Svetová vedecká bomba. Vedci odhalili gén, ktorý bránil ľudským bunkám prežiť v zvieratách. Takto to využijeme!
Vedci našli spôsob, ako dokážu ľudské bunky konečne prežiť v zvieracom embryu. Vypnutím génu MAVS sa otvára cesta k pestovaniu ľudských orgánov v prasatách a k budúcim transplantáciám.
Vývoj ľudských orgánov v zvieratách znie ako sci-fi, ale práve sa posunul o veľký krok bližšie k realite. Vedci z UT Southwestern prišli na spôsob, ako pomôcť ľudským kmeňovým bunkám uspieť v zvieracom tele, informuje portál Phys. A keď hovorím “uspieť”, myslím tým prežiť, zabojovať o priestor a začať vytvárať základy tkanív, ktoré by raz mohli zachrániť ľudské životy.
Ak si doteraz poznal pojem chiméra len z mýtov alebo meme obrázkov, v realite ide o organizmus, ktorý obsahuje bunky z dvoch rôznych druhov. V tomto prípade sa vedci snažia vložiť ľudské bunky do myšieho embrya. Znie to jednoducho, ale doteraz to vždy končilo rovnako, myšie bunky ľudské prevalcovali ešte skôr, než dostali šancu.
Kde vzniká problém?
Pri experimentoch sa ukázalo, že myš má v sebe zabudovaný silný obranný mechanizmus. Keď zachytí cudziu RNA, spustí tzv. RNA-imunitu. Tá funguje ako alarmový systém, ktorý okamžite potláča bunky, ktoré nepatria do myšieho tela. Ľudská bunka tak prehrá ešte predtým, ako dokáže bojovať o miesto.
„Myšie bunky jednoducho nehrali fér,“ povedal vedúci autor štúdie Dr. Jun Wu: „Ich RNA-imunita poskytovala výhodu, ktorá ľudským bunkám znemožnila normálne fungovať.“
Takže ak chceli výskumníci „férový súboj“, museli nájsť spôsob, ako vypnúť najväčšou výhodu protihráča.
Vedci identifikovali gén MAVS, ktorý spúšťa túto imunitnú reakciu. Keď v myších bunkách tento gén vypnú, imunitný alarm sa neaktivuje. Myš tak prestane reagovať na ľudskú RNA panickými signálmi a ľudské bunky dostanú priestor prežiť.
Neprehliadni
Ľudské kmeňové bunky sa začnú zaraďovať medzi ostatné bunky v embryu a úroveň chimerizmu výrazne vzrastie.
„Tento prístup umožní podporiť chimerizmus bez potreby meniť ľudské bunky. To posúva možnosť pestovania ľudských orgánov v zvieracích hostiteľoch o výrazný krok vpred,“ hovorí doktor Wu.
Ďalší krok smeruje k prasatám
Myši poslúžili ako laboratórny model, ktorý ukázal, že vypnutie MAVS dáva ľudským bunkám šancu. Ich orgány však pre človeka nemajú žiadne využitie, sú príliš malé, rastú príliš rýchlo a ich fyziológia je inde.
Ďalším krokom sú preto prasatá. Ich orgány sa veľkosťou, prietokom krvi aj tempom vývoja podobajú ľudským orgánom najviac. Preto sa používajú v transplantológii už dnes, napríklad pri modifikovaných prasacích srdciach alebo obličkách.
Ak sa mechanizmus MAVS potvrdí aj v prasacích embryách, vedci získajú platformu, ktorá sa dá využiť na pestovanie skutočných, funkčných ľudských orgánov, od obličiek až po srdcia. Presne tu sa začne lámať budúcnosť tohto výskumu.
Etická diskusia sa síce vedie roky, ale jedna hranica zostáva všade rovnaká, zabrániť tomu, aby sa ľudské bunky integrovali do mozgu zvieraťa.
Toto nie je detail, ale absolútna podmienka. Medzinárodné usmernenia, vrátane tých z NIH v USA, striktne obmedzujú vytváranie chimér, kde by ľudské bunky mohli prispieť k formovaniu centrálneho nervového systému zvieraťa. Dôvod je jednoduchý: nechceš zviera s náznakom ľudského vedomia či správania.
A presne tu má objav s génom MAVS ešte jeden významný prínos.
Keď vedci znížia konkurenciu len v konkrétnych tkanivách, dokážu nasmerovať ľudské bunky tam, kde ich potrebujú, napríklad do pečene alebo obličiek, a zároveň znížiť riziko, že sa ľudské bunky rozšíria tam, kde by nemali. Výskumníci tak lepšie kontrolujú, kam sa ľudské bunky integrujú, a tým udržia etické limity pod kontrolou.
Kam sa výskum posunie ďalej?
Najbližší cieľ je jasný, otestovať túto stratégiu na prasacích embryách a ukázať, že ľudské bunky dokážu prežiť aj v organizme, ktorý je anatomicky človeku blízky. Každý ďalší experiment prinesie informácie o tom, kde sú hranice a ako sa dá k funkčným orgánom pre pacientov priblížiť bezpečným a regulovaným spôsobom.
Vyhliadky vyzerajú realisticky. Nie kvôli rýchlemu zázraku, ale preto, že vedci konečne držia v rukách mechanizmus, ktorý zrovnáva podmienky medzi dvoma druhmi a otvára cestu k riešeniu, o ktorom sa hovorilo už roky, no doteraz chýbal nástroj, ktorý by ho umožnil.
