Zdokonalená umělá děloha má odchovat mamuta, možná i člověka

Když americký start‑up Colossal Biosciences oznámil, že chce oživit mamuta, byla část vědecké komunity skeptická. Od investorů však společnost založená teprve loni v září získala téměř okamžitě 15 milionů dolarů. Na přelomu roku ohlásila první pokroky jak v původně ohlášeném výzkumu, tak i v reprodukční medicíně. Vytváří umělou dělohu, v níž z mamutího embrya vyroste mládě. V budoucnu by mohla pomoci i lidským embryím.

Plány vzkřísit mamuty už tu byly, ale většinou skončily v zárodku. Nový projekt má nejspíš větší šanci na úspěch. Jeho silnou stránkou je dvojice zakladatelů. Genetik George Church patří k vědecké špičce, působí na Harvardově univerzitě a na Massachusetts Institute of Technology, texaský podnikatel Ben Lamm má bohaté zkušenosti s rozjezdy inovativních firem.

Church stál u počátků čtení lidského genomu. Později se pustil do projektu, který měl podrobně prozkoumat dědičnou informaci 100 tisíc dobrovolníků. Řadu let také upravuje genetickou informaci prasat, aby bylo možné jejich orgány transplantovat lidem. To se začátkem ledna skutečně podařilo. O oživení mamutů sedmašedesátiletý akademik dlouho sní.

Nadšenec do nových technologií Lamm založil už na vysoké škole e‑learningovou firmu. Později se jeho společnosti věnovaly vývoji softwaru, biometrickému tetování, mobilním hrám nebo výrobě dotykových obrazovek pro restaurace. Čtvrtá firma Hypergiant vyvíjí produkty umělé inteligence pro NASA, Apple, Twitter nebo GE Power. Lamm investuje také do inovativních start‑upů a umí poznat nadějný projekt. V Churchových výzkumech a plánech vycítil příležitost pustit se do něčeho převratného. „Po našem prvním telefonátu jsem celou noc nespal,“ vzpomíná čtyřicetiletý muž, jenž o sobě tvrdí, že „žije zítřkem“. Oba prý hned věděli, že si budou rozumět.

Žádné klonování. Zde se kombinuje část dědičné informace mamutů s DNA slonů. Jejich genomy jsou shodné z 99,6 procenta.

Půl milionu střihů genetickými nůžkami

Až dosud zkoušeli vědci zvířata z doby ledové klonovat, jenže genetický materiál odebraný z ostatků mamutů srstnatých nalezených v sibiřské věčně zmrzlé půdě nebyl dost kvalitní. Church se rozhodl částečky dědičné informace upravit pomocí přelomové techniky CRISPR neboli genetických nůžek. Sám ji pomáhal vyvíjet. Umožňuje „vystřihnout“ a opravit poškozené místo v DNA. Churchův tým s její pomocí kombinuje části dědičné informace vyhynulých mamutů s DNA současných slonů. Genomy jsou shodné z 99,6 procenta, a tak postačí upravit relativně malou část. Zjednodušeně řečeno, vědci upraví geny slona tak, aby se podobal mamutovi. Bude mít srst, menší uši a jeho metabolismus se přizpůsobí chladnějšímu prostředí.

Church si zatím netroufá přesně odhadnout, kolik změn bude nutné udělat, ale zásahů může být až půl milionu, což je celkový počet genetických rozdílů mezi mamutem a slonem indickým. Nyní pracovníci Colossal Biosciences hledají geny zodpovědné za přizpůsobování živočicha arktic­kému podnebí. „Vyvíjíme metody schopné provádět tisíce genetických úprav najednou,“ popisuje vedoucí týmu v rozhovoru na webu lékařské fakulty Harvardovy univerzity.

Výzkumníci vkládají upravenou dědičnou informaci do vajíček sloních samic. Vytvářejí zárodečné buňky a sledují na nich dopady provedených genetických změn. Když bude vše fungovat na buněčných kulturách, přijde čas vytvářet embrya a sledovat, zda se vyvíjejí normálně. Zárodek by časem mohla donosit sloní samice.

Využití náhradní matky s sebou nese rizika a etické otázky. Slonice může při experimentu trpět, proces bude nutné mnohokrát opakovat. Proto by Churchův tým raději umístil zárodek do umělé dělohy, což je odvážný plán. Prototyp plastového vaku s tekutinou simulující plodovou vodu před časem na ovcích otestovali výzkumníci z Dětské nemocnice při Pensylvánské univerzitě. Podařilo se v něm úspěšně odchovat embrya jehňat stará tři měsíce.

Pro udržování zárodku od prvních dnů až k porodu v umělé děloze bude potřeba technologii vylepšit. A přesně tomu se Colossal Biosciences nyní věnuje. Jak na přelomu roku prozradil Lamm v rozhovoru pro blog vizionáře Petera Diamandise, firma už pracuje na vývoji umělé placenty. Má zárodku zajistit přívod kyslíku i živin a odvod odpadních látek. Tým vyvíjí také syntetickou děložní sliznici napodobující co nejvěrněji reálné prostředí.

S mamuty Sibiř jen tak nerozmrzne

Funkční umělá děloha by časem mohla pomáhat předčasně narozeným dětem, které ještě nemají dostatečně vyvinuté plíce a nedaří se jim v inkubátoru. Dalo by se uvažovat i o tom, že v případě zdravotních komplikací matky nahradí děloha z laboratoře tu skutečnou po dobu celých devíti měsíců obvyklé gravidity.

Byla by tu možnost oživit další vyhynulá zvířata, případně zachránit vymírající živočišné druhy. V online deníku Techcrunch srovnává Church oživení mamuta s programem pilotovaných letů na Měsíc Apollo. Vývoj potřebných technologií urychlil rozmach polovodičů, vznikl při něm systém GPS. Stejně tak může návrat mamuta na svět proměnit reprodukční medicínu.

Podle současných odhadů se první mláďata mamuta „narodí“ nejdřív za šest let. „A to ještě předpokládáme, že vše půjde hladce, což se obvykle nestává,“ říká Church. Nejméně dva roky zaberou experimenty s upravováním dědičné informace, další dvouletku si výzkumníci rezervují na vytvoření životaschopných zárodků. Březost sloní samice trvá 22 měsíců a stejnou dobu by případně zabralo odchování zárodků v umělé děloze.

Tým chce časem přivést k životu velké stádo mamutů a vypustit ho na Sibiř. Jejich přítomnost podle zastánců projektu tamní přírodě prospěje. Dupáním by zhutňovali sníh, čímž by se mělo zpomalit tání sněhu i permafrostu.