Příslib prevence chorob vyvolaných mutacemi mitochondriální DNA

Mutace mitochondriální DNA jsou příčinou některých myopatií a neurodegenerativních onemocnění. Podílejí se zřejmě i na vzniku diabetu a boj s těmito dědičnými onemocněními je komplikovaný. Pokud je nositelem mutace matka, předá v oocytu mitochondrie s poškozenou DNA potomkovi. I v případě heteroplasmie, kdy nesou mutaci jen některé mitochondrie, nelze vyloučit závažné zdravotní následky, protože distribuce mitochondrií při diferenciaci tkání a organogenezi je náhodná a v některých částech těla může dojít ke značnému nahromadění defektních mitochondrií se vším, co to s sebou nese.

Otec mitochondriální defekty na potomky nepřenáší, protože mitochondrie z krčku spermie jsou po penetraci spermie do cytoplazmy oocytu kompletně zničeny. Mitochondrie spermie jsou během spermiogeneze ubikvitinovány a to je předurčuje k likvidaci proteasomem. Tvrzení, že mitochondrie spermie do oocytu nevstupují, protože spermie při průniku do oocytu odvrhne bičík, patří k tradovaným omylům, které jsou s těžko pochopitelnou důsledností přepisovány z jedné učebnice biologie do druhé. Jen výjimečně dochází k přenosu paternální mitochondriální DNA. V lékařské literatuře najdeme popis případu, kdy syn zdědil po otci defekt mitochondriální DNA. V tomto případě nebyly zřejmě paternální mitochondrie likvidovány v oocytu právě v důsledku jejich dědičného defektu.

Vědci pod vedením Shoukrata Mitalipova získali od samic makaků zralé oocyty a vyňali z nich metafázní chromosomy i s narušeným meiotickým vřeténkem. Chromosomy nebyly zviditelněny vitálním barvením. Vědci využili k jejich zviditelnění speciální optiku, která zobrazí meiotické vřeténko oocytu. Chromosomy byly odsáty s minimálním množstvím cytoplazmy a ta v řadě případů neobsahovala žádné mitochondrie. Takto získaná jaderná dědičná informace byla vnesena do jiného dozrálého oocytu, který byl předtím zbaven svých vlastních metafázních chromosomů. Následně byly oocyty oplozeny a vzniklá embrya byla přenesena náhradním matkám.

Jak vyplývá z výsledků zveřejněných prestižním týdeníkem Nature, byla úspěšnost celého postupu překvapivě vysoká.
Po přenosu embrya vzniklého z "rekonstruovaného" oocytu je pravděpodobnost narození mláděte srovnatelná s přenosem embryi vzniklými oplozením oocytů, jež nebyly podrobeny mikromanipulaci. Následné testy prokázaly, že buňky prověřených tkání obsahují jen zcela zanedbatelné množství mitochondrií přenesených spolu s jadernou dědičnou informací. V některých případech se přítomnost těchto mitochondrií neprokázala vůbec.

Zavedení techniky do humánní medicíny bude záviset na výsledcích dalších experimentů, které prověří bezpečnost procedury. Zavedení léčby narazí i na administrativní překážky, protože technika spadá mezi postupy označované souhrnně jako zárodečná genová terapie. Ty jsou v současné době zakázány mezinárodními konvencemi, protože v souvislosti s nimi panují obavy z nežádoucích dopadů na další generace.

Zdroj: Medical Tribune