Těžké myši pro analýzu molekulární struktury tkání

Prostudovat biologickou tkáň, to není jen tak. I když máme k dispozici pozoruhodné zobrazovací techniky, detailní analýza tkáně bývá stále velmi tvrdým oříškem. Co kdybychom si ale vypěstovali zvířata, která si upravíme tak, abychom si výrazně zlepšili možnost zobrazování jejich tkání?

Tenhle skvělý nápad měla Melinda Duer z Cambridge, která se svými spolupracovníky stvořila takzvanou těžkou myš (heavy mouse), tedy myš, která je ve zhruba 20 procentech obohacená o izotopy uhlíku-13 a také dusíku-15. Dotyčné izotopy jsou přitom aktivní na nukleární magnetické rezonanci (NMR), kvůli nenulovému spinu jejich atomových jader. Tkáně těchto myší jsou k nerozeznání podobné běžným myším tkáním, ale lze s nimi manipulovat a analyzovat je způsobem, který je u přírodních tkání nemožný.

Podle autorů publikace v časopisu Science mají těžké myši veliký výzkumný potenciál, který bude možný zúročit v celé řadě vědeckých a medicínských objevů. Sami to dokládají čerstvým objevem, k němuž jim dopomohla právě in vitro sledovaná tkáň těžké myši. Ukázalo se, že molekuly PAR, tedy poly – (ADP – ribóza), nefungují pouze při opravách DNA uvnitř buněk, jak jsme si mysleli, ale také cestují mimo buňky a možná spouštějí mineralizaci kostí.

Podle Duerové a spol. to prý bylo docela šílené, vidět molekuly PAR, jak dělají něco takového. Zabralo jim to šest měsíců detailních analýz a celou řadu experimentů, než sami sebe přesvědčili, že se jim to nezdá. Vědci mají za to, že jde o první ze série objevů, které teď očekávají díky technologii těžkých myší. Proteiny či buňky obohacené těžkými izotopy už dneska nejsou nic zvláštního, ale celé zvíře, to je prý něco úplně jiného.

Je vlastně tak trochu zázrak, že těžké myši fungují. Odborníci, nutno říct, že včetně Duerové, nevěřili, že by bylo možné těžkými izotopy prošpikovat celého živočicha. Vědělo se totiž, že těžší jádra těchto izotopů mohou ovlivňovat rychlost chemických reakcí. Ukázalo se, že to zase tak nevadí. Pokud jde o uhlík-13, tedy atom, jehož jádro obsahuje o jeden neutron víc, nežli běžný uhlík-12, tak tělo ho obvykle obsahuje do jednoho procenta. To nehraje pro jadernou magnetickou rezonanci žádnou větší roli. Tým Duerové ale dokázal vypěstovat myši, které měly zmíněného těžkého izotopu ve tkáních až 20 procent. Jak to udělali?

Kupodivu vcelku jednoduše. Duerová a spol. prostě krmili myši stravou bohatou na izotop uhlík-13, co jim jenom hrdlo ráčilo. Duerová připouští, že to zní tak trochu divně. Zatím to prý ale nikdy nezkusil. Všichni si mysleli, že to nebude fungovat. Ale fungovalo. Znatelně nadšení badatelé pokračují ve výzkumu a plánují kupříkladu testovat vhodnost laboratorně napěstovaných tkání pro náhradu cév a srdečních chlopní. Také je velice zajímá, jaké molekuly se podílejí na spouštění vápenatění cév. Třeba se i tam dočkají pozoruhodného objevu.

Autor: RNDr. Stanislav MihulkaPhD.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

(orig). Science 344: 742-746.

(doplň.) University of Cambridge News 15. 5. 2014. Wikipedia (Nuclear magnetic resonance).