Kmenové buňky
VIDEO: První umělý sval se schopností stahu je na světě

Biologové vypěstovali z kmenových buněk kousek svalového vlákna. Reaguje jako běžný sval v lidském těle a dal by se používat k testování nových léků.

Kdyby se lidstvu povedlo ovládnout kmenové buňky, mohli bychom si pěstovat nové orgány místo poškozených nebo zničených. Pokrok v této oblasti ale postupuje velice pomalu. Skupině vědců v čele s Lauran Maddenovou z Dukeho univerzity se ho teď povedlo významně posunout. Vypěstovali v laboratoři z lidských kmenových buněk miniaturní sval. Chová se podobně jako přírodní verze: když dostane elektrický signál, smršťuje se. Reaguje správně i na biochemické podněty včetně některých léků. K jeho využití při pěstování nových orgánů povede samozřejmě ještě dlouhá cesta.

Svalová vlákna vytvořená stejným postupem by se dala používat ve výzkumu, třeba při testování léků. Možná tak časem odpadne část zkoušení nových preparátů na lidech a laboratorních zvířatech. Všechny detaily výzkumu zveřejnili vědci v časopise eLife. Biologové začali práci s malou skupinou buněk, které už značně pokročily ze stadia kmenové buňky. V odborné hantýrce se jim říká myogenické prekurzorové buňky.

Výživný gel

Staré biologické pravidlo říká: Omne vivum ex ovo - vše živé pochází z vajíčka. Všichni jsme během svého života prošli fází, v němž jsme byli pouhou jedinou buňkou. Ta se začala dělit, až z ní vyrostl hotový jedinec, jehož tělo se (podle nejnovějšího odhadu) skládá z 3,72 × 10¹³ buněk (to je asi čtyřicet bilionů - čtyřka a třináct nul). Buněk v našem těle je velké množství typů. Například nervová buňka je jiná než buňka střevní výstelky. Všechny však mají stejnou DNA a pocházejí z jednoho vajíčka.

Když se na začátku života vajíčko dělí, vznikají další stále specializovanější typy buněk, které ztrácejí schopnost se změnit na jiné specializace. Buňka střevní výstelky se nedokáže přeměnit na svalovou. Myogenické prekurzorové buňky už jsou nasměrovány stát se svalovými buňkami, ačkoliv jimi ještě nejsou.

Vědci je umístili do speciálního lešení, bez nějž by vytvořily jen beztvarou masu. Vyživovali je gelem, která obsahoval všechny látky potřebné k jejich růstu. "Máme spoustu zkušeností s pěstováním umělých svalů v laboratoři ze zvířecích buněk," řekla Maddenová. "Pořád nám ale rok trvalo nastavit proměnné, jako je hustota gelu a média. "

Reakce na léky

Vznikl kousek svalového vlákna, jehož struktura nebyla pod mikroskopem k rozeznání od struktury opravdového lidského kosterního svalu. Sval dokonce i podobně reagoval. Vědci ho s úspěchem zkoušeli stimulovat slabými elektrickými impulzy, stejnými, jaké by vydávaly nervové buňky, které by řídily pohyby svalu v lidském těle. Sval reaguje normálně i na signalizační látky, s nimiž by se v těle člověka setkal.

Badatelé zkusili svůj preparát vystavit i lékům. Testovali ho například na statinech, což jsou chemikálie, které snižují obsah cholesterolu. Vyzkoušeli na něj i drogu clenbuterol, která se dá použít k léčbě astmatu, ale známější je pravděpodobně jako zakázaný doping. Zvyšuje sílu svalového stahu. Dá se použít také jako přípravek na hubnutí.

Umělý sval reagoval stejně jako lidský. Kromě základního výzkumu by se podobné svaly daly využívat i při plánování léčby. Lékař by vám odebral drobný vzorek tkáně, z nějž by laboratoř vypěstovala svalové vlákno. Na něm by pak vyzkoušela, jaký lék se pro vás nejlépe hodí.