Využití genů Sox z jednobuněčných organismů k výzkumu myších buněk

Vědci učinili významný objev, když vytvořili myš pomocí prastarých genetických nástrojů starších než život zvířat.

Přijetím genu z jednobuněčných forem života a jeho vnesením do myších buněk vědci vytvořili kmenové buňky, které po vpravení do vyvíjejícího se embrya pomohly dát vzniknout živé, dýchající myši.

Před stovkami milionů let, dříve než se vyvinuly mnohobuněčné organismy, se na planetě Zemi vyskytovaly jednoduché jednobuněčné organismy. Některé z nich, tzv. trubénky, jsou považovány za nejbližší žijící příbuzné živočichů.

Nový výzkum zjistil, že jejich genomy obsahují verze genů Sox a POU – ty jsou známé tím, že řídí tvorbu kmenových buněk u savců, a až dosud se mělo za to, že se vyskytují výhradně u živočichů, protože u našich jednobuněčných příbuzných nápadně chyběly.

Jejich objev v jednobuněčném organismu proto otřásá vším, co jsme si mysleli, že víme o kmenových buňkách a jejich vývoji. Je to bezprecedentní objev sám o sobě, ale vědci šli ještě dál a použili tyto geny k „přeprogramování“ myších buněk.

Tým vpravil do myších buněk geny Sox z trubének, čímž nahradil jejich stávající geny Sox2. Přiměl tak buňky k tomu, aby se staly indukovanými pluripotentními kmenovými buňkami (iPSC). Tyto buňky mají potenciál vyvinout se v jakýkoli typ buněk v těle.

Když vpravili iPSC do vyvíjejícího se myšího embrya, vznikla takzvaná chiméra – živočich, jehož tělo je složeno z buněk, které se od sebe geneticky liší a obsahují dvě odlišné sady DNA. V tomto případě myš vykazovala znaky dárcovského embrya i iPSC, měla černou srst a tmavé oči, což potvrzuje, že prastaré geny ovlivnily vývoj zvířete.

Je to působivé, zejména vzhledem k jednoduchému původu genů. Zdá se, že rané formy života si vyvinuly vlastní způsoby, jak udržet pluripotenci, dávno předtím, než vznikly mnohobuněčné organismy a kmenové buňky.

Kromě toho, že je tento objev fascinující, mohl by sloužit jako podklad pro budoucí pokroky v regenerativní medicíně, v níž kmenové buňky hrají nedílnou roli.