Česká vědkyně jako první naklonovala myši!

„Výsledky Heleny Fulkové jsou úžasné. Porovnání běžné mikromanipulace vajíček, které se provádí na řadě pracovišť v ČR, a kompletního provedení reprodukčního klonování jedním člověkem je podobné jako porovnávat civilní létání na vnitrostátní lince a vrcholnou akrobacii v nadzvukové stíhačce,“ vyslovuje s uznáním přední český genetik Petr Svoboda z Akademie věd.

Profesionální biologové i „obyčejní“ čtenáři, které zajímají populárně-naučná témata z oboru biologie, nemohli přehlédnout zveřejnění zprávy, že Mgr. Helena Fulková, Ph.D., z Výzkumného ústavu živočišné výroby v Praze údajně jako první česká vědkyně naklonovala myši. Kdo se o téma klonování trochu zajímá, nejspíš ví, že z reprodukčního klonování vzniká nový jedinec, zatímco při terapeutickém se vědci snaží získat buňky, s jejichž pomocí by bylo možné léčit choroby.

O komentář k článku jsme požádali doc. Mgr. Petra Svobodu, Ph.D., z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, který se studiem kmenových buněk zabývá. V loňském roce získal Cenu Neuron za přínos světové vědě v oboru medicína za článek, kterývyšel v prestižním vědeckém časopisu Cell.

„Reprodukční klonovámí je pro základní výzkum významná metoda, protože přináší spoustu unikátních dat o fungování genetické informace ve vývoji organismu. Pro mě je stále fascinující, že je vůbec technicky proveditelné „restartovat“ genetickou informaci uloženou v tělní buňce. Naklonování ovce Dolly v roce 1996 zásadně změnilo představu o využívání genetické informace. Téměř všechny typy tělních buněk nesou kompletní genetickou informaci, ale liší se v tom, jaké části genetické informace využívají. Existuje klasický model omezování vývojového potenciálu během embryonálního vývinu, kdy tělní buňka získává svou specializaci a ztrácí vývojový potenciál. Otázka byla, nakolik nezvratný tento proces je. Dnes již učebnicové experimenty Johna Gurdona na obojživelnících (Nobelova cena za medicínu 2012) sice ukazovaly, že ztráta vývojového potenciálu tělních buněk nemusí být absolutní. Ohledně savců, jejichž embryonální vývoj je komplikovanější mj. kvůli vnitroděložnímu vývoji, ale panovala silná skepse, zda jádro normální tělní buňky lze reprogramovat tak, aby znovu nastartovalo embryonální vývoj. Proto ovce Dolly představovala takový průlom –byla přímým důkazem, že to možné je (i když u ovce Dolly nebylo zřejmé, z jakého buněčného typu byla vlastně naklonovaná).

Pro laiky je možná trochu překvapivé, že prvním klonovaným organismem nebyla laboratorní myš, která je nejčastějším zvířecím modelem. To bylo způsobeno dvěma faktory – jednak manipulace s vajíčky a embryi hospodářských zvířat byly technicky na srovnatelné úrovni, jednak je naklonování myši těžší, což je dáno parametry vývoje časného myšího embrya a způsobem, jak se klonování pomocí přenosu somatického jádra provádí. Prakticky jde o to, že genetická informace vajíčka se nejdřív nahradí jádrem somatické (tělní) buňky. Faktory z cytoplazmy vajíčka pak proniknou do jádra a „resetují“ jeho genetickou informaci. Tenhle proces se uskuteční správně jen v relativně malém počtu případů; z jiných experimentů víme, že účinnost tohoto „resetování“ roste s časem a počtem buněčných dělení. Jeden z problémů myšího modelu ale je, že aktivace DNA po oplození probíhá velmi rychle a na celý proces přeprogramování je málo času. Jen na okraj, metodika klonování myši byla vyvinuta koncem devadesátých let v laboratoři Ryuza Yanagimachiho na Havaji, která se stala světovým centrem klonování myšího modelu a kde se vyškolila celá generace vědců pracujících na klonování.

Přímým důsledkem prvního úspěšného klonovacího experimentu byla příprava indukovaných pluripotentních buněk z tělních buněk (Shinya Yamanaka, Nobelova cena za medicínu 2012). Klonovací experimenty ukázaly, že přeprogramování buněčné DNA je skutečně možné. Shinya Yamanaka ukázal, že je to možné provést i v buněčné kultuře a že celý proces zvládnou obstarat čtyři faktory.

Výzkum reprodukčního klonování z řady důvodů pokračuje. Jedním z nich je, že vývoj naklonovaného embrya a zdravotní stav dospělého jedince poskytují naprosto unikátní model geneticky identických organismů, jenž umožňuje poodhalit přenos a uchování informací, které obsahují jádra různých tělních buněk, ale NEJSOU uložené v DNA. Takové informace se nazývají epigenetické a mohou například ovlivňovat nastavení metabolismu, aktivitu endogenních retorvirů, které jsou skryté v DNA, a řadu dalších procesů.

Z výše uvedeného by se mohlo zdát, že reprodukční klonování je už vlastně rutina; podobně jako mikromanipulační metody využívané při in vitro fertilizaci. To v žádném případě není pravda. Výsledky Heleny Fulkové jsou úžasné. Porovnání běžné mikromanipulace vajíček, které se provádí na řadě pracovišť v ČR, a kompletního provedení reprodukčního klonování jedním člověkem je podobné jako porovnávat civilní létání na vnitrostátní lince a vrcholnou akrobacii v nadzvukové stíhačce. Svými výsledky Helena Fulková dokázala, že patří k absolutní světové špičce a pro českou vědu bude mimořádně přínosné, když se jí podaří svoje zkušenosti zúročit i v ČR. Smekám, hluboce se ukláním a těším se na její další výsledky.“

Připravila: Irena Vítková, Středisko společných činností AV ČR, v. v. i.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Medailonek

Doc. Mgr. Petr Svoboda, Ph.D., absolvent Přírodovědecké fakulty UK, již od gymnaziálních let spolupracoval s Ústavem živočišné fyziologie a genetiky AV ČR v Liběchově. V roce 1998 odjel do USA na postgraduální studium na Pensylvánské univerzitě, v roce 2002 zde obhájil titul Ph.D. V letech 2003 až 2006 působil jako postdoktorální vědecký pracovník v Ústavu Friedricha Mieschera ve Švýcarsku. Ve 33 letech se vrátil do ČR a založil vlastní laboratoř v Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR.