MF Dnes: Nová cesta k záchraně vzácných zvířat
22.9.2008 | PRAHA | MF Dnes | Eva Bobůrková |
Každý den zmizí z planety nějaký druh živočicha či rostliny. Vědci se snaží je zachránit pro budoucnost. ČEŠTÍ A ITALŠTÍ VĚDCI přišli s převratným způsobem, jak uchovávat buňky. Z vysušených a znovu oživených buněk naklonovali ovčí embrya.
Skladovat v nemocnicích krev, tkáně či lidské buňky v suchém stavu a v teple - podobně jako droždí - a před použitím je pouze namočit? Nemyslitelné. Tedy dosud. Týmu vědců, v němž působí i známý český biolog Josef Fulka jr., se jako prvnímu na světě podařilo nastartovat vývoj embrya z buněk, které předtím vysušili mrazem ve vakuu (proces lyofilizace), pak je nechali tři roky odpočívat při pokojové teplotě v laboratoři, než je znovu zavodnili (rehydratovali) a použili pro klonování. A z těchto buněk se skutečně začala vyvíjet embrya. O svém úspěchu vědci informovali v prestižním časopise PloS ONE. Uchovat, oživit Metoda lyofilizace neboli „sušení mrazem“ se používá již léta k dlouhodobému uchovávání bakterií, kvasinek i jiných biologických materiálů. Buňky se ve zmrazeném stavu za podmínek vakua vysušují (voda se odpařuje za mrazu procesem tzv. mrazové sublimace). Vysušený materiál (antisérum, antigen, buňky) se může uchovávat při pokojové teplotě nebo v lednici a zachovává si jak strukturu, tak i biologickou aktivitu. Po dodání tekutiny jsou lyofilizované kultury bakterií znovu životaschopné.
Jak autoři studie v Plos ONE připomínají, některé předchozí vědecké práce popisují proces sušení mrazem a následné rehydratace i u červených krvinek a krevních destiček. (Použití touto metodou skladované krve například v nemocnicích je však ještě velmi vzdálenou budoucností.)
Zprávy o úspěšném uchovávání a znovuoživení embryonálních nebo tělních buněk se však zatím neobjevily vůbec nikde. Až nyní. „Spermie zatím je jediná buňka obsahující jádro, která byla kdy uchovávána v dehydrovaném stavu,“ vysvětluje Josef Fulka z Výzkumného ústavu živočišné výroby v Praze, náš přední odborník na klonování.
Tři roky „na suchu“ Životaschopnost vysušených buněk navíc vědci dokázali tím, že je úspěšně použili při vytváření ovčích embryí. Při klonování se do vejce zbaveného jádra a s ním i genetického materiálu vpraví jádro jiné (tělní) buňky - zatím však vědci používali vždy buňky čerstvé nebo zmrazené v tekutém dusíku. Tentokrát použil italskočeský tým patentovanou technologii izraelské biotechnologické firmy Core Dynamics. Buňky zmrazili a zároveň vysušili ve vakuu, takže nedošlo k poškození bílkovin. Pak je v „suchém stavu“ skladovali tři roky při pokojové teplotě, a poté je přidáním vody zase oživili a použili při klonování. Zlatým standardem pro uchovávání buněk je dnes konzervace v tekutém dusíku. Tento postup je však nákladný a komplikovaný, zejména pokud jde o dlouhodobé uskladnění. Proto vědci již dlouho zkoušejí postup vysušování mrazem, neboť by uskladnění a transport biologického materiálu velmi usnadnil a zlevnil.
Zásoby buněk i krve „Nepozorovali jsme, že by buňky ztratily během tří let skladování cokoli na své životaschopnosti,“ řekl o výzkumu svého týmu pro Reuters profesor Pasqualino Loi z univerzity v Teramu v Itálii.
Podle profesora Loie je naděje, že takto lze uchovávat celé buněčné linie. To otevírá spoustu nových možností na poli biomedicíny -dehydrované buňky lze později kdykoli použít při náhradách a obnově poškozených cév, srdce a jiných tkání a orgánů, mnohem dostupnější a snazší bude vytvářet zásoby krevních buněk, buněk kostní dřeně a mnoha dalších typů buněk.
Tak jako u zmíněných spermií - ty byly v dehydrovaném stavu uchovávány po dobu čtyř měsíců a poté použity při umělém oplodnění metodou ISCI (při které se spermie vpraví přímo do vajíčka). Záchrana vymírajících druhů Josef Fulka připomíná ještě další velké pole působnosti nové metody uchovávání buněk: záchrana živočichů ohrožených vyhynutím. Již dnes se uvažuje o vytváření genových bank a o zpětném „oživování“ vymírajících druhů, či dokonce uhynulých jedinců. Zvířata jako panda, vakovlk a mnoho dalších by se mohla uměle namnožit pomocí klonování.
Metoda klonování však zatím není příliš úspěšná. Ani u myší, skotu či ovcí. Přenos jádra, následná implantace do náhradní matky a poté vývoj klonovaného embrya často skončí buď ještě před narozením, nebo se narodí klonovaný jedinec s vážnými vadami. Příkladem, jak málo účinná je tato metoda, je i případ divokého tura - gaura, který již téměř zmizel z planety.
Vědcům se sice podařilo naklonovat býka Noaha ze zamražených buněk gauřího býka, který uhynul v jedné zoo v USA. Ale vědci použili ke klonování 692 gauřích kožních buněk a vpravili je do vajíček domácího skotu zbavených jejich vlastní dědičné informace. Ze všech vzniklých embryí pouze 81 dosáhlo vývojového stadia blastocysty. Vědci vybrali 42 nejživotaschopnějších zárodků a ty přenesli do pohlavního traktu 32 krav. Zabřezlo jen osm příjemkyň embryí. Klonovaný plod úspěšně donosila jen jediná kráva, mládě však přesto brzy po narození uhynulo…
„Než vědci poznají, proč se klonování nedaří, a metodu vylepší, mohly by některé ohrožené druhy už nenávratně zmizet,“ varuje Loi. „Pokud však nyní odebereme buňky zvířete, kterému hrozí vyhynutí, tato metoda nám umožní je uchovat neomezeně dlouho,“ slibuje si od nového postupu.
Ani experimenty česko-italského týmu nebyly pokaždé úspěšné. S dehydrovanými buňkami se klonování podařilo v 16 procentech pokusů, s čerstvými buňkami ve dvaceti procentech. „Víme, že náš postup není tou optimální variantou,“ dodává Josef Fulka, „a jistě bude stále co zlepšovat. Tak je tomu ale ve všem. Někdo na něco přijde a ti další to zdokonalují.“
Proč klonovat
Od přenosu jader (terapeutického klonování) si vědci slibují možnost pěstování orgánů pro transplantace, pro náhradu tkání nebo buněk.
Reprodukční klonování podle svých zastánců může dát neplodným párům šanci mít děti a pomoci zachránit ohrožené druhy živočichů.
Klonování by bylo ideální cestou pro masovou produkci hospodářských zvířat se specifickými vlastnostmi - například krav s vysokou dojivostí.
Klonování může zachránit ohrožené, nebo dokonce již vymřelé druhy.
reklama
Jak autoři studie v Plos ONE připomínají, některé předchozí vědecké práce popisují proces sušení mrazem a následné rehydratace i u červených krvinek a krevních destiček. (Použití touto metodou skladované krve například v nemocnicích je však ještě velmi vzdálenou budoucností.)
Zprávy o úspěšném uchovávání a znovuoživení embryonálních nebo tělních buněk se však zatím neobjevily vůbec nikde. Až nyní. „Spermie zatím je jediná buňka obsahující jádro, která byla kdy uchovávána v dehydrovaném stavu,“ vysvětluje Josef Fulka z Výzkumného ústavu živočišné výroby v Praze, náš přední odborník na klonování.
Tři roky „na suchu“ Životaschopnost vysušených buněk navíc vědci dokázali tím, že je úspěšně použili při vytváření ovčích embryí. Při klonování se do vejce zbaveného jádra a s ním i genetického materiálu vpraví jádro jiné (tělní) buňky - zatím však vědci používali vždy buňky čerstvé nebo zmrazené v tekutém dusíku. Tentokrát použil italskočeský tým patentovanou technologii izraelské biotechnologické firmy Core Dynamics. Buňky zmrazili a zároveň vysušili ve vakuu, takže nedošlo k poškození bílkovin. Pak je v „suchém stavu“ skladovali tři roky při pokojové teplotě, a poté je přidáním vody zase oživili a použili při klonování. Zlatým standardem pro uchovávání buněk je dnes konzervace v tekutém dusíku. Tento postup je však nákladný a komplikovaný, zejména pokud jde o dlouhodobé uskladnění. Proto vědci již dlouho zkoušejí postup vysušování mrazem, neboť by uskladnění a transport biologického materiálu velmi usnadnil a zlevnil.
