Embryonální kmenové buňky – žhavá aktualita výzkumu, politiky a obchodu

„Vyléčí všechny vaše choroby, vyráběn v neomezeném množství, připraven přesně podle vašich potřeb.“ To není reklama na zázračný lék, ale perspektiva, kterou slibují kmenové buňky, které v sobě nesou potenciál diferencovat se podle požadavků a nově vytvořit kteroukoli tkáň lidského těla.

Experimentální biologie a medicína pracuje s kmenovými buňkami (stem cells) více než dvacet let. Ale až dvě práce z konce r. 1998 z nich učinily hit světové vědy. To když dva týmy pracovníků – z University of Wisconsin a z John Hopkins University – nezávisle na sobě našly způsob, jak in vitro kultivovat lidské embryonální KB (získané při abortech nebo z „přebytečných“ embryí při in vitro fertilizaci). Což okamžitě vyvolalo představy o možnosti vývoj a diferenciaci těchto buněk cílevědomě nasměrovávat a podle potřeby tak vytvářet nové tkáně.

KB jsou buňky, které mají časově neomezenou schopnost sebeobnovování a z kterých může vzniknout alespoň jeden vysoce diferencovaný typ „potomka“. Mezi KB a buňkou v konečné fázi diferenciace je zpravidla vmezeřena populace „zadaných následovnických buněk“, jejichž proliferační kapacita i možnosti diferenciace již jsou zúžené. Jejich úlohou je zvýšit počet diferencovaných buněk, vznikajících při každém dělení KB („přechodné amplifikační buňky“).

V laboratorních podmínkách se již podařilo z myších KB vytvořit kultury diferencovaných buněk (pankreatu, mozku aj.). Pokusy na laboratorních hlodavcích také ukázaly, že je možné pomocí KB obnovit některé chybějící funkce nervových buněk – což je optimisticky interpretováno jako příslib budoucí možnosti léčby neurodegenerativních chorob. V minulém roce byla podána zpráva o úspěšné přípravě buněk mikroglie. Po jejich transplantaci do mozku myší, které byly zbaveny schopnosti tvořit myelin, byla jeho tvorba obnovena. V prosinci 1999 byla publikována zpráva o přípravě nezralých nervových myších buněk, které po transplantaci do poškozené míchy potkanů částečně obnovily její funkce. Podobných výsledků je dnes již řada.

Jiný směr rozvíjí laboratoř dr. Margaret Goodell-ové, která pracuje s KB izolovanými z dospělých jedinců (s buňkami svalové tkáně myší). Dosud se předpokládalo, že jakmile se KB usadí v specifickém mikroprostředí cílové tkáně, její další vývoj je již pevně určen. Goodellová ukázala, že to obecně neplatí, a že iKB dospělých myší je možné nasměrovat podle potřeby (KB ze svalů bylo možné změnit na krevní buňky a použít k záchraně myší, ozářených smrtelnými dávkami). Nové vlastnosti byly objeveny u kmenových buněk, izolovaných z kostní dřeně dětí i dospělých osob. Tyto KB se mohou diferencovat na prekurzorové buňky mozkové, jaterní i svalové tkáně. Jejich plasticita tedy není o mnoho menší, než embryonálních KB. Ovšem, takto plastických je jen nepatrný zlomek buněk v dřeni – asi 1 na 10 miliard. Zatím je možné je poznat jen podle úspěšného výsledku pokusu, identifikační markery se usilovně hledají. Na druhé straně, alespoň několik takových buněk se podařilo získat z 80% zpracovaných vzorků dřeně, a to i od osob ve věku 45-50 let.

Dalším z nových, velmi překvapujících poznatků je nález KB v některých orgánech. Dosud se předpokládalo, že KB jsou jen v tkáních, v nichž z KB terminálně diferencované buňky žijí jen poměrně krátce a rychle se obnovují (krev, kůže), zatím co většina tkání je neobsahuje a nemá v sobě již žádný buněčný potenciál k obnově (mozek, ledviny atd.). Zřejmě tomu tak není.

Výzkum, na kterém mimo jiné mají obrovský zájem biotechnologické firmy, musí vyřešit spoustu otázek, týkajících se přesného původu KB, faktorů, na nichž diferenciace KB závisí, mikroprostředí, nebytného pro vznik té které tkáně atd. Přesto se již rozvíjí nové výzkumněvýrobně-obchodní odvětví.

Práva na komerční využití výše citovaných výsledků obou týmů amerických univerzit (metody kultivace lidských embryonálních KB) okamžitě zakoupila americká biotechnologická společnost Geron Corporation. Hopkinsova univerzita prodala objev bez výhrad, univerzita ve Wiskonsinu si vyhradila právo předávat buněčnou linii jiným institucím k výzkumným účelům (zatím dostala přes sto požadavků, včetně žádostí od soukromých firem). Americké zákony silně omezují používání lidských embryí pro výzkumné účely, a státem dotovaný výzkum je prováděn jen v malém rozsahu. Ale soukromé firmy mají v podstatě volné ruce.

Nicméně, daleko větší konkurence je v oblasti komerčního využití „ dospělých“ KB (zejména KB z kostní dřeně), proti kterým není tolik etických námitek. Jen v USA je dnes již asi tucet biotechnologických firem, které zahájily vlastní výzkum dospělých KB. Zvláště velký zájem je o ovládnutí segmentu trhu, považovaného za mimořádně lukrativní – náhrada tkáně při osteoartróze a při Parkinsonově chorobě (počet těžkých pacientů se v USA odhaduje na 2 miliony).

Otázky komerčního využití objevů základního výzkumu jsou zpravidla nejaktuálnější v USA. Tentokrát se problém rychle přenesl i do Evropy. Patentový úřad EU (European Patent Office, EPO) koncem minulého roku schválil patent na přípravu KB metodou genového inženýrství, o který požádala universita v britském Edinbourghu, spolupracující s australskou firmou Stem Cell Sciences v Melbourne. Schválení patentu vyvolalo mimořádně silnou kritiku ze strany politiků, médií i některých občanských organizací (Greenpeace aj.). 22. února t.r. Greenpeace uspořádala demonstraci před budovou EPO v Mnichově, při které došlo na házení cihel a kamení na hlavní vchod do budovy. Německá vláda oznámila, že chystá formální protest proti rozhodnutí EPO (v SRN je používání lidských embryí k výzkumu zakázáno, a vzhledem k nedávné minulosti jsou všechny otázky ochrany práva na život vnímány zvláště citlivě). Mluvčí EPO vzápětí přiznal chybu a omluvil se. Podstatou sporu je, že patent uvádí „živočišné buňky“, což ve vědecké terminologii samozřejmě zahrnuje i lidské. S těmi je ale práce ve většině zemí omezena nebo zcela zakázána, takže patent odporuje zákonu – což není možné. EPO ale své vlastní rozhodnutí nemůže zrušit. Na druhé straně, rozhodnutí o udělení patentu je 9 měsíců otevřeno připomínkám. Ty pak EPO projedná a své stanovisko případně změní: při očekávaném odporu vlastníka patentu by to ovšem mohl být proces na léta. Proto byla z obou stran vyvinuta iniciativa, která má umožnit smír. Australská společnost (která má výhradní práva k technologii) prohlásila, že zatím pracuje pouze s buňkami laboratorních hlodavců. Jejím cílem je připravit linie jaterních a nervových buněk, které by umožnily screening léčiv bez pokusů na laboratorních zvířatech. V dlouhodobé perspektivě se ovšem bude snažit i o přípravu buněk k léčbě některých chorob člověka, např. neurodegenerativních a diabetu, takže se nemůže používání lidských KB zcela vzdát. Nikdy ovšem nepůjde o „humánní genetické inženýrství“, z kterého jsou hlavní obavy.

Tím je první evropský spor zatím utlumen. Ale etické aspekty technologií založených na využití kmenových buněk jsou a nepochybně ještě dlouho budou – už pro zájem veřejnosti i politiků a v různých zemích a etnických a náboženských komunitách velmi vyhraněné a zcela protichůdné názory na otázky související s ochranou lidského embrya a příbuznými problémy - jedním z nejneschůdnějších problémů dalšího výzkumu.

Jeho potenciální význam pro medicínu je ovšem obrovský.

S použitím série článků v časopisu Science 287:1417-1442, 1397 a 1489 z 25. února 2000 a komentáře ve stejném časopisu (287:1567) z 3. března 2000.

jik