Výzkumníci vytvárejí prekurzory vajícek a spermií pomocí lidských embryonálních kmenových bunek

V minulosti výzkumníci vytvorili prekurzory vajícek a spermií - nazývaných primární zárodecné bunky - pomocí kmenových bunek hlodavcu. Nyní vedci z University of Cambridge ve Velké Británii a Institutu Weizmann v Izraeli úspesne vyrobili tyto bunky pomocí lidských embryonálních kmenových bunek a dospelých lidských kozních bunek.
Výzkumníci zjistili, ze gen, nazvaný SOX17, hraje dulezitou roli pri transformaci lidských kmenových bunek na PGC. Zelené bunky v tomto obrazu embryoidu jsou SOX17 pozitivní.
Image credit: Walfred Tang, univerzita v Cambridge

Vedoucí výzkumný pracovník prof. Azim Surani z Gurdonova institutu na Cambridgiské univerzite a jeho tým ríkají, ze jejich nálezy mohou mít nejen dusledky pro lécbu plodnosti, ale mohou také otevrít dvere nové lécbe onemocnení souvisejících s vekem.

Navíc výzkum poukazuje na významné rozdíly ve vývoji embryí mezi clovekem a hlodavci, podle týmu, coz znamená, ze výsledky studií pouzívajících mysi a potkany nemusí být prímo aplikovány na cloveka.

Vedci publikují své poznatky v casopise Bunka.

Primární zárodecné bunky (PGC) - bunky, které se stanou spermatem a vejci - jsou vytvoreny behem casného vývoje savcu. Kdyz se savce reprodukují, PGC predávají genetické údaje potomkum.

Profesor Surani a jeho tým vysvetlují, ze spermie oplodnuje vejce, tvorí vejce blastocyst - skupinu bunek vytvorených v pocátecních stádiích embrya. Nekteré bunky v blastocystu tvorí vnitrní bunecnou hmotu, která se stává plodem. Jiné bunky v blastocystu tvorí vnejsí bunecnou stenu, která se stává placentou.

Podle vedcu se bunky ve vnitrní bunecné hmote zmení na kmenové bunky, které se v tele mohou stát jakýmkoliv bunecným typem. Nekteré z techto bunek se zmení na PGC.

"Vytvorení PGC je jednou z nejcasnejsích událostí v raném vývoji savcu," ríká první autor studie Dr. Naoko Irie, také z Gurdonova institutu na Cambridgiské univerzite. "Je to fáze, ve které jsme se podarilo obnovit pouzívání kmenových bunek mysí a krys, ale az dosud málo vedcu to systematicky pouzívalo pomocí lidských kmenových bunek."

SOX17 zásadní pro zmenu lidských kmenových bunek do PGC

Ve své studii prof. Surani a jeho tým zjistili, ze gen nazvaný SOX17 hraje dulezitou roli v procesu nazvaném "specifikace" - transformace lidských kmenových bunek na PGC. Dosavadní výzkum zjistil, ze SOX17 se podílí na zmene lidských kmenových bunek do endodermálních bunek, ale gen nikdy nebyl dríve spojen s specifikací PGC.

Mysí ekvivalent génu SOX17 se vsak nezabývá specifikací PGC. Tým ríká, ze toto zjistení naznacuje velké rozdíly mezi embryonálním vývojem mysí a lidí.

"Vyzdvihla významné rozdíly mezi vývojem embryí u lidí a hlodavcu, coz muze znamenat nálezy u mysí a potkany nemusí být prímo extrapolovány na cloveka," ríká Dr. Irie.

Vedci zjistili, ze jsou schopni vytváret PGC pomocí reprogramovaných dospelých bunek, vcetne bunek pokozky. Ríká se, ze tento proces muze otevrít dvere výzkumu na pacientech specifických bunkách, coz muze zvýsit porozumení neplodnosti, lidské zárodecné linie a nádoru zárodecných bunek.

Nálezy mohou zvýsit znalosti zdedených epigenetických mutací

Navíc tým tvrdí, ze jejich nálezy mohou zvýsit znalosti o tom, jak mohou být zdedeny faktory prostredí, které mohou ovlivnit genovou aktivitu - napríklad kourení nebo dieta.

Výzkumníci vysvetlují, ze environmentální faktory mohou ovlivnovat geny prostrednictvím metylace - proces, pri kterém se molekuly vázou na DNA a zvysují nebo snizují genovou aktivitu. Methylacní vzory mohou být predány potomkum.

V této studii identifikoval tým proces, který eliminuje tyto methylacní vzorce behem specifikace PGC. Poznamenávají vsak, ze stopy methylacních vzorku mohou být stále predávány potomkum.

Na toto zjistení prof. Surani ríká:

"Germové bunky jsou" nesmrtelné "v tom smyslu, ze poskytují trvalé spojení mezi vsemi generacemi a prenásejí genetické informace z jedné generace na druhou.

Komplexní vymazání epigenetických informací zajistuje, ze vetsina, ne-li vsichni, epigenetické mutace jsou vymazány, coz podporuje "omlazení" linie a umoznuje jí vyvolat nekonecné generace. Tyto mechanismy mají sirsí zájem o porozumení nemoci související s vekem, coz muze být cástecne zpusobeno kumulativními epigenetickými mutacemi. "

Dríve v tomto roce, Zdravotní novinky dnes hlásené na studii vedcu z Institutu Wellcome Trust Sanger ve Velké Británii, které odhalily významné zjistení "spermatu se setká s vajíckem".

Výzkum prosel studií z roku 2005, ve které vedci z Japonska nasli protein na povrchu spermií - nazvaný Izumo - který rozpozná vajícko a tvorí embryo. Tým Sanger Institute nasel bílkoviny na vejci - Juno -, které sperma rozpozná.

Casová osa HIV: Jaké jsou fáze?

Obsahy Stages Prevence progrese Výhled HIV je virus. Napadne bunky CD4 tela, coz je typ bílých krvinek, který chrání telo pred infekcí. Tímto zpusobem oslabuje obranyschopnost tela proti infekci a nemoci. Vírus je prenásen prostrednictvím urcitých telesných tekutin a stav je celozivotní.

(Health)

Výhody a nevýhody vyvolání práce

Výzkumníci zjistili, ze indukce porodu po 37 týdnech tehotenství muze snízit riziko perinatální úmrtnosti bez zvýsení císarských rezu. Nicméne, deti narozené matkám, které jsou indukovány, jsou pravdepodobneji prijaty do speciální pecovatelské jednotky. Studie je publikována v BMJ (British Medical Journal).

(Health)