Vedci našli cestu na vytvorenie umelého života

Výskumníci z čínskej univerzity Tsinghua vyvinuli nový kokteil liekov, ktorý dokáže premeniť bunky na totipotentné kmeňové bunky, teda samotné zárodky života. Tieto bunky sa môžu diferencovať na akékoľvek bunky v tele, čím sa potenciálne obíde potreba spermií a vajíčok na vznik organizmu. Nie všetky kmeňové bunky sú rovnaké, líšia sa svojím diferenciačným potenciálom. Multipotentné kmeňové bunky sa nachádzajú v mnohých tkanivách dospelých ľudí, kde sa môžu premeniť na niekoľko typov buniek spojených s daným tkanivom alebo orgánom, aby pomohli pri hojení.

O stupeň vyššie vo vývojovom strome sú pluripotentné kmeňové bunky, ktoré sa nachádzajú v embryách a môžu sa stať takmer akýmkoľvek typom bunky v tele. Na vrchole reťazca sa však nachádzajú tzv. totipotentné kmeňové bunky, z ktorých sa môže stať akákoľvek bunka v tele, ako aj podporné tkanivá, napríklad placenta. Tieto bunky sú na samom začiatku vývoja vrátane prvej samostatnej bunky, ktorá sa vytvorí z oplodneného vajíčka, a pretrvávajú počas niekoľkých prvých štádií vývoja.

Potom sa diferencujú na pluripotentné kmeňové bunky a počas vývoja sa ďalej špecializujú na všetky bunky tela. V posledných rokoch vedci dokázali vziať dospelé bunky a navodiť v nich pluripotentný stav, čo tvorí základ výskumu regeneračnej medicíny kmeňových buniek. V novej štúdii však tím z univerzity Tsinghua zašiel ešte ďalej a po prvýkrát vrátil pluripotentné kmeňové bunky do totipotentného stavu. 

Výskumníci začali skríningom tisícov kombinácií malých molekúl, až kým neidentifikovali konkrétnu kombináciu troch, ktorá zrejme vyvolala totipotenciu v pluripotentných kmeňových bunkách myší. Svoju zmes nazvali koktail TAW podľa troch molekúl, z ktorých sa skladá – TTNPB, 1-Azakenpaullone a WS6. Molekulárne testy ukázali, že bunky vystavené koktailu TAW boli totipotentné na všetkých úrovniach transkriptómu, epigenómu a metabolómu. Stovky génov, ktoré sa vyskytujú v totipotentných bunkách, boli zapnuté, zatiaľ čo gény spojené s pluripotenciou boli vypnuté. 

Aby tím preskúmal, ako dobre sa tieto bunky diferencovali, kultivoval ich v laboratórnych miskách a v živých embryách myší. V oboch prípadoch sa bunky správali ako totipotentné kmeňové bunky. Podľa tímu by tento prelom mohol otvoriť nové významné možnosti. Z dlhodobého hľadiska by vedci mohli potenciálne vytvoriť živý organizmus priamo zo zrelej bunky, čím by sa vyhli potrebe spermií a vajíčok. To však nepochybne vyvolá veľké etické otázky.

Zdroj: newatlas.com.