do slepé uličky.
Důkazy lenosti Tým Roberta Lanzy (na snímku) vzal oba druhy kmenových buněk a vytvořil z nich krvinky, jemné cévní vlásečnice a buňky oční sítnice. Při sérii pokusů vědci zjistili, že pokud tyto specializované buňky pocházejí z indukovaných pluripotentních buněk, množí se mnohem pomaleji, a pro léčbu jsou tedy nevhodné, protože lékaři budou potřebovat pro terapii miliony dokonale fungujících buněk.
O autorovi| JAROSLAV PETR, Autor je profesorem České zemědělské univerzity a pracuje ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Praze-Uhříněvsi
