Problém s neplodnosťou postihuje ročne viac ako 48 miliónov párov na celom svete, čo predstavuje významnú výzvu pre modernú medicínu a vedu. Vďaka neustálemu výskumu a inováciám v oblasti asistovanej reprodukcie, konkrétne umelého oplodnenia (IVF), sa šance pre páry túžiace po dieťati neustále zvyšujú. Tento článok sa zameriava na aktuálny stav výskumu v oblasti umelého oplodnenia, výzvy, ktorým čelia vedci, a inovatívne metódy, ktoré sa vyvíjajú na zlepšenie úspešnosti IVF.
Úvod
Umelé oplodnenie (In Vitro Fertilization - IVF) je moderná a vysoko efektívna laboratórna technika, pri ktorej dochádza k oplodneniu vajíčka spermiou mimo maternice. V posledných rokoch sa výskum v tejto oblasti zameriava na zlepšenie všetkých aspektov procesu IVF, od výberu vhodných buniek až po kultiváciu embryí a ich implantáciu do maternice. Cieľom je zvýšiť úspešnosť IVF a minimalizovať riziká spojené s touto metódou.
Výzvy v Súčasnom Výskume Neplodnosti
Vedci sa pri riešení neplodnosti stretávajú s množstvom výziev, ktoré si mnohí ani neuvedomujú. Snahou je čo najlepšie pripraviť potenciálnu mamičku a otca, avšak vždy je kam posúvať limity. Vždy je čo zlepšovať, či prístup, či skrátiť časovú náročnosť, či spracovanie biologického materiálu a ďalšie premenné, keďže úspešnosť IVF nie je stopercentná.
Biologické Faktory
Po biologickej stránke sú to aj faktory, ktoré súvisia s výberom vhodných buniek. Napríklad pri pacientkach, u ktorých je zvýšená pravdepodobnosť onkologického ochorenia, je výzvou zabezpečiť uchovanie buniek, ktoré by jej mohli v prípade vážneho ochorenia umožniť mať dieťa. U mužov je výzvou napr. fragmentovaná DNA v mužských pohlavných bunkách. Na odseparovanie najlepších spermií sa používajú akustické vlny a mikrofluidné zariadenia, ktoré umožňujú šetrnejšie získavanie vhodných spermií.
Identifikácia Relevantných Klinických Dát
Rovnako je výzvou identifikovať správnu kombináciu relevantných klinických dát o stave pacientky. V neposlednom rade sa stretávame s výzvami vedeckého charakteru, kde zvažujeme, na akom biologickom materiáli je možné tento výskum vykonávať tak, aby nezaťažoval pacienta.
Prečítajte si tiež: Všetko, čo potrebujete vedieť o IVF
Inovatívne Metódy a Technológie vo Výskume IVF
Výskum v oblasti umelého oplodnenia neustále napreduje a prináša nové metódy a technológie, ktoré zvyšujú šance párov na úspešné počatie. Medzi najvýznamnejšie inovácie patria:
Využitie miRNA Molekúl ako Ukazovateľov Kvality Embrya
MiRNA molekuly sú RNA molekuly, ktoré sú oveľa kratšie ako DNA a predstavujú kópiu časti DNA, ktorá je v bunke aktívna. MiRNA molekuly sú krátke a nekódujúce a vo väčšine prípadov je ich úloha regulačná, čiže regulujú určité bunkové procesy. Pri štúdiu miRNA molekúl hľadáme také, ktoré dávajú dostatočný signál, aby sme ich mohli využiť v procese výberu embrya. Pochádzajú priamo z embrya, ale získavame ich z tekutiny - kultivačného média, v ktorom sa embryo nachádza, čiže embrya sa vôbec nedotýkame.
Predimplantačný Genetický Skríning (PGS)
Áno, aj na Slovensku, aj v zahraničí je možné využiť služby centier asistovanej reprodukcie predimplantačného genetického skríningu, pri ktorom je možné odsledovať vybrané genetické ochorenia. Je to výhodné, najmä ak je v rodine predispozícia na tieto ochorenia. Týmto spôsobom sa môže z časti eliminovať riziko nevyliečiteľnej choroby.
Využitie Umelá Inteligencia (AI)
Pri výskume ste využili aj umelú inteligenciu. Veľmi nám pomohla v odlíšení a nakombinovaní biomarkerov - molekúl, ktoré nám umožňujú vybrať vhodné embryo. Výhodou je, že umelá inteligencia dokáže obsiahnuť veľké množstvo rôznorodých dát, ku ktorým môžeme pridávať ďalšie parametre. Nie vždy to posilní výpovednú hodnotu, ale umožňuje to poukázať na kľúčové premenné. Sú postupy, ktorými sa viem veľmi priblížiť k výsledku umelej inteligencie, ale AI mi umožňuje spojiť rôzne typy dát a vtedy je jej pridaná hodnota oveľa väčšia.
Úspešnosť Umelého Oplodnenia na Slovensku a vo Svete
Na Slovensku sa úspešnosť IVF pohybuje okolo 60 %, zahraničné centrá asistovanej reprodukcie uvádzajú približne rovnaké čísla. Najvyššiu deklarovanú úspešnosť IVF som našla v Los Angeles, kde uvádzajú až 88 %, ale je otázne, či je to pravda. Závisí to aj od toho, čo všetko je do štatistiky zahrnuté, avšak keďže každé pracovisko spracováva a vyhodnocuje výsledky odlišným spôsobom, nie je možné ich priamo porovnávať. Dôležitejšia by však bola štatistika, koľko tehotenstiev sa skončí narodením dieťatka. Vplyv má, samozrejme, pripravenosť matky aj otca a samotný výber embrya. Z vedeckého uhla pohľadu nie je možné tvrdiť, že sme dosiahli strop v pripravenosti budúcich rodičov, avšak zlepšením výberu embrya je možné významne posúvať limity úspešnosti IVF.
Prečítajte si tiež: Komplexný pohľad na mužskú neplodnosť
Spolupráca a Personalizovaná Medicína
Na spoluprácu ma oslovila docentka Miroslava Rabajdová z UPJŠ, ktorá sa venuje riešeniu neplodnosti. Táto téma ma tiež veľmi zaujíma a napĺňa, a preto som jej navrhla, aby sme sa pustili rovno do personalizovanej medicíny. V tejto oblasti je špičkovým odborníkom profesor Ondřej Slabý z Masarykovej univerzity. Má nielen dlhoročné skúsenosti, ale výskum je v tejto oblasti v Českej republike oveľa ďalej, a to nám prinieslo ďalšie benefity. Mojím krédom je, že keď sa chce, tak sa dá. Je veľmi vidieť, keď spolupracujú ľudia, ktorí chcú a robia to, lebo ich to baví a vidia v tom zmysel. My sme sa v tomto stretli.
Prevod Duševného Vlastníctva a Aplikácia do Praxe
Prevod duševného vlastníctva na komerčnú firmu je veľkým úspechom na vedeckom poli. Keďže duševné vlastníctvo patrilo univerzite a odkúpila ho súkromná firma, nemám podrobné informácie o jeho ďalšom využití. Firma, ktorá ho teraz vlastní, informovala, že do dvoch rokov plánujú uviesť technológiu do praxe. Aký je to pre vás ako vedkyňu pocit? Pocit je to fantastický. Vždy som sa snažila robiť taký typ výskumu, ktorý má zmysel a má pridanú hodnotu. Nebaví ma produkovať publikácie len preto, aby sa naplnili kvóty projektov. To, že tento výstup výskumu je aplikovateľný do praxe, je neuveriteľné. Keď si porovnám slovenské zdravotníctvo napríklad s Izraelom, kde je umelé oplodnenie a genetické vyšetrenie na úplne inej úrovni, mrzí ma, že nám trvá tak dlho, kým sa výsledky výskumu zavedú do praxe.
Patenty a Ich Využitie v Praxi
Ročne pribudne na Slovensku asi sto patentov. Tretina z nich pochádza z univerzít, väčšinou však technického zamerania. Na Univerzite Komenského sme v roku 2022 podali štyri patentové prihlášky, tri prihlášky úžitkových vzorov a dve medzinárodné patentové prihlášky. „Tento rok sa končí viacero projektov, preto očakávame, že ich bude ešte viac,“ hovorí Lenka Levarská z Centra transferu technológií UK (CTT). Nemôžeme sa podľa nej porovnávať s technickými vysokými školami, náš potenciál je menší. Patenty sú totiž vo veľkej miere využiteľné najmä v priemysle. Patenty možno očakávať od fakulty matematiky, fyziky a informatiky, prírodovedeckej, farmaceutickej, lekárskych fakúlt a vedeckého parku, nie napríklad od humanitne zameraných fakúlt. To, či subjekt napokon patentovú ochranu získa, je otázkou niekoľkých rokov. Konanie o patentovej prihláške je náročné a to, či na vynález bude udelený patent, závisí od toho, či ide o celosvetovo nový vynález, či je výsledkom vynálezcovskej činnosti a či je priemyselne využiteľný. CTT si preto pred podaním prihlášky robí rešerš stavu techniky a zhodnocuje jeho komerčný potenciál.
Komerčná Úspešnosť Patentov
Úspech patentu sa však v realite meria až jeho využitím v praxi, teda či zaujme firmu, ktorá sa rozhodne nadobudnúť práva na jeho využitie. „Najťažšie je technológiu skomercializovať. Potenciálnych záujemcov treba osloviť, rokovať s nimi a presvedčiť ich o jej výhodách,“ približuje Lenka Levarská. V roku 2021 si vynálezcovia podali celosvetovo 3,4 milióna prihlášok. Z nich úspešnosť komercializácie vynálezov je na úrovni 3 %, ako uvádza Lenka Levarská z UK. Drvivá väčšina vynálezov nie je komerčne úspešná a nedostane sa na trh. Univerzita Komenského v minulom roku uskutočnila prvý prevod práv z patentovej prihlášky na komerčnú firmu. Išlo o novú technológiu umelého oplodnenia, ktorú vytvoril tím vedcov z UPJŠ v Košiciach, UK v Bratislave a MU v Brne. Z UK za vynálezom stojí vedkyňa Katarína Šoltys.
Podpora Centra Transferu Technológií
Vedci a vedkyne, ktorí v rámci pracovného vzťahu s UK vytvoria vynález či technické riešenie, sú povinní o tom informovať svojho zamestnávateľa prostredníctvom CTT UK. Právo na riešenie predmetu priemyselného vlastníctva má totiž univerzita. CTT následne posúdi uplatnenie, určí stratégiu ochrany a komercializácie, prípadne zabezpečí financovanie podania patentovej prihlášky. Okrem toho poskytuje aj administratívnu podporu pri ďalšom procesovaní vynálezu. „Myslíme si, že veľa prípadov duševného vlastníctva nám na UK uniká. Preto robíme v tejto oblasti osvetu a organizujeme napríklad aj semináre o ochrane duševného vlastníctva,“ vraví Lenka Levarská z CTT. Centrum transferu technológií UK riadi a spravuje priemyselné vlastníctvo vytvorené na UK. Identifikuje, posudzuje, chráni a komerčne zhodnocuje vynálezy, ktoré vzišli z výskumov realizovaných na univerzite. Poskytuje komplexné poradenstvo a podporu vynálezcom a vynálezkyniam v oblasti priemyselného vlastníctva a transferu technológií.
Prečítajte si tiež: Etické aspekty asistovanej reprodukcie
Riziká Asistovanej Reprodukcie
Vedci ženám odporúčajú, aby zvážili riziká spojené s in vitro fertilizáciou, intracytoplazmatickou injekciou spermie či vyvolaním ovulácie. Deti, ktoré prišli na svet vďaka asistovanej reprodukcii, majú podľa vedcov z Adelaidskej univerzity väčšie sklony k zdravotným poruchám. Metódy ako vyvolanie ovulácie, in vitro fertilizácia alebo vloženie spermie do vajíčka viedli k vážnym poruchám u 8,3 percenta zo sledovaných detí.
Porovnanie s Prirodzeným Oplodnením
Pri prirodzenom oplodnení vedci hovoria o 5,8 percenta prípadov, čo je podľa vedúceho výskumu Michaela Daviesa z Robinsonovho inštitútu pre plodnosť veľmi výrazný rozdiel. „Mám podozrenie, že risk splodenia chorého dieťaťa je niečo, o čom sa pravdepodobne na klinike často nehovorí. Takže týmto zdôrazňujeme, že ide o vec, o ktorej pacienti a lekári musia diskutovať," vyjadril sa. Podľa Daviesa sa pri výskume sústredili na vážne poruchy, ktoré "si buď vyžadujú liečbu, alebo liečba neexistuje a deti sú považované za postihnuté." Spomenul napríklad srdcové poruchy či mozgovú obrnu.
Rozdiely Medzi Metódami Asistovanej Reprodukcie
Ukázalo sa však, že nie všetky spôsoby liečby neplodnosti sú rovnako riskantné. Po in vitro fertilizácii sa 7,2 percenta detí narodilo s poruchami, pričom číslo sa ešte zvyšovalo s vekom rodičov či ich fajčením. Pri intracytoplazmatickej injekcii spermie to bolo až 9,9 percenta detí. Podľa Daviesa dôvodom môže byť používanie menej kvalitných spermií či skutočnosť, že spermie a vajíčka sa manipuláciou v laboratóriu môžu poškodiť. Pri in vitro fertilizácii percento môže byť nižšie preto, že spermiu do vajíčka nevkladajú, ale prenikne do neho sama. Vedci zároveň upozorňujú na lieky na vyvolanie ovulácie s účinnou látkou clomiphene citrate, ktoré podľa nich strojnásobujú pravdepodobnosť narodenia chorého dieťaťa.
Prelomové Obavy: Vytváranie Ľudských Vajíčok z Kožných Buniek
Vedci vytvorili ľudské vajíčka z kožných buniek a oplodnili ich spermiou. Vedcom v Spojených štátoch sa podaril doslova prelomový objav, ktorý môže zmeniť pohľad na plodnosť a plánovanie rodičovstva. Po prvý raz v histórii sa im podarilo vytvoriť oplodniteľné ľudské vajíčka z bežných kožných buniek namiesto vaječníkov.
Proces Vytvárania Vajíčok z Kožných Buniek
Tradične vzniká nový život spojením vajíčka a spermie. V prípade novej technológie je tomu však inak. Tím z Oregonskej univerzity najprv odobral jadro z kožnej bunky, ktoré obsahuje kompletný genetický kód človeka. Toto jadro vložili do darovaného vajíčka, z ktorého predtým odstránili jeho pôvodné jadro. Výsledkom bol hybridný „základ“ nového vajíčka. Tu však nastal zásadný problém. Preto vedci vyvinuli špeciálny proces, ktorý nazvali „mitomeióza.„ V ňom skombinovali dva typy bunkového delenia odborne označované ako mitóza a meióza.
Výsledky Experimentu
Výsledkom experimentu bolo 82 vyvíjajúcich sa vajíčok, ktoré následne vedci oplodnili spermiou v laboratóriu. Zhruba 9 percent z nich sa vyvinulo do raného embryonálneho štádia a teoreticky by tak mohli byť implantované do maternice. Ani jedno embryo sa však nevyvíjalo dlhšie než šesť dní. Vedci zároveň upozorňujú, že mnohé z nich mali genetické abnormality. „Dosiahli sme niečo, čo sa dlho považovalo za nemožné,“ uviedol profesor Shoukhrat Mitalipov. Zároveň však priznáva, že technológia potrebuje roky ďalšieho výskumu, kým bude bezpečná a spoľahlivá. Navyše, technológia nepotrebuje ženskú kožnú bunku. Teoreticky je možné vytvoriť vajíčko aj z mužskej kožnej bunky. To otvára dvere párom rovnakého pohlavia, aby mali geneticky spoločné dieťa, napríklad z DNA jedného muža vznikne vajíčko a druhý poskytne spermiu. Vedci upozorňujú, že komerčné využitie tejto technológie je vzdialené minimálne jedno desaťročie. Najväčšou výzvou je, aby vajíčka vytvorené z kožných buniek mali správny počet a štruktúru chromozómov.
Modely Ľudských Embryí
Vedci sa pokúšajú napodobniť počiatky ľudského života, a to bez dvoch nevyhnutných zložiek: spermií a vajíčok. Tieto modely embryí nie sú síce zďaleka dokonalými kópiami, no sú čoraz zložitejšie a začínajú sa nielen podobať na skutočné embryá, ale sa aj správať ako ony. Modely embryí by mohli pomôcť lepšie pochopiť vývin človeka aj príčiny neplodnosti.
Vývin a Potenciál Modelov Embryí
„Nikto z nás netušil, že veda sa posunie tak rýchlo. Je to neuveriteľný, úplne prelomový krok,“ hovorí profesorka Amander Clarková z Kalifornskej univerzity v Los Angeles, odborníčka na bunkovú a vývinovú biológiu a zakladateľka Centra pre reprodukčnú vedu, zdravie a vzdelávanie. Mohli by sme sa dočkať modelu, ktorému by tĺklo srdce alebo ktorý by dokázal cítiť bolesť? Podľa súčasného stavu výskumu zatiaľ neexistuje žiadny model, ktorý by úplne napodobňoval vývin ľudského embrya. A zatiaľ sa nepredpokladá, že by mal ktorýkoľvek z nich potenciál vyvinúť sa do štádia plodu, teda do fázy, ktorá v tehotenstve zodpovedá približne 8. týždňu (56. Vytváranie podobných modelov je navyše nie veľmi úspešné. Väčšine výskumných tímov sa darí len zriedkavo. Iba malá časť kmeňových buniek sa spontánne zorganizuje do štruktúr, ktoré pripomínajú embryo. Napriek tomu však modely vykazujú niekoľko vnútorných znakov a typov buniek, ktoré sú nevyhnutné pre vývin embrya. Ide napríklad o amnión (vnútorný plodový obal), žĺtkový vak či tzv. primitívny prúžok, ktorý je základom vzniku chrbtice. Podľa štúdie, na ktorej sa autorsky spolupodieľala aj profesorka A. Clarková a ktorá vyšla v odbornom časopise Stem Cell Reports, by sa tieto štruktúry - pri ďalšom zlepšení technológie - mohli v budúcnosti vyvíjať ďalej až po embryonálne základy srdca, mozgu a iných orgánov.
Etické a Regulačné Aspekty Modelov Embryí
Je zásadné pochopiť, že cieľom výskumu nie je vytvárať životaschopné plody alebo bytosti schopné ľudského vedomia. Napriek tomu, ako výskum napreduje, hrozí, že sa hranica medzi laboratórnym modelom a skutočným ľudským embryom začne stierať. A práve preto, ako upozorňuje profesorka Clarková, si táto práca vyžaduje oveľa dôslednejší dohľad než iné vedecké disciplíny. V polovici júna Clarková spolu s pracovnou skupinou Medzinárodnej spoločnosti pre výskum kmeňových buniek (ISSCR) špecializujúcou sa na modely embryí odporučili sprísniť dohľad nad výskumom, ktorý sa týka týchto modelov. Smernice ISSCR doposiaľ rozlišovali medzi tzv. integrovanými modelmi embryí, ktoré napodobňujú celé embryo (vrátane podporných štruktúr, ako sú žĺtkový vak či amnión), a neintegrovanými modelmi, ktoré kopírujú iba jeho časť. Nové smernice však navrhujú jednotný prístup: všetok výskum zahŕňajúci modely embryí bez ohľadu na typ by mal prechádzať primeraným etickým a vedeckým posúdením. Prvá platí už dnes: súčasné pravidlá výslovne zakazujú prenášať ľudské modely embryí do maternice, či už ľudskej, alebo zvieracej. Druhá novinka: aktualizované smernice budú odporúčať, aby vedci nepoužívali ľudské modely embryí na výskum tzv. ektogenézy - teda vývinu embrya mimo tela ženy pomocou umelých materníc.
Regulácia Výskumu s Modelmi Embryí v Rôznych Krajinách
Dohľad nad modelmi embryí sa v jednotlivých krajinách líši. Zatiaľ najprísnejší postoj zvolila Austrália. Laboratórne vytvorené modely embryí zaradila do rovnakého regulačného rámca, aký platí pre prácu so skutočnými ľudskými embryami. Znamená to, že na výskum s modelmi je potrebné získať špeciálne povolenie. V Holandsku sa pred dvomi rokmi objavil návrh, aby sa „neštandardné” embryá - modely embryí vytvorené z kmeňových buniek - považovali pred zákonom za rovnocenné ľudským. Vo Veľkej Británii zas vedci v roku 2024 zverejnili dobrovoľný etický kódex, ktorým sa majú riadiť výskumné tímy. Aj Japonsko vydalo nové smernice, ktoré upravujú výskum v tejto oblasti. Nejde síce o zákon, ale o oficiálne pravidlá. Ani Slovensko nie je výnimkou. Podľa Zákona o zdravotnej starostlivosti (č. 576/2004 Z. z.) je výskum na embryonálnych kmeňových bunkách a embryách, ako aj tzv. terapeutické klonovanie a vytváranie embryí s výskumným zámerom zakázané.
Potreba Rozlišovania Modelov Embryí a Skutočných Embryí
Zatiaľ len málo krajín uvažuje o tom, že by pre modely embryí prijali špeciálne zákony. Podľa profesorky Clarkovej by sa mali modely embryí vytvorené z kmeňových buniek odlišovať od výskumu so skutočnými ľudskými embryami. Ide zvyčajne o prebytočné embryá, ktoré pochádzajú z procedúr umelého oplodnenia (IVF) a darujú sa na vedecké účely. Aj profesorka Emma Caveová, odborníčka na zdravotnícke právo z Durhamskej univerzity vo Veľkej Británii, ktorá sa špecializuje práve na právne otázky modelov embryí, súhlasí s tým, že je rozumné - aspoň nateraz - pristupovať k modelom a reálnym embryám rozdielne. Caveová však zároveň upozorňuje, že by sme sa nemali unáhliť s príliš prísnymi reguláciami modelov embryí, mohli by totiž zabrzdiť výskum, ktorý má potenciál priniesť prelomové poznatky o ľudskom vývine, plodnosti a liečbe ochorení. „Sme ešte len na začiatku vývoja týchto modelov,“ hovorí Caveová. „Je možné, že o päť, možno dvadsať rokov sa budú veľmi podobať na ľudské embryo.
Turingove Testy pre Modely Embryí
Podľa Naomi Morisovej z výskumného inštitútu Francisa Cricka je pre regulačné orgány najväčšou výzvou určiť, kedy (a či vôbec) sa laboratórne modely embrya stanú funkčne rovnocenné skutočnému ľudskému embryu. V takom prípade by im mala prináležať rovnaká alebo podobná právna a etická ochrana. Morisová však patrí do skupiny výskumníkