Ve světě postihne mozková cévní příhoda každoročně kolem patnácti milionů lidí. V zasažené oblasti mozku dojde k výpadku v zásobování krví a to vyvolá záhubu neuronů.
Jen třetina pacientů se z mozkové mrtvice zotaví. Další třetina na následky poškození mozku umírá a zbývajících pět milionů přežije s postižením. Často ochrnou, ztratí schopnost řeči či přijdou o zrak.
Odkud pochází koronavirus? Vědci se v teoriích rozcházejí, podle některých virus stále přežívá v mezihostitelích |
Lékaři se pokoušejí o „zalátání díry“ vniklé po mozkové cévní příhodě v nervové tkáni. Postižené místo se snaží zacelit nejrůznějšími typy buněk. Testovali například kmenové buňky kostní dřeně nebo nervové kmenové buňky, které dávají vzniknout novým neuronům ve zdravém mozku.
Tyto experimenty si ale nikdy nekladly za cíl náhradu neuronů zaniklých při mozkové cévní příhodě. Lékaři si od transplantace buněk do mozku slibovali zmírnění škod, k nimž dochází po mrtvici. Léčebné buňky měly například v postiženém místě potlačit zánětlivé procesy, jež jsou s to poškodit i buňky, které mozková mrtvice přímo nezasáhla.
Jindy vědci sázeli na to, že látky vylučované transplantovanými kmenovými buňkami zvýší ochotu přeživších neuronů k záskoku za zaniklé buňky mozku.
Příliš fantastická představa
Představa, že by bylo možné vyspravit mozek poškozený mrtvicí a nahradit ztracené buňky novými neurony, připadala vědcům až příliš fantastická. Právě to se ale nyní podařilo mezinárodnímu týmu vedenému Ollem Lindvallem a Zaalem Kokaiou z univerzity ve švédském Lundu. O svém průlomovém úspěchu informovali odbornou veřejnost ve studii publikované vědeckým časopisem Proceedings of the National Academy of Sciences.
‚Griluje nám mozek a dokonce může za covid-19.‘ Konspirátoři jásají, technologie 5G budí vášně |
„Je skvělé zjistit, že je opravdu možné opravit mrtvicí poškozený mozek a obnovit ztracená nervová spojení. Naše studie vzkřísila naději, že v budoucnu bude možné nahradit mrtvé neurony novými, zdravými nervovými buňkami také u pacientů po mrtvici. Zbývá nám však ještě urazit dlouhou cestu,“ říká neurolog Olle Lindvall.
Co umějí léčebné neurony
Vědci nejprve pokusným potkanům zaškrtili cévu dodávající krev do části mozkové kůry zodpovědné za ovládání přední končetiny. Napodobili tak mozkovou mrtvici, po které pacientovi ochrne ruka. Dva dny po tomto zákroku přistoupili k léčbě.
Do postiženého místa vnesli lidské nervové buňky vypěstované v laboratoři. Buňky pořídili z kůže lidského dárce postupem, za který získal japonský biolog Šin’ja Jamanaka v roce 2012 Nobelovu cenu. V kožních buňkách aktivovali čtveřici vybraných genů a specializované buňky tím proměnili na jakousi univerzální buněčnou surovinu označovanou jako indukované pluripotentní kmenové buňky.
Počítač v roli soudce. Odvádí lepší práci než lidský mozek |
Z indukovaných pluripotentních kmenových buněk se dá specifickou změnou kultivačních podmínek vypěstovat jakýkoli typ buněk lidského těla. Buňky tak projdou jakýmsi rekvalifikačním kurzem na novou profesi a lze je použít k léčbě dárce. Jeho imunitní systém nevnímá transplantované léčebné buňky jako cizí, a ochotně si je proto osvojí. Dnes se testuje tento léčebný postup například při poranění míchy nebo při degeneraci sítnice v oku.
Lindvall, Kokaia a jejich spolupracovníci proměnili univerzální buněčnou surovinu na buňky nervového systému a doufali, že jimi potkanům aspoň zčásti nahradí mozkovou tkáň poškozenou uměle navozenou mrtvicí.
Léčebné buňky nezklamaly. Nejen že se v mozku uchytily, ale propojily se s neurony okolní mozkové kůry. Po půlroce dosáhly výběžky léčebných neuronů dokonce až do protější mozkové polokoule a i tam se propojily s neurony centra řídícího pohyb přední končetiny.
Obnovený pohyb nohy
Teď vědce zajímalo, zda nové neurony zastanou práci buněk zničených mrtvicí a zvířatům navrátí vládu nad ochrnutou končetinou. Potkani léčení lidskými nervovými buňkami se z následků mozkové mrtvice uzdravili. Nejen že dokázali ochrnutou přední končetinou pohybovat, ale dokonce se jim do ní vrátil ztracený hmat.
Potvrzení světlem
Vědci teď stáli před klíčovou otázkou. Lze pozorovaný léčebný efekt s jistotou připsat náhradě zničených neuronů transplantovanými buňkami? Co když léčebné neurony pouze posílily hojivé procesy v poškozené nervové tkáni?Detailní pohled na poraněné místo mozku odhalil, že se rozsah poškozené tkáně nezmenšil. Mozek tedy neregeneroval.
Zásadní význam léčebných buněk prokázaly mimo jakoukoli pochybnost další experimenty. Vědci upravili dědičnou informaci léčebných buněk tak, aby produkovaly bílkovinu, která po osvícení nervové tkáně dočasně zablokuje práci neuronů.
V mozku panuje absolutní tma. Proto tam takto upravené neurony nerušeně pracují. Léčeným potkanům ale vědci zavedli do mozku jemné optické vlákno, jehož prostřednictvím mohli do mozku přivést světlo. Neurony pak v dané oblasti mozku osvícením vyřazovali z činnosti a zhášením světla je opět do činnosti uváděli.
Jakmile světelný podnět léčebné neurony zablokoval, potkani znovu ochrnuli a svou přední končetinu neovládali. Když světlo v mozku zhaslo a léčebné neurony se probudily k životu, pohyblivost i hmat se zvířatům vrátily.
„Před námi ničeho podobného nikdo nedosáhl,“ říká Zaal Kokaia. „Teď se chceme dozvědět víc o tom, jak ovlivňují transplantované buňky práci druhé poloviny mozku. Chceme se také blíže podívat na to, jak by transplantace léčebných buněk zlepšila vyšší nervové funkce, jako je například paměť. Vedle toho nás pochopitelně zajímají i nežádoucí vedlejší efekty celé procedury. Pokud má v budoucnosti sloužit k léčbě lidských pacientů, je její bezpečnost samozřejmě velmi důležitá.“
