Terapie ženských gamet

Moderní přístupy k léčbě a regeneraci ženských zárodečných buněk.

Kontaktní osoba: Helena Fulková

Biologické hodiny tikají a proces stárnutí, který je vlastní všem organismům, nelze zastavit. Soudobá společnost prožívá díky moderní medicíně a zvyšující se ekonomické úrovni demografický přerod, charakterizovaný prodloužením střední délky života. Zvyšuje se tak věk rodičů. Souběžně s tím však klesá porodnost i u mladších párů. Důsledkem je tak stárnutí populace jako celku, to představuje jednu z hlavních výzev současnosti.

Pro ženy, které zažívají problémy v oblasti reprodukce, je v současnosti jedinou možností využití oocytů dárkyní. Tento stav však není z hlediska moderních buněčných terapií ani uspokojivý, ani dlouhodobě udržitelný. Cílem moderního výzkumu v oblasti reprodukce je tak:

1. vývoj komplexních schémat buněčných terapií s cílem náhrady nefunkčních buněčných struktur oocytu tak, aby byl zajištěn správný vývoj embrya,
2. nahrazení či snížení potřeby vajec dárkyň, tj. odvození samičích pohlavních buněk kompletně in vitro.

V obou případech jsme v posledních letech svědky výrazného pokroku, především u modelového organismu laboratorní myši. Její využití dovoluje nejen vyvíjet nové přístupy, ale také testovat jejich efektivitu a bezpečnost. V roce 2012 a 2013 se tak například podařilo u tohoto druhu derivovat oocyty ze somatických buněk, tedy kompletně in vitro. Přestože jsou tyto výsledky unikátní, z hlediska bezpečnosti a stavu našeho poznání není zatím možné podobný postup aplikovat u lidí, kde nejsou zcela zmapovány signalizační dráhy a procesy vedoucí k tvorbě plně funkčních oocytů. Na druhou stranu existují i jiné progresivní přístupy, které mají potenciál kombinovat oocyty pacientek s dárcovskými oocyty. Tyto přístupy jsou založené na přenosu genetického materiálu mezi oocyty s cílem nahradit defektní buněčné struktury. Zatím jsou tyto techniky schváleny pro použití v lidské asistované reprodukci pouze v omezené míře a pouze v některých evropských zemích. Důvodem je v některých případech nedostatek informací o možných rizicích a neefektivní selekce embryí pro přenos. V návaznosti na další partnerská pracoviště je cílem našeho tématu systematicky zmapovat možné přístupy buněčné terapie oocytů, a to z hlediska jejich efektivity a bezpečnosti. Celkovým cílem programu je tak vytvořit komplexní portfolio terapeuticích metod s návazností na lidskou asistovanou reprodukci.  

V rámci výzkumného tématu plánujeme využití laboratorní myši jakožto hlavního modelového organismu, a to ve věku odpovídajícímu 20-30 let u lidí (myši stáří 3-6 měsíců) a 38-47 let (10-14 měsíců). U zvolených postupů buněčných terapií je nutné přihlédnout k faktu, že oocyty, stejně jako všechny ostatní buňky, jsou multi-složkové systémy, kde dochází k souhře jádra a cytoplazmatických komponent. Ve většině případů tedy nelze jednoduše oddělit vliv jádra a cytoplazmy na selhání vývoje. Z hlediska budoucího použití umělých gamet je nutné zmapovat, do jaké míry jsou jádro, či naopak cytoplazmatické struktury rozhodující pro zachování vývojového potenciálu embrya. 

Zároveň se naše téma také soustřeďuje na vývoj nových in vitro kultivačních podmínek tak, aby se maximalizoval vývojový potenciál embryí ve věkově pokročilejší skupině. Naše dosavadní výsledky ukazují, že změnou kultivačních podmínek lze odstranit hned několik problémů, které pozorujeme v oocytech této věkové skupiny.