Pixabay
StoryEditor

Červeno svietiace sliepky otvárajú cestu k cenným liekom

25.11.2017, 23:00
Červeno svietiace kurčatá z laboratórií českých vedcov otvárajú cestu k lacnej produkcii cenných liekov vo vajciach geneticky modifikovaných sliepok.

Píšu o tom Lidovky. Génové inžinierstvo umožnilo masovú produkciu mnohých dôležitých liekov. Prvým bol už v roku 1982 inzulín. Podľa ľudského génu ho masovo vyrábali baktérie pestované v objemných bioreaktoroch, teda v podstate nádobách, v ktorých ľudia kultivujú požadované mikroorganizmy.

Pred týmto prelomovým počinom boli diabetici odkázaní na inzulín izolovaný z pankreasov zabitých hospodárskych zvierat.

Živé bioreaktory
Liek zvieracieho pôvodu vyvolával u mnohých pacientov zdravotné ťažkosti. Na problémy však naráža aj pestovanie buniek v bioreaktoroch. Obstarávacie aj prevádzkové náklady sú vysoké, a takto vyrábané lieky sú preto drahé. Pestované bunky tiež nevedia vyrobiť niektoré lieky v potrebnej kvalite.

Alternatívu k bioreaktorom z ocele, skla a plastov ponúkajú "živé bioreaktory" - zvieratá, do ktorých dedičnej informácie vniesli génoví inžinieri ľudský gén a ktorí podľa tohto génu vyrábajú vo vlastnom organizme liečebnú ľudskú bielkovinu.

Výrobcovia liekov upierajú veľké nádeje aj ku sliepke, teda kure domácej, pretože každé vajce geneticky modifikovaných vtákov môže obsahovať až jeden gram liečivej ľudskej bielkoviny. Pri súčasných cenách ľudských bielkovín použiteľných pre liečbu by takéto sliepky znášali "zlaté vajcia". Využitie kury ako živého bioreaktora ale viazne, pretože vnášanie cudzieho génu do vtáčej dedičnej informácie predstavuje zamotanú úlohu.

Zbesilé tempo zárodku
Vpraviť cudzí gén do dedičnej informácie cicavcov je relatívne jednoduché. Génoví inžinieri pracujú s čerstvo oplodnenými vajíčkami alebo s embryami tvorenými najviac niekoľkými málo bunkami. Majú pritom celkom slušné vyhliadky, že keď gén vpravia do bunky embrya, ponesú túto genetickú inštrukciu aj tkanivá a orgány dospelého zvieraťa. Zárodky cicavcov sa vyvíjajú pomaly, a dávajú tak vedcom k zásahu do dedičnej informácie dosť času.

Vtáčí zárodok sa v porovnaní so cicavčím embryom ženie doslova zbesilým tempom. Kým oplodnené vajíčko myši, potkana, ošípanej či kozy sa za deň rozdelí na dve bunky, v slepačom vajci sa zárodok za rovnakú dobu rozrastie na 60 000 buniek. Tu prichádza génový inžinier neskoro. V kuracom embryu by dokázal zmeniť dedičnú informáciu len pri zlomku buniek a sliepky by "zlaté vajcia" s vysokou pravdepodobnosťou neznášali.

Tím českých vedcov vedený Pavlom Trefilom zo spoločnosti Biopharm, Výskumný ústav biofarmacie a veterinárnych liečiv, a Jiřím Hejnarom z Ústavu molekulárnej genetiky Akadémie vied ČR vyvinul v spolupráci s nemeckými kolegami z mníchovskej Technickej univerzity novú metódu pre "pašovanie" génu do dedičnej informácie kurčiat.

Využili skutočnosť, že krvným obehom raného kuracieho zárodku putujú v určitej fáze vývoja bunky predurčené v tele dospelého vtáka k premene v pohlavné bunky vo vaječníkoch alebo semenníkoch. Na týchto bunkách nie je viditeľné, či sa z nich raz vyvinú vajíčka, alebo spermie. Je to zatiaľ akási "univerzálna surovina".

Tieto zárodočné bunky tvoria v kuracom zárodku iba zlomok celkovej bunkovej populácie. Pavel Trafil a jeho spolupracovníci ich ale vedia z embrya izolovať a udržať pri živote v laboratórnych podmienkach. Pritom ich podrobia cielenému zásahu do dedičnej informácie.

Hra s "červenými" bunkami
Pre svoje prelomové experimenty uverejnenej vo vedeckom časopise Scientific Reports si vybrali "cvičný" gén vypožičaný od koralov Discosoma. Bielkovina syntetizovaná podľa tohto génu červeno fluoreskuje a vďaka tomu je výsledok úspešného prenosu génu na živočíchovi neprehliadnuteľný. Od červeno svietiacich zárodočných buniek však vedie k červeno svietiacemu kurčaťu ešte dlhá a zložitá cesta.

Trafil a jeho kolegovia vniesli bunky s génom pre červený proteín do semenníkov kohútov v nádeji, že zárodočné bunky využijú svoj potenciál a premenia sa tu v spermie. Najprv kohútie semenníky "vyprázdnili", pretože v konkurencii bežiaci tvorby spermií by sa transplantované svietiace bunky nepresadili. Kohútov vystavili radiácii a tým im zničili bunky zodpovedné za produkciu spermií.

V "prázdnom" semenníku našli svietiace zárodočné bunky príhodné podmienky. Usídlili sa tam a vykonávali presne to, k čomu sú predurčené - množili sa a menili sa na spermie. Úspešnosť celej procedúry bola vysoká a vzniknuté spermie niesli v dedičnej informácii gén pre červeno svietiaci proteín z koralovca. To bolo dobré znamenie. Tím teraz stál pred kľúčovou otázkou: Prenesú spermie pri oplodnení vajíčok tento gén na potomstvo? Aj tu vedci slávili úspech. Keď odobrali kohútom spermie a umelo nimi oplodnili niekoľko sliepok, liahli sa z vajec kurčatá, ktoré niesli v dedičnej informácii gén pre červeno svietiacu bielkovinu. Na kurčatách aj dospelých kurech to bolo jasne viditeľné.
Prísľub nových liekov z vajec
Nová metóda pre genetickú modifikáciu kury domácej môže pre nezasvätených vyzerať ako veľmi komplikovaná a náročná. V porovnaní s doteraz používanými postupmi však predstavuje významný pokrok, pretože je prekvapivo efektívna. Sprístupňuje genetické modifikácie pre rôzne druhy vtákov. Otvára nové možnosti pre výskum a v neposlednom rade je veľkým prísľubom pre premenu sliepok na živé bioreaktory.
Takými už sú sliepky americkej biologickej spoločnosti Synageva, ktoré majú do dedičnej informácie vpravený ľudský gén pre enzým lipázu. Sliepky vylučujú tento enzým do vaječného bielka, odkiaľ sa získava v čistej podobe na výrobu lieku Kanuma pre ľudí postihnutých zriedkavou vrodenou chorobou narúšajúcou metabolizmus tukov v tele. Vďaka českým vedcom a ich metóde prenosu génov do dedičnej informácie hydiny sa môžeme v dohľadnej dobe stretávať s liekmi z operených živých bioreaktorov častejšie.
01 - Modified: 2023-02-03 10:02:58 - Feat.: - Title: Prečo neužívať lieky pred športovým výkonom? 02 - Modified: 2023-01-26 13:48:43 - Feat.: - Title: Situácia s nedostatkom liekov by sa mohla upokojiť v marci, tvrdí ŠÚKL 03 - Modified: 2023-01-23 12:00:09 - Feat.: - Title: Lekárnici apelujú na ľudí, aby si nerobili zbytočné zásoby liekov 04 - Modified: 2023-01-23 09:03:45 - Feat.: - Title: Vláda by mohla čoskoro riešiť návrh na zriadenie štátnej distribučky na lieky 05 - Modified: 2023-01-22 12:00:00 - Feat.: - Title: Vlani sa zháňali jódové tablety, teraz lieky proti teplote. Po čom je v lekárňach dopyt celý rok?
menuLevel = 2, menuRoute = science/medicina, menuAlias = medicina, menuRouteLevel0 = science, homepage = false
06. február 2023 08:23