Vědci zahajují honičku na geny - opraváře. Ale jak je uvést do chodu? Tělo, které by bylo schopné samo regenerovat své poškozené části? Tohle u člověka umí omezeně některé tkáně a z orgánů jen játra. Zvířecí říše je na tom daleko lépe - salamandrům dorůstají nohy, jelenům parohy, některým rybám ploutve... Jenže nejnovější výzkumy ukazují, že nic nemusí být ztraceno ani pro člověka. "Opravovat" jsme se totiž podle vědců vlastně jen zapomněli!

Lidský organismus tvrdě bojuje proti jakémukoli zásahu zvenčí - "vysvětlit" tělu, že například transplantovaný orgán nebo končetinu má ve vlastním zájmu přijmout, je pro lékaře obrovským oříškem. Proto je nádherně jednoduchá a pro tělo přirozená "samoopravovací" schopnost jedním z velkých snů medicíny. Určité a zatím velmi málo prozkoumané možnosti nabízí v poslední době často propagovaná terapie pomocí růstu kmenových buněk. Ale vědcům se otevírá ještě jedna cesta, i když prozatím poněkud temná a fantastická. Příroda si totiž už dávno poradila i s tímto problémem. A má na to speciální "zařízení" - takzvaný blastém neboli regenerační pupen, tedy skupinu nediferencovaných buněk, z nichž se pak dalšími procesy vyvíjejí základy orgánů. Vedou obojživelníci Jelení parohy dorůstají rychlostí až dvou centimetrů za den, což je zřejmě rekord v živočišné říši. A to přesto, že právě savci ve schopnosti regenerace dost zaostávají - jednoznačnými favority jsou obojživelníci a některé ryby. Jestliže všichni savci včetně člověka dokáží opravit svá játra, pak například mlokům může dorůst až osm různých částí těla a orgánů, včetně střeva či čelistí. Světélkující rybka s názvem tlamovec příčnopruhý si umí opravit nejen ploutve či šupiny, ale i míchu a část srdce. A za mnoha těmito úžasnými "znovuzrozeními" stojí podle vědců zřejmě právě blastém. Zatím jen dohady "Blastém rozhodně nefunguje na stejném principu, jako vytváření embrya, i když se to může na první pohled zdát. Jde o dva zcela různé biologické programy. Jenže někde se tyhle dva procesy musejí sbíhat," vysvětluje doktor Jeremy Brockes, šéf výzkumu regenerace na University College London. A přiznává, že vědci toho zatím vědí žalostně málo. Jak celý proces opravy a regenerace funguje, se zatím jen dohadují. Vypadá to, že blastém dostává instrukce z buněk v poškozeném místě těla. Na druhou stranu je ovšem velmi odolný vůči "pokynům" z okolní tkáně. Vědci totiž přišli na to, že když například blastém, který se vytvořil při řezu na salamandrově noze v zápěstí, umístí kdekoli na jeho těle, vyroste zase jen zápěstí a pracka. Pokud však blastém pochází z ramene, dokáže vytvořit celou paži. Zapomenuté geny Tyhle "mločí" schopnosti lidé naneštěstí nemají. Vědci se ale nevzdávají - příroda obdařila touto úžasnou schopností tolik různých druhů, že je nepravděpodobné, aby se vyvíjela u každého druhu zvlášť. "Proces regenerace spíš musí být základní částí živočišného genetického vybavení, jenže právě tyhle geny u řady druhů z nějakého důvodu upadly v zapomnění," domnívá se doktor Brockes. Vždyť ani lidem není tahle regenerační síla úplně cizí. Některé vědecké studie hovoří o tom, že v určitých případech se sama může obnovit například špička lidského prstu, pokud je od prstu oddělena nad posledním kloubním spojením. A již zmiňovaná játra se v lidském organismu dokáží zcela obnovit dokonce i poté, co bylo chirurgicky odstraněno až 75 procent jejich objemu. A to během pouhých dvou až tří týdnů! Riziková játra Proč to tedy nejde u jiných orgánů a tkání? Ani na tuto otázku neznají vědci přesnou odpověď. Domnívají se, že během existence lidské rasy byla právě játra poškozována dost často na to, aby si organismus schopnost jejich regenerace uchoval. Ostatní orgány a končetiny to prostě zapomněly. "Věřím, že hlavním důvodem byla častá a rozsáhlá poranění, kterým byla játra během evoluce vystavována - shnilé jídlo, rostlinné jedy, viry..." domnívá se doktor Markus Grompe, expert na Health and Science University v americkém Oregonu. Ani v případě jater se však nejedná o "akci" blastému - játra opravují jejich kmenové buňky. Neumí však obnovit jejich původní strukturu. Zvládají jen "restaurovat" hmotu jater. Chybí nám spouštěč Ale existuje ještě další důvod, proč se vědci domnívají, že schopnost samoobnovy organismu nemusí být navěky ztracena. A tím jsou geny! Loni v prosinci například objevili dva geny, které jsou u rybek tlamovců příčnopruhých odpovědné právě za spuštění procesu tvorby blastému. A oba geny, fgf20 a hsp60 přitom má i člověk! "Genetický základ pro regeneraci v našem těle pořád je, i když ji tělo už neumí spustit," tvrdí Mark Keating, viceprezident Novartis Institutes for Biomedical Research v Cambridgi. Právě Keating oba geny objevil při studiu regenerace tlamovců. Kmenové buňky, které člověku opravují játra a částečně i srdce, mají podle něj jen omezené možnosti. Na obou orgánech se objevují zajizvení, která jsou jen jakýmsi "východiskem z nouze". "Svědčí prostě o tom, že kapacita kmenových buněk je přetížena," míní Keating. Jestliže ale lidé mají stejné geny jako tlamovci, jen nejsou zapnuté, pak by mohlo stačit najít nějaký lék - spouštěč. Ten by fungoval místo našeho vlastního, dávno ztraceného spouštěcího mechanismu. "Možná, že bychom opravdu mohli tyto zbytkové schopnosti u savců zvýšit," potvrzuje Keatingův názor odborník na mloky Shannon Odelberg z univerzity v Utahu. Opomíjený sirotek Jenže právě výzkum regenerace je ve srovnání s jinými směry medicínského bádání kupodivu opravdovým sirotkem v plenkách. Na světě se jím zabývá jen několik laboratoří. Proč? Dosud totiž vědci úplnou náhodou zkoumali schopnosti obnovy hlavně u škrkavek, octomilek a myší - a právě tyto druhy se shodou okolností opravovat neumějí. Naopak genetika takových přeborníků v samoopravování, jako jsou mloci, je stále v podstatě velkou neznámou. "Bylo by opravdu překvapující, kdybychom se z nich nemohli lecčemus zajímavému a důležitému přiučit," tvrdí doktor Brockes. Myší překvapení Ale ani myši nejsou kupodivu tak "zapomnětlivé", jak se dosud zdálo. Alespoň druh Murphy Roths Large (MRL, pojmenovaný podle dvou vědců, kteří ho objevili) je mezi savci skutečným šampiónem v regeneraci. A přišlo se na to nedávno - a zcela náhodou. Profesorka Ellen Heber-Katzová z Wistar Institute v americké Philadelphii, si jednoho dne jednoduše označí ouška zkoumaných myšek malou dírkou. Její tým pátrá po kořenech onemocnění, kdy vlastní imunitní systém vyvolá chorobu a je třeba odlišit myšky, které dostaly dávku jistého léku. Po nějaké době jde profesorka zkontrolovat výsledek. "Vyšla jsem nahoru a podívala se do klece. Jenže označená nebyla žádná myš! Zírala jsem na ně a říkala si: ,co se to děje,"? vzpomíná Ellen Heber-Katzová na svůj první šok. Po dírkách ani památky Tým vědců pokus opakuje, ovšem tentokrát už myšky nespouští z očí. "Bylo to tak! Dírky se zavíraly. Pomyslela jsem si, že je to úžasné," líčí své první pocity profesorka. Takové hojivé schopnosti nebyly zatím pozorovány u žádných myších druhů. A tak se tým rozhoduje změnit téma svého výzkumu právě na regeneraci a na možnosti, jak toto "umění" přenést i na další savce včetně člověka. A experimenty odhalují další podivuhodné záhady. Při poranění srdce myšek vědci zaznamenávají stejný rychlý růst buněk, rána se zaceluje, ale neobjevuje se (na rozdíl od procesů v lidském těle) žádné zajizvení. Podobně je tomu i u poranění míchy - tentokrát sice jizvičky jsou, ale velmi malé. Blastém a další, zatím neznámé mechanismy prostě u tohoto druhu myšek fungují podobně jako u mloků. Mohou za to jizvy Právě zajizvení se ukazuje jako jeden z hlavních důvodů, proč u člověka a dalších savců regenerace nepostupuje tak, jak by měla. Profesorka Heber-Katzová věří, že obnovu tkání, orgánů či končetin u člověka blokuje membrána, která se na ráně vytváří ve chvíli, kdy se tělo začíná opravovat. Pokusy u obojživelníků ukazují, že pokud se jim membrána při procesu regenerace dodá, k obnovení nedojde, zastaví se růst nových buněk a objeví se jizvy. Zajímavé přitom je, že v poraněném uchu myšek vědci zpočátku onu kritickou membránu objeví. Brzy ovšem zmizí a růstu buněk už nic nepřekáží. Vynikající jsou také výsledky pokusů, při kterých vědci vstříkli "normálním" myším speciální buněčný roztok odebraný MRL. Srdce myší, které se za normálních okolností opravovat neumějí, se po poranění zacelí zcela bez jizev. "Pokud se nám podaří odstranit faktor, který způsobuje zajizvení, mohli bychom být schopni zvýšit regenerační schopnosti všech savců obecně," doufá profesorka Heber-Katzová. Hon na geny opraváře Teď se tým soustřeďuje na hon na "opravářské" geny, které u myší regeneraci startují. "Myši určitě nejsou perfektní, mlokům se nemohou rovnat, ale umějí spoustu věcí, které jiní savci nedokážou," těší se na další výzkum profesorka Heber-Katzová. Vědci se shodují, že to je ještě běh na dlouhou trať. Mnozí jsou však optimisté - další objev může přinést podobná náhoda, jako u myšek. A pak už může být k léku "spouštěči" jen krůček. "Až se to stane, bude to revoluce. Ale zabere to čas - bylo by chybou dosavadní výsledky přeceňovat a slibovat příliš moc a příliš brzy," opatrně dodává doktor Keating. Ethel Kratochvílová

Reklama