„Omladené“ vajíčka dokázali pokračovať vo vývoji až po narodenie zdravých mláďat s rovnakou úspešnosťou ako v prípade mladých jedincov.
Myší oocyt. Ilustračný obrázok. Zdroj: Melina Schuh
Prejavy starnutia oocytov (vajíčok) je možné zvrátiť a ich poškodenia možno opraviť. To, čo bolo doteraz považované za biologicky nemožné, dokázal medzinárodný výskumný tím vedený reprodukčnou biologičkou Helenou Fulkovou z Ústavu experimentálnej medicíny Akadémie vied Českej republiky (ÚEM AV ČR). Výsledky, ktoré publikoval časopis Aging Cell, otvárajú nové otázky o biológii starnutia aj priestor na vývoj budúcich terapeutických prístupov.
S pribúdajúcim vekom samíc sa znižuje ich schopnosť rozmnožovania. V prípade starších vajíčok sa častejšie objavuje poškodenie DNA a chyby v delení chromozómov, čo zvyšuje riziko aneuploidií – teda porúch počtu chromozómov. Tieto zmeny môžu spôsobiť zastavenie vývoja embrya alebo viesť k závažným genetickým poruchám, ako je napríklad Downov syndróm. Tím vedcov a vedkýň zistil, že je možné napraviť poškodenia, ktoré sa v oocytoch počas starnutia hromadia.
„Omladené“ vajíčka
Analýza vajíčok starších samíc myší ukázala výrazne vyššiu mieru poškodenia DNA – približne 70 percent chromozómov nieslo známky dvojitých zlomov, kým pri oocytoch mladých myší to bolo len okolo 16 percent. Vedci vystavili jadrá starých oocytov prostrediu mladých vajíčok, ktoré zbavili ich DNA. Mladé bunky obsahujú opravné mechanizmy, ktorú sú v starnúcich oocytoch výrazne oslabené. Ukázalo sa, že v tomto prostredí sa poškodenie DNA v starých vajíčkach výrazne znížilo. Chromatín – základný materiál chromozómov zložený z DNA a bielkovín – získal pružnejšiu štruktúru typickú pre mladšie bunky a delenie chromozómov prebiehalo oveľa presnejšie – počet porúch chromozómov sa znížil takmer na polovicu. Takto „omladené“ vajíčka dokázali pokračovať vo vývoji až po narodenie zdravých mláďat s rovnakou úspešnosťou ako v prípade mladých jedincov.
„Naše výsledky ukazujú, že starnutie oocytov nie je nezvratné a že kvalitu vajíčok možno v zásade obnoviť. Po prvýkrát sme experimentálne preukázali, že starší oocyt dokáže v mladom bunkovom prostredí znova naštartovať mechanizmy opráv DNA a správneho delenia chromozómov. To otvára nielen nové otázky o biológii starnutia, ale tiež priestor na vývoj budúcich terapeutických prístupov,“ vysvetľuje vedúca tímu Helena Fulková z ÚEM AV ČR.
Za objav vďačia vedci náhode
Tento zásadný objav vznikol náhodne pri skúmaní 3D štruktúry bunkového jadra v projekte podporenom Grantovou agentúrou Českej republiky, ktorý bol v spolupráci s Výskumným ústavom živočíšnej výroby v Prahe, Teramskou univerzitou a Zürišskou univerzitou ďalej rozvinutý v projekte Budúcnosť asistovanej reprodukcie programu Stratégie AV21.
Táto práca zásadne mení doterajšie predstavy o starnutí pohlavných buniek a otvára priestor na výskum bunkových terapií, ktoré by mohli v budúcnosti znížiť riziko chromozomálnych chýb embryí, zvýšiť úspešnosť asistovanej reprodukcie či výrazne prispieť k záchrane ohrozených druhov.
Zdroj: TS AV ČR
(zh)
