Přichází doba úmělých spermií?

Čínští vědci vypěstovali spermie ve zkumavce. Svítá šance neplodným mužům?

Japonský počin

Věda přináší dnes a denně záplavu nových objevů. Některé se dostanou na první stránky novin, do hlavních zpráv v rozhlase i televizi a proženou se internetovými servery jako smršť. Po jiných neštěkne pes. Novináři v tom zřejmě vidí nějakou logiku. Vědci jen málokdy. Objevy, kterých si vědci vysoce cení, sdělovací prostředky nejednou okázale ignorují. A naopak, autoři objevů, které většinu vědců nijak zvlášť nevzrušují, si užívají svých „pět minut slávy“.

Jedním z posledních hitů sdělovacích prostředků je zpráva, podle které čínští vědci vypěstovali v laboratoři spermie. Těžko říct, co dostalo právě tuhle zprávu na výsluní zájmu. Je to autorství Číňanů, které máme sklon podezírat z toho, že každý nový vědecký objev zneužijí? Je to snad fakt, že plodnost mužů v západním světě povážlivě klesá a že naše civilizace z mnoha různých důvodů stárne a vymírá? Možná ode všeho trochu.

Co vlastně studie publikovaná v předním vědeckém časopise Cell Stem Cell přináší? Tým vedený Jiahao Shaem z university v Nankingu použil pro svou studii myší embryonální kmenové buňky. Tyto buňky jsou celkem běžně pěstovány v laboratořích z myších embryí a vykazují dvě základní vlastnosti. Zaprvé se neomezeně množí. Zadruhé mají schopnost proměny v jakýkoli ze zhruba 230 typů buněk dospělého myšího těla. Když těmto buňkám vědci vytvoří v laboratoři příhodné podmínky, promění se tato univerzální buněčná surovina například v neurony, svalovou buňku, krvinku či buňku jater. Embryonální kmenové buňky se mohou proměnit i ve spermie. Bohužel, nikdo zatím nezná recept na podmínky, za jakých k takovému přerodu dojde.

První významný krok k uskutečnění této spermiové „mission impossible“ učinili před pěti roky Japonci. A bez velkého zájmu sdělovacích prostředků. Vědci ze Země vycházejícího slunce vypěstovali z myších embryonálních kmenových buněk v laboratoři zárodečné buňky, které stojí na počátku vývoje pohlavních buněk – a to jak spermií, tak i vajíček. Když tyto buňky přenesli do varlat neplodných myšáků, vznikaly z nich spermie a myšákům se vrátila plodnost.

Pro obnovu plodnosti u mužů se ale tento postup nehodí. I kdybychom zvládli laboratorní tvorbu lidských zárodečných buněk, po jejich transplantaci do varlat neplodných mužů by hrozila i proměna na úplně jiné buňky než spermie. Ve varlatech by mohly vznikat novotvary blízké zhoubným nádorům. A to by jistě nikdo nechtěl.

Čínské pokračování

Čínští vědci šli ve stopách Japonců. Opět použili jako výchozí materiál myší embryonální kmenové buňky a v laboratoři je proměnili na buňky zárodečné. Ty pak kultivovali za speciálních podmínek. Přidávali k nim buňky z myších varlat (samozřejmě bez zárodečných buněk a spermií) a živný roztok obohatili o výluh z hovězí hypofýzy čili podvěsku mozkového.

„Jen bůh ví, co v tom všechno je, ale zjevně je to dobrý matroš,“ komentovala kultivační systém Číňanů americká bioložka Mary Ann Handelová z Jackson Laboratory v rozhovoru pro vědecký týdeník Science.

Buňky, které Číňané získali, mají ke spermiím hodně blízko. Obsahují například stejně jako spermie jen polovinu dědičné informace ve srovnání s jinými buňkami těla. Laik by ale v buňkách z dílny čínských biologů „blízké příbuzné“ spermií jen těžko hledal. Ani zdaleka se nepodobají spermii čile poháněné dlouhým bičíkem. Jsou malé kulaté buňky, kterým bičík chybí. Nejen že se nepohybují, ale nejsou s to proniknout vlastními silami do vajíčka a oplodnit ho. Vědci říkají těmto buňkám spermatidy a vědí, že po vstříknutí do vajíčka dokážou tyto „nehotové spermie“ zajistit vývoj nového jedince podobně, jako je tomu po normálním oplození vajíčka plnohodnotnou spermií. Přesně to také Číňané provedli. Nasáli malou kulatou spermatidu do tenké skleněné kapiláry a jako injekcí ji vstříkli do zralého vajíčka. Z takto vzniklého embrya se po přenosu náhradní matce narodila zdravá myšata.

Nevyřešené otazníky

Je snad tohle příslovečné „světlo na konci tunelu“ pro usoužené neplodné muže? Evidentně nikoli.

Zaprvé, od myší k člověku je v biologii hodně daleko. Není jisté, jestli stejný či podobný „recept“ bude stačit k tvorbě lidských spermií. Zcela jistě budou následovat další pokusy na jiných druzích zvířat a jako odrazový můstek do humánní medicíny zřejmě poslouží pokusy, při kterých vědci zkusí pěstovat spermie opic. Bude nutné prověřit nejen zdraví zvířecích potomků počatých pomocí „umělé spermie“, ale i zdraví dalších generací. I tady platí, že je třeba velmi důkladně měřit, než se poprvé řízne.

Zadruhé, zdaleka není jisté, že Číňané skutečně našli recept na „umělé spermie“. Řada vědců se po přečtení čínské studie netají rozpaky či dokonce skepsí. Ledacos jim přijde „divné“ nebo „nelogické“. V čínském experimentu například narostly spermie při teplotě 37°C. Přitom je známo, že tohle je pro tvorbu spermií teplota nebezpečně vysoká. Spermie mají rády teploty o pár stupňů nižší. Ostatně proto mají samci savců varlata v šourku, který lépe „větrá“ a vznikající spermie jsou náležitě „chlazené“.

A zatřetí, zatím se podařilo vypěstovat nehotové spermie z embryonálních kmenových buněk, vypěstovaných z velmi raného zárodku. To není neplodnému muži nic platné. Takhle je možné opatřit spermie pro zárodek, z kterého vznikly embryonální kmenové buňky, ale nikoli pro dospělého neplodného muže. Pro léčbu neplodnosti bude nutné, aby vědci odebrali muži obyčejné tělní buňky (třeba buňky kůže) a ty proměnili v laboratoři na univerzální buněčnou surovinu. Tenhle postup je už zvládnutý a japonský biolog Shinya Yamanaka za něj dostal před pár lety Nobelovu cenu. Teprve z této univerzální buněčné suroviny se budou pěstovat spermie, které ponesou dědičnou informaci neplodného muže. Děti zplozené s jejich pomocí budou biologickými potomky neplodného muže. Vypěstovat spermie z tohoto zdroje buněk však může být složitější než jejich produkce z embryonálních kmenových buněk. Kdo ví, na jaká úskalí přitom vědci narazí.

Sečteno a podtrženo, umělé spermie nejsou a nějakou dobu ještě nebudou neplodným mužům toužícím po otcovství k dispozici. To ale neznamená, že bychom se neměli zcela vážně zabývat otázkou, za jakých podmínek budeme schopni a ochotni tuto techniku využívat. K čemu by sloužit měla a k čemu v žádném případě ne. Dveře se otevřely a my nevíme, jak dlouhá cesta k umělým spermiím na nás čeká. Možná to bude trvat ještě třicet let, než budou spermie ze zkumavky k mání. Ale možná dojde k nečekaným objevům a ty nám tuhle techniku zpřístupní už za rok nebo za pár měsíců. Byla by hloupost se nechat vývojem událostí zaskočit. Už brzy nemusíme stát před otázkou, zda je tvorba lidských spermií možná a budeme stát před dilematem, zda chceme novou fungující techniku využit. A tak je nejvyšší čas přemýšlet, zvažovat a diskutovat.