Denník N

Slepým možno onedlho vrátime zrak a hluchým sluch, ukázali experimenty na myšiach

Ilustrácia – Fedor Pichanič
Ilustrácia – Fedor Pichanič

Myši, ktoré boli slepé, vidia, myši, ktoré boli hluché, počujú. A podobne neoceniteľné služby pre nás vykonávajú laboratórne myši aj v ostatných odvetviach medicíny – v boji proti onkologickým či iným ochoreniam.

Autor je imunológ, pôsobí v Slovenskej akadémii vied

Ak by ste niekedy Bajkalsko-amurskou magistrálou zablúdili do mesta Novosibirsk, nezabudnite si medzi inými atrakciami pozrieť aj jeden unikát, ktorý nenájdete nikde inde na svete – sochu laboratórnej myšky. Stojí pred tamojším Ústavom cytológie a genetiky.

Živí ľudia pravidelne stavajú pamätníky mŕtvym. A rovnako pravidelne ich potom búrajú. Ale postaviť sochu zvieratku nie je bežné. Pravda, vyskytlo sa pár koníkov, ale iba nato, aby vynikol jazdec – človek. Pritom zvieratá si zaslúžia úctu a vďaku prinajmenšom takú veľkú ako historické postavy. Ak nie väčšie. Veď ani Pasteur by neobjavil vakcínu proti besnote bez pomoci králikov.

Zvlášť za veľa vďačíme malým laboratórnym myškám, ktoré sú podobne ako velikáni histórie väčšinou tiež po smrti. Už viac ako sto rokov využívame tieto naše staršie spolužiačky z triedy cicavcov nielen na vývin liekov, ale aj na podrobné štúdium biologických procesov.

Iba vďaka myškám máme dnes k dispozícii cielené terapeutické protilátky, ktoré používame napríklad pri liečbe reumy, ale aj iných chorôb, ktoré kvária ľudí. Iba vďaka myškám dnes rozumieme tomu, ako funguje napríklad ľudský mozog či imunita. Len vďaka nim poznáme ľudské gény a vieme, ktorý na čo slúži.

Knokautované a transgénne myši

V laboratóriách sa najviac používajú dva kmene myší – Balb/c a Black 6. Ich najväčšou výhodou je, že sa rýchlo množia. Tie prvé dobre poznáte. Sú to tie nežné bezbranné biele stvorenia s ružovými ňufáčikmi. Keďže sú náchylné na choroby, vedci ich využívajú najmä na štúdium chorôb a liečiv.

Tie druhé sú tmavé a viac pripomínajú tie protivné tvory z pivnice. Vedci ich používajú najmä na sledovanie fyziologických aj patologických dejov, ktoré sú nie nepodobné tým ľudským, a na testovanie liekov v predklinických štúdiách.

Prebieha to zvyčajne takto – experimentátori vyvolajú myške chorobu, ktorá je modelom ľudského ochorenia, a potom sa ju snažia vyliečiť. Inokedy zasa vedci vypnú myšiam nejaký gén a sledujú, čo sa stane. Skúmajú, ako sa neprítomnosť funkčného génu prejaví na ich zdraví a schopnostiach – napríklad či myši nezabudnú plávať. Také myšky sa nazývajú knokautované.

Existuje aj opačný prístup. Vedci zavedú do myšieho genómu gén, ktorý tam normálne nie je (zvyčajne ide o gén pre nejaký fluorescenčný proteín), a potom sledujú, čo sa s takým svetielkujúcim proteínom v tele deje. Vychádzajú z predpokladu, že v ľudskom tele sa deje niečo obdobné. Takéto myši sa nazývajú transgénne.

Vypustili zvieratá, zničili prácu

Nie sú to však samoúčelné laboratórne kratochvíle. Tieto experimenty sú potrebné pre naše poznanie biologických dejov vnútri organizmu, v zdraví či počas choroby, a sú nevyhnutné pri vývine účinných a bezpečných liečiv pre ľudí, aj keď treba povedať, že lieky a postupy, ktoré fungujú na myšiach, nie vždy zafungujú aj u ľudí.

Niekedy je to aj naopak – to, čo pomôže myškám, môže ľuďom aj uškodiť. Predsa len, sme príbuzní, ale nie až takí blízki. My napríklad nemáme chvosty.

Laboratórne myši sa narodili iba pre to, aby boli objektom výskumu. Počas ich života je o ne postarané s maximálnym komfortom a vedci s nimi zaobchádzajú jemne. Vychovať ich totiž trvá niekoľko rokov a stojí veľa peňazí. Skrátka, vedci k nim pristupujú s úctou a rešpektom.

To isté sa však nedá povedať o aktivistoch, ktorí v mene ochrany zvierat pred pár rokmi s falošnými identifikačnými kartičkami prenikli do laboratórií Milánskej univerzity, vypustili z klietok všetky laboratórne zvieratá a odstránili ich označenia. Nemali rešpekt ani k zvieratám, lebo tie, prirodzene, rýchlo uhynuli, ani k vedcom, ktorým zničili niekoľkoročnú experimentálnu a intelektuálnu prácu, a napokon ani k pacientom, čakajúcim na nové, lepšie lieky.

Je to škoda, lebo vďaka experimentom s laboratórnymi myšami možno onedlho dokážeme slepým vrátiť zrak a hluchým sluch. Naozaj. Dôkazom toho sú dve nové štúdie, nedávno publikované v tých najlepších vedeckých časopisoch.

Myšiam vrátili zrak

V tej prvej štúdii, publikovanej v časopise Nature Communications, využili vedci z Kalifornskej univerzity v Berkeley myši zo spomínaného kmeňa Black 6. Použili ich ako model ľudských dedičných degeneratívnych chorôb očnej sietnice, napríklad makulárnej degenerácie, ktorá vo vyššom veku môže viesť k úplnej slepote.

Vyvinuli geneticky upravený vírus z čeľade adenovírusov, ktorý rozpoznával čapíky a špecificky do nich prenikal. Čapíky sú zmyslové neuróny sietnice citlivé na svetlo. Vírus bol neinfekčný, teda nedokázal sa v bunkách namnožiť, ale dokázal do nich dopraviť gén pre opsín, čo je proteín citlivý na svetlo.

Ak takúto programovanú a kontrolovanú cielenú vírusovú infekciu vykonali na slepých myškách s degenerovanou sietnicou, po pár týždňoch sa im vrátil zrak. Nielenže boli myši citlivé na svetlo v miestnosti, ale rozoznávali aj tvary a vzorce premietané na iPade. Autori veria, že táto technika by mohla vrátiť zrak ľuďom už v priebehu najbližších rokov.

Myšiam vrátili sluch

Druhá štúdia bola publikovaná minulý mesiac v prestížnom elektronickom vedeckom časopise eLife. Tak ako sú na svetlo citlivé neuróny v sietnici oka primárne zodpovedné za to, že vidíme, špeciálne bunky vo vnútornom uchu, citlivé na zvuk, sú zodpovedné za to, že počujeme. Nazývajú sa vlásočnicové bunky. Zachytávajú mechanické zvukové vlnenie a signál odovzdávajú ďalej – neurónom.

Poškodenie vlásočnicových buniek, spôsobené degeneráciou súvisiacou s vekom, ale aj prílišným hlukom, je zodpovedné za dočasnú alebo aj trvalú stratu sluchu. Strata týchto buniek môže byť vskutku nezvratná. Odhaduje sa, že takto spôsobené problémy so sluchom má až 10 percent ľudí na svete.

Na štúdium práve týchto buniek použili vedci z nemocnice Johns Hopkins v Baltimore spomínané transgénne a knokautované myši. Z genómu myší postupne odstraňovali alebo doň zavádzali dva gény, ktoré mali pri raste a regenerácii vlásočnicových buniek kľúčový význam – aktivín a folistatín. Bez týchto dvoch funkčných génov nemali myši správne vyvinuté vlásočnicové bunky, takže nemohli počuť. S prítomnosťou týchto génov sa vrátil aj sluch.

Jedna socha nestačí

Táto práca síce zatiaľ reprezentuje len základný výskum, ale jej autori sú presvedčení, že poznanie dvoch zásadných proteínových regulátorov zodpovedných za sluch čoskoro povedie k priamym terapeutickým aplikáciám. Veď rovnako ako opsín v sietnici môžeme nahradiť aj nefunkčný aktivín vo vlásočnicových bunkách.

Myši, ktoré boli slepé, vidia, myši, ktoré boli hluché, počujú. A podobne neoceniteľné služby pre nás vykonávajú laboratórne myšky aj v ostatných odvetviach medicíny – v boji proti onkologickým, autoimunitným či neurodegeneratívnym ochoreniam.

V prípade myšiek, dá sa povedať, dnes už dokážeme vyliečiť takmer všetky ľudské choroby. A to vďaka pokroku v našej, ľudskej medicíne.

Treba si však uvedomiť, že tie myšky sa nás o to neprosili, že nie ony nám, ale my im by sme mali byť za to vďační. Preto sa mi zdá, že jedna socha na celom svete je akosi málo.

Dostupné z: DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09124-x, DOI: 10.7554/eLife.47613

[Behajte lepšie vďaka knihe Od antilopy po Zátopka. Encyklopédia behu pre začiatočníkov aj pokročilých od bežca, fotografa a novinára v jednej osobe Petra Kováča.]

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na pripomienky@dennikn.sk.

Príroda

Veda, Zdravie

Teraz najčítanejšie