Kmenové buňky mohou zvýšit účinnost léčby neplodnosti

Nová studie vedená výzkumníky z Kodaňské univerzity zjistila, že neobvykle všestranné a regenerativní kmenové buňky v raných embryích mohou být klíčem k vytvoření nových, účinných léčebných postupů pro neplodnost. Studie na myších, publikovaná v časopise Cell s názvem „Primitivní endoderm podporuje plasticitu linie, aby umožnil regulační vývoj“, otevírá v této oblasti nové perspektivy.

Těhotenství je složitý proces, který vyžaduje, aby spermie našla vajíčko a oplodnila ho ve vejcovodu. Vajíčko se poté začne dělit a po pěti dnech se z něj stane blastocysta, ze které se nakonec vyvine plod. S tím, jak se neplodnost stává častějším problémem, roste počet lidí, kteří se obracejí na reprodukční technologie. V Dánsku představují takové případy jedno z osmi těhotenství.

Navzdory tomu zůstává úspěšnost těchto postupů nízká, dosahuje pouze kolem 20–30 %, v závislosti na věku a plodnosti ženy. Vědci z Kodaňské univerzity nyní učinili průlom, který by mohl v budoucnu vést k lepším léčbám neplodnosti.

„Studujeme buňky v myším embryu zvané primitivní endoderm nebo hypoblast. Zjistili jsme, že tyto buňky jsou jedinečné a schopné vytvořit si vlastní embryo. To je obzvláště vzrušující, protože nedávná studie ukázala, že primitivní endoderm je jediný typ buněk v embryu, který je v klinických studiích spojen s vysokou úspěšností implantace,“ říká studentka a první autorka studie Madeleine Linneberg-Agerholm.

Dodává: „Tyto buňky normálně poskytují výživu a podporu normálnímu embryu, ale když je izolujeme, mohou samy vytvořit embryo, což je velmi překvapivý objev.“

Vědci také zjistili, že kmenové buňky z primitivního endodermu pěstované v laboratoři se v Petriho misce vyvíjejí a s velmi vysokou účinností tvoří „embryonální modely kmenových buněk“ zvané blastoidy. Tyto modely by mohly být důležitým nástrojem pro objevování nových léků ke zlepšení výsledků IVF.

„To by mohlo být obzvláště důležité pro zlepšení současné léčby neplodnosti, protože plasticita a odolnost mohou být klíčové pro zajištění přežití embryí v laboratoři a během přenosu k matce,“ říká profesor Joshua Brickman, hlavní autor studie.

Ačkoli byla studie provedena na myších, vědci již plánují provést podobné studie na lidských kmenových buňkách.

Primitivní endoderm jako „záložka“

Když se embryo začne vyvíjet, je to jediná buňka, která se poté stává shlukem buněk, přičemž vnější buňky se stávají budoucí placentou a vnitřní buňky tvoří primitivní endoderm, budoucí žloutkový vak neboli epiblast, který tvoří samotné embryo.

„Poslední fází vývoje blastocysty je primitivní endoderm. A pokud odstraníte vše kolem primitivního endodermu, nějakým způsobem si ‚pamatuje‘, jak vytvořit embryo, a dokáže to udělat samo,“ vysvětluje Brickman.

„Ukázali jsme také, že tyto buňky v primitivním endodermu si pamatují, jak vytvořit jiné typy buněk, protože mají transkripční faktory, které se nacházejí na DNA v důležitých regulačních sekvencích (zesilovačích), jako jsou záložky. Tyto faktory obvykle nic nedělají, ale dokážou si pamatovat, co dělat, pokud se vyskytne problém. Představte si genom jako knihu. Tyto záložky vám připomínají, na které stránce jsou pokyny k vytvoření jiných typů buněk.“

Chybějící článek?

Vědci doufají, že jejich zjištění pomohou pochopit, jak zlepšit šance na úspěšné IVF, a poskytnou lepší vhled do toho, proč někteří lidé mají potíže s početím.

„V případech, kdy mají ženy potíže s početím, může být příčinou defekt v primitivním endodermu, protože ten nejen zajišťuje výživu, ale může také hrát důležitou roli při opravě poškození. Stále se jedná pouze o hypotézu, ale je pozoruhodné, že tento typ buněk je tak silným prediktorem úspěšné implantace,“ říká Brickman.

V současné době se vědci zaměřují na lepší pochopení funkcí primitivního endodermu a vylepšení stávajících lidských kmenových buněk primitivního endodermu.

„Domníváme se, že to naznačuje, že raný primitivní endoderm je struktura schopná regenerovat chybějící linie, když je poškozen. Vzhledem k tomu, že jsme vytvořili primitivní endodermální kmenové buňky, jejich studium a signály, které je řídí, by mohlo vést ke zlepšení léčby IVF,“ dodává Brickman.