Vědecký svět dosáhl dalšího významného milníku. Výzkumníci totiž dokázali vytvořit syntetická lidská embrya pouze z kmenových buněk, což znamená, že pro jejich vznik nebyly potřeba vajíčka ani spermie..

Tento objev, který je považován za přelom v oblasti výzkumu embryonálního vývoje, nabízí nové příležitosti pro pochopení genetických poruch a příčin opakovaných potratů. Zároveň však přináší řadu etických a právních otázek, protože současná legislativa v mnoha zemích takovéto struktury nepokrývá.

Vytvořená syntetická embrya nejsou zdaleka plně funkční, vždyť jim chybí jim srdce, mozek i jiné orgány. Nicméně obsahují buňky, které by za normálních okolností vytvořily embryo, žloutkový váček a placentu, což z nich činí unikátní model pro studium lidského vývoje.

„Je to významný krok směrem k hlubšímu pochopení toho, co se děje v raných fázích vývoje lidského embrya,“ uvedla polsko-britská bioložka z Cambridgeské univerzity a Kalifornského technologického institutu (Caltech) Magdalena Żernicka-Goetz, která se na tomto výzkumu podílela.

Představení syntetických lidských embryí vzbudilo značnou pozornost. Na výroční konferenci Mezinárodní společnosti pro výzkum kmenových buněk (ISSCR) v Bostonu přednesla Żernicka-Goetz svůj příspěvek, ve kterém popsala, jak její tým dokázal přeprogramovat embryonální kmenové buňky, aby vytvořily struktury připomínající lidské embryo.

„Jsme schopni vytvářet modely lidských embryí pomocí přeprogramování embryonálních kmenových buněk,“ uvedla na konferenci.

Je důležité poznamenat, že neexistují bezprostřední plány na klinické využití těchto syntetických embryí. Implantace těchto struktur do dělohy by byla nelegální a zatím není jasné, zda by tyto modely byly schopné pokračovat ve vývoji po překročení raných stadií.

Nicméně se jedná o významný krok kupředu v chápání toho, jak se lidské embryo vyvíjí v prvních dnech po oplodnění.

Jedním z hlavních cílů tohoto výzkumu je lépe porozumět tomu, co vědci nazývají černou skříňkou vývoje embrya, tedy období mezi oplodněním a čtrnáctým dnem vývoje. V současnosti vědci mohou v laboratoři kultivovat lidská embrya pouze po dobu 14 dnů, což je legální limit.

Poté je vývoj lidského embrya sledován až v pokročilejších stadiích prostřednictvím ultrazvuku nebo výzkumu darovaných embryí. Toto období, které doposud zůstávalo relativně neprobádané, je klíčové pro pochopení genetických poruch a vývoje organismu.

Genetik Robin Lovell-Badge z Francis Crick Institute v Londýně vysvětlil význam tohoto výzkumu: „Pokud jsme schopni modelovat normální vývoj lidského embrya pomocí kmenových buněk, můžeme získat neuvěřitelné množství informací o tom, jak začíná vývoj a co se může pokazit, aniž bychom museli používat lidská embrya.“.

Tento posun ve výzkumu přináší vědcům možnost prozkoumat dosud nepřístupné období vývoje a tím i lépe pochopit některé z klíčových procesů, které mohou mít vliv na vznik genetických poruch či těžkých vývojových vad.

Výzkum může poskytnout vhled do biologických příčin, které vedou k potratům, nebo mohou odhalit mechanismy, jak se buňky rozdělují a vyvíjejí.

Výzkum syntetických embryí zdaleka není nový. Již dříve byly prováděny pokusy na zvířecích modelech, například u myší. V roce 2018 tým Magdaleny Żernické-Goetz a výzkumníci z Weizmannova institutu v Izraeli dokázali vytvořit syntetická myší embrya, která se začala vyvíjet do raných stadií organismu, včetně vytvoření střevního traktu, počátků mozku a bijícího srdce.

Tento výzkum otevřel dveře pro experimenty s lidskými kmenovými buňkami, které by mohly simulovat podobné rané vývojové fáze.

Rivalita mezi výzkumnými týmy na celém světě v oblasti syntetických embryí je značná. Od roku 2020 bylo provedeno několik úspěšných pokusů, které umožnily vědcům kultivovat lidská embrya až do prvních fází gastrulace.

Gastrulace je klíčový milník ve vývoji embrya, kdy se zjednodušená struktura embrya začíná rozdělovat na tři vrstvy, které následně vytvoří základní tělní osy a orgánové systémy.

Vytvoření syntetických embryí přináší zásadní etické otázky. V mnoha zemích neexistuje legislativa, která by regulovala výzkum těchto embryí, protože nejsou vytvořeny z vajíčka a spermie, ale z kmenových buněk.

„Pokud jsou tyto modely vytvořeny proto, aby co nejvěrněji napodobovaly normální embrya, pak bychom je měli začít považovat za rovnocenné a regulovat je stejným způsobem,“ upozorňuje Lovell-Badge.

Hlavní obavy plynou z otázky, zda by tato syntetická embrya mohla teoreticky pokračovat ve vývoji a stát se plnohodnotnými organismy. Experimenty na myších ukázaly, že syntetická embrya mohou být téměř identická s přirozenými embryi.

Když však byla implantována do děloh myší, nedokázala se vyvinout do plně životaschopných jedinců. Podobné pokusy provedené v roce 2023 na opicích v Číně vedly k tomu, že některá syntetická embrya vykazovala známky časného těhotenství, ale žádné z nich nepřežilo déle než několik dní.

Tato otázka tak zůstává nezodpovězená. „Je těžké říci, zda je problém v samotných strukturách, nebo zda jde o technickou záležitost,“ dodává Lovell-Badge. Tento výzkum však posiluje potřebu jasné legislativy a pravidel pro výzkum syntetických embryí.

Vědecká komunita je ohledně tohoto pokroku optimistická, ale zároveň varuje před nekontrolovaným postupem bez jasných pravidel. Výzkum syntetických embryí by mohl přinést nové možnosti v léčbě neplodnosti a genetických poruch.

„Pokud pochopíme, jak se vyvíjejí raná embrya, můžeme přispět k léčbě mnoha závažných onemocnění,“ uvedla Żernicka-Goetz.

Výzkum může také pomoci při vývoji metod pro podporu těhotenství a snížení rizika potratu. Stejně tak by mohl poskytnout důležité informace o vzniku genetických chorob a jejich prevenci. Syntetická lidská embrya vytvořená z kmenových buněk představují obrovský vědecký pokrok, který otevírá nové možnosti pro studium lidského vývoje a řešení genetických poruch.

Zároveň však přinášejí velké etické výzvy. Je jasné, že v oblasti vědy o syntetických embryích se nacházíme na prahu nové éry, kterou bude nutné nejen důkladně prozkoumat, ale také zodpovědně regulovat.

Legislativa musí držet krok s tímto rychlým vědeckým pokrokem, aby byla zajištěna ochrana etických principů a minimalizováno riziko zneužití této technologie.