Z laboratoře japonského biologa Shinyi Yamanaky na univerzitě v Kjótu se valí jedna revoluční zpráva za druhou a velké prestižní vědecké časopisy, jako je Science nebo Cell, je snad ani nestačí tisknout.
Do světa výzkumu kmenových buněk vstoupil Yamanaka v roce 2006 razantně objevem tzv. indukovaných pluripotentních kmenových buněk.
Většina vědců se v té době dohadovala, zda je přípustné vyrábět z lidských zárodků embryonální kmenové buňky s nadějí, že z nich jednou vypěstujeme buňky, tkáně nebo orgány pro nemocné, zraněné či tělesně postižené. Pro někoho byl zánik lidského embrya při jeho proměně na potenciálně léčivé buňky přijatelný, pro jiné byla tato daň příliš vysoká.
Yamanaka nabídl z této situace elegantní východisko. Získal potenciálně léčivé buňky z krajně nepravděpodobného zdroje - z buněk kůže. Neuvěřitelnou proměnu vysoce specializované buňky na univerzální buněčnou surovinu zajistil přenosem čtveřice genů.
Buňky, pro které se ujalo označení indukované pluripotentní kmenové buňky, se kvalitou vyrovnají buňkám získaným z embrya.
Mají oproti nim ovšem hned několik výhod. Při jejich pěstování není zapotřebí lidský zárodek. Teoreticky lze každému člověku tyto buňky vypěstovat z jeho kůže. Případnou léčbu takovými buňkami by nekomplikovaly nežádoucí reakce imunitní obrany na transplantované buňky, tkáně či orgány.
Indukované pluripotentní kmenové buňky mají i celou řadu nectností. Jejich tvorba má nízkou účinnost. Jeden z používaných genů u nich navíc zvyšuje sklon k nádorovému bujení.
K vnášení genů se používaly viry, které jsou z hlediska vzniku rakoviny rovněž rizikové. Yamanaka tyto problémy jeden po druhém řeší. Záhy se mu podařilo vypěstovat indukované pluripotentní kmenové buňky z lidské kůže.
Spřáhl geny do "vláčku"
Našel také způsob, jak se obejít bez rizikového nádorového genu a zcela nedávno nahradil rizikové viry ze skupiny retrovirů mnohem bezpečnějšími adenoviry. Zatímco retroviry vyvolávají řadu závažných onemocnění, infekce adenovirem se projevuje nanejvýš jako nachlazení.
V poslední práci, kterou s předstihem před tištěným vydáním zveřejnil na svých internetových stránkách vědecký časopis Science, popisuje Yamanaka postup, jímž lze do buněk vpravit geny potřebné pro tvorbu indukovaných pluripotentních kmenových buněk bez pomoci virů.
Yamanaka spřáhl potřebné geny do jakéhosi „vláčku“. Ten pak donutil „vjet“ do nitra kožních buněk myši. Takto propašované geny proměnily kožní buňky na indukované pluripotentní kmenové buňky, z nichž lze ve vhodných podmínkách vypěstovat jakýkoli typ buněk dospělého těla.
Indukované pluripotentní kmenové buňky získané pomocí genových „vláčků“ nemají sklon k rakovině, ale účinnost jejich produkce zůstává nepříjemně nízká. Zbývá také celý postup ověřit na lidských buňkách.
Indukované pluripotentní kmenové buňky se mohou stát ideální surovinou pro produkci léčivých buněk, například neuronů pro pacienty s Parkinsonovou chorobou, inzulín produkujících buněk pro diabetiky. Léčba je stále ještě v nedohlednu, ale díky Shinyovi Yamanakovi jsme jí zas o krůček blíž.
Do světa výzkumu kmenových buněk vstoupil Yamanaka v roce 2006 razantně objevem tzv. indukovaných pluripotentních kmenových buněk.
Většina vědců se v té době dohadovala, zda je přípustné vyrábět z lidských zárodků embryonální kmenové buňky s nadějí, že z nich jednou vypěstujeme buňky, tkáně nebo orgány pro nemocné, zraněné či tělesně postižené. Pro někoho byl zánik lidského embrya při jeho proměně na potenciálně léčivé buňky přijatelný, pro jiné byla tato daň příliš vysoká.
Yamanaka nabídl z této situace elegantní východisko. Získal potenciálně léčivé buňky z krajně nepravděpodobného zdroje - z buněk kůže. Neuvěřitelnou proměnu vysoce specializované buňky na univerzální buněčnou surovinu zajistil přenosem čtveřice genů.
Buňky, pro které se ujalo označení indukované pluripotentní kmenové buňky, se kvalitou vyrovnají buňkám získaným z embrya.
Mají oproti nim ovšem hned několik výhod. Při jejich pěstování není zapotřebí lidský zárodek. Teoreticky lze každému člověku tyto buňky vypěstovat z jeho kůže. Případnou léčbu takovými buňkami by nekomplikovaly nežádoucí reakce imunitní obrany na transplantované buňky, tkáně či orgány.
Indukované pluripotentní kmenové buňky mají i celou řadu nectností. Jejich tvorba má nízkou účinnost. Jeden z používaných genů u nich navíc zvyšuje sklon k nádorovému bujení.
K vnášení genů se používaly viry, které jsou z hlediska vzniku rakoviny rovněž rizikové. Yamanaka tyto problémy jeden po druhém řeší. Záhy se mu podařilo vypěstovat indukované pluripotentní kmenové buňky z lidské kůže.
Spřáhl geny do "vláčku"
Našel také způsob, jak se obejít bez rizikového nádorového genu a zcela nedávno nahradil rizikové viry ze skupiny retrovirů mnohem bezpečnějšími adenoviry. Zatímco retroviry vyvolávají řadu závažných onemocnění, infekce adenovirem se projevuje nanejvýš jako nachlazení.
V poslední práci, kterou s předstihem před tištěným vydáním zveřejnil na svých internetových stránkách vědecký časopis Science, popisuje Yamanaka postup, jímž lze do buněk vpravit geny potřebné pro tvorbu indukovaných pluripotentních kmenových buněk bez pomoci virů.
Yamanaka spřáhl potřebné geny do jakéhosi „vláčku“. Ten pak donutil „vjet“ do nitra kožních buněk myši. Takto propašované geny proměnily kožní buňky na indukované pluripotentní kmenové buňky, z nichž lze ve vhodných podmínkách vypěstovat jakýkoli typ buněk dospělého těla.
Indukované pluripotentní kmenové buňky získané pomocí genových „vláčků“ nemají sklon k rakovině, ale účinnost jejich produkce zůstává nepříjemně nízká. Zbývá také celý postup ověřit na lidských buňkách.
Indukované pluripotentní kmenové buňky se mohou stát ideální surovinou pro produkci léčivých buněk, například neuronů pro pacienty s Parkinsonovou chorobou, inzulín produkujících buněk pro diabetiky. Léčba je stále ještě v nedohlednu, ale díky Shinyovi Yamanakovi jsme jí zas o krůček blíž.