Zásoby buněk i krve „Nepozorovali jsme, že by buňky ztratily během tří let skladování cokoli na své životaschopnosti,“ řekl o výzkumu svého týmu pro Reuters profesor Pasqualino Loi z univerzity v Teramu v Itálii.
Podle profesora Loie je naděje, že takto lze uchovávat celé buněčné linie. To otevírá spoustu nových možností na poli biomedicíny -dehydrované buňky lze později kdykoli použít při náhradách a obnově poškozených cév, srdce a jiných tkání a orgánů, mnohem dostupnější a snazší bude vytvářet zásoby krevních buněk, buněk kostní dřeně a mnoha dalších typů buněk.
Tak jako u zmíněných spermií - ty byly v dehydrovaném stavu uchovávány po dobu čtyř měsíců a poté použity při umělém oplodnění metodou ISCI (při které se spermie vpraví přímo do vajíčka). Záchrana vymírajících druhů Josef Fulka připomíná ještě další velké pole působnosti nové metody uchovávání buněk: záchrana živočichů ohrožených vyhynutím. Již dnes se uvažuje o vytváření genových bank a o zpětném „oživování“ vymírajících druhů, či dokonce uhynulých jedinců. Zvířata jako panda, vakovlk a mnoho dalších by se mohla uměle namnožit pomocí klonování.
Metoda klonování však zatím není příliš úspěšná. Ani u myší, skotu či ovcí. Přenos jádra, následná implantace do náhradní matky a poté vývoj klonovaného embrya často skončí buď ještě před narozením, nebo se narodí klonovaný jedinec s vážnými vadami. Příkladem, jak málo účinná je tato metoda, je i případ divokého tura - gaura, který již téměř zmizel z planety.
Vědcům se sice podařilo naklonovat býka Noaha ze zamražených buněk gauřího býka, který uhynul v jedné zoo v USA. Ale vědci použili ke klonování 692 gauřích kožních buněk a vpravili je do vajíček domácího skotu zbavených jejich vlastní dědičné informace. Ze všech vzniklých embryí pouze 81 dosáhlo vývojového stadia blastocysty. Vědci vybrali 42 nejživotaschopnějších zárodků a ty přenesli do pohlavního traktu 32 krav. Zabřezlo jen osm příjemkyň embryí. Klonovaný plod úspěšně donosila jen jediná kráva, mládě však přesto brzy po narození uhynulo…
„Než vědci poznají, proč se klonování nedaří, a metodu vylepší, mohly by některé ohrožené druhy už nenávratně zmizet,“ varuje Loi. „Pokud však nyní odebereme buňky zvířete, kterému hrozí vyhynutí, tato metoda nám umožní je uchovat neomezeně dlouho,“ slibuje si od nového postupu.
Ani experimenty česko-italského týmu nebyly pokaždé úspěšné. S dehydrovanými buňkami se klonování podařilo v 16 procentech pokusů, s čerstvými buňkami ve dvaceti procentech. „Víme, že náš postup není tou optimální variantou,“ dodává Josef Fulka, „a jistě bude stále co zlepšovat. Tak je tomu ale ve všem. Někdo na něco přijde a ti další to zdokonalují.“
Proč klonovat
Od přenosu jader (terapeutického klonování) si vědci slibují možnost pěstování orgánů pro transplantace, pro náhradu tkání nebo buněk.
Reprodukční klonování podle svých zastánců může dát neplodným párům šanci mít děti a pomoci zachránit ohrožené druhy živočichů.
Klonování by bylo ideální cestou pro masovou produkci hospodářských zvířat se specifickými vlastnostmi - například krav s vysokou dojivostí.
Klonování může zachránit ohrožené, nebo dokonce již vymřelé druhy.
reklama
Online diskuse
Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk
