Zvieratá s ľudskými orgánmi dostali zelenú. Japonsko posúva hranice

Tím z Tokijskej univerzity bude mať ako zrejme prvý na svete možnosť priviesť na svet geneticky zmiešané tvory obsahujúce ľudské a zvieracie bunky. Do marca v Japonsku platil zákaz podobnej ľudsko-zvieracej chiméry (chiméra je tvor, ktorý má v tele bunky s rôznou DNA, zvyčajne však nie z iného druhu), uvádza Technet.cz.

Potom však došlo k zmene legislatívy a po novom je možné požiadať o schválenie výskumného projektu, ktorý by mohol zahrnúť aj zaručenie vývoja a narodenia chiméry s ľudskými bunkami. Prvé povolenie dostal práve tím z Tokijskej univerzity, ktorý vedie dlhoročný proponent a odborník v tomto odbore Hiromicu Nakauči (v odbornej literatúre ho hľadajte ako Hiromitsu Nakauchi).

Orgánová pomoc zvonku
Tím chce pracovať metódou, ktorá sa už skúšala aj v iných laboratóriách. Pre pokus sú potrebné embryá, ktoré majú cielene z prevádzky vyradené gény pre tvorbu orgánov. Do zárodkov sa potom majú vpraviť bunky iného druhu, z ktorých by mal orgán vzniknúť.

Samozrejme nejde o bežné, plne vyvinuté bunky, ale tzv. embryonálne kmeňové bunky, teda bunky, aké nájdete v plode počas ranej fázy vývoja. Sú veľmi "plastické" a môžu sa (aspoň v princípe) vyvinúť v akýkoľvek typ tkaniva.

Embryo sa potom transplantuje do tela náhradnej matky. Počas ďalšieho vývoja sa potom majú vložené kmeňové bunky postarať o vytvorenie orgánov, ktoré jeho pôvodné, geneticky "zmrzačené" bunky vytvoriť nemôžu. Mali by tak vzniknúť zvieratá, ktoré majú orgány viacmenej výhradne z ľudských buniek. Konkrétnym cieľom japonského tímu je vytvoriť potkany s pankreasom z ľudských buniek.

Načrtnutý princíp v praxi však zatiaľ nefunguje. Vedci o vytvorení tzv. ľudsko-zvieracích chimér uvažujú už desiatky rokov a zhruba v posledných 20 rokoch sa o to niekoľko tímov snaží systematicky. Chiméry by mohli slúžiť ako "zdroj" orgánov pre transplantácie, ale tiež napríklad k výskumu chorôb špecifických pre človeka.

Výskum sa opakovane dostával do rôznych slepých uličiek, ale pokrok je zjavný. V roku 2018 sa prvýkrát podarilo v USA vytvoriť myši, ktoré mali orgány z potkaních buniek. To preto, že myši kvôli úprave nemali gény pre tvorbu orgánov, a tak za ne do tejto úlohy "zaskočili" do embrya vstreknuté potkanie bunky. Zvieratá žili s tými "náhradnými" orgánmi prakticky rovnako dlho ako bežné laboratórne myši.

Čo keď nie sú príbuzní?
Ovšem potkany a myši sú si vývojovo blízke tvory. Autori spomínanej práce z roku 2018 vstrekli tiež ľudské bunky do prasacieho embrya, ale výsledok bol iný. Ľudské bunky sa v prasacom embryu prakticky nevyvíjali, po mesiaci vývoja zostala približne jedna na prasacích 100-tisíc buniek. Vyvíjajúce sa embryo tieto nepríbuzné bunky zrejme agresívne napadalo a ničilo - v každom prípade sa im nedarilo. (Embryá boli po tejto dobe zničené, neboli donosené.)

Japonská skupina Hiromuciho Nakaučiho vyskúšala podobný pokus s ovčími embryami. Domnievala sa, že to by pre ľudské bunky mohlo byť lepšie prostredie, ale výsledok bol prakticky rovnaký. Ľudských buniek bolo v embryách málo, a rozhodne nevytvorili nič, čo by pripomínalo orgány.

Rovnako ako v prípade spomínaného pokusu v USA, ani Nakauči ovco-ľudské embryá nenechal vyvinúť a po 28 dňoch ich zničil. Nové japonské predpisy mu však dovoľujú, aby pokusy doviedol až do konca a chiméry nechal narodiť. Samozrejme, ak nebudú v sebe zvieratá mať viacmenej "ľudské" orgány, ich donosenie nedáva zmysel.

Cieľom ďalších pokusov je teda predovšetkým "pohrať" sa s parametrami pokusu. Vedci budú skúšať rôzne obmieňať postup, používať napríklad embryonálne bunky v rôznych fázach vývoja atp. Môžu meniť aj zloženie výživových roztokov, používať embryá rôznych kmeňov pokusných zvierat atď. Musia sa tiež naučiť "riadiť" prácu buniek v cudzom embryu tak, aby vytvárali ten orgán, ktorý vedci chcú, a nedostali sa napríklad do mozgu, kde by pravdepodobne narušili jeho vývoj.

Pravdepodobne ich čakajú roky mravčej práce v laboratóriu s neistým výsledkom. Nakauči tiež prehlasuje, že sa nemieni nikam ponáhľať a ak bude tím na sľubnej ceste, s donosením prvých chimér sa nebude ponáhľať.

Či ich budeme mať radi...
Čo možno nie je zle, ako pripomenul pre časopis Nature Tecuja ISI z Hokkaidskej univerzity v Sappore: "Je to dobré postupovať opatrne, pretože tak budú môcť viesť dialóg s verejnosťou, ktorá má (z pokusov) obavy a výhrady."

Obavy sú rozšírené. Vedcov vo vyspelých krajinách dodnes desia prípady genetických modifikácií u potravín, keď sa z hľadiska odborného konsenzu relatívne neškodná technológia stala terčom odporu veľkej časti verejnosti.

Niektorí sa tiež ťažko zmierovali so zmenami v prístupe k pokusným zvieratám, ktoré si v posledných desiatkach rokov vynútili do značnej miery hnutia za ochranu zvierat. V čase, keď zvieratá boli v podstate "spotrebný materiál" a etické komisie neexistovali, sa pokusy na nich dali objektívne povedané vykonávať s výrazne menšou administratívnou záťažou. Chiméry v sebe doslova kombinujú obe problematiky, a nie je divu, že vedci chcú postupovať opatrne.

Na druhej strane, genetické modifikácie sú v mnohých odboroch, napríklad vo farmácii, a teda výrobe liekov, kľúčovými technológiami. Celý rad moderných liečiv by sa bez nich nedal vôbec vyrábať - a nikto proti tomu neprotestuje. GMO produkty síce neradi vidíme na tanieri, ale prehĺtame ich bez problémov. Ako sa budeme stavať k novej obličke z geneticky vzniknutej prasaco-ľudskej chiméry?

Za pár desiatok rokov aj vďaka japonským pokusom napríklad dostaneme možnosť na túto otázku odpoveď nielen hypoteticky. Všetkým, ktorí sa nemôžu rozhodnúť, môže byť útechou, že isté to nie je - úspech zatiaľ rozhodne nie je zaručený. A aj keby sa to v laboratóriách podarilo, je veľkou otázkou, či by také orgány boli dostupnejšie a lacnejšie ako tie získané od darcov v rámci tradičných zdravotníckych systémov.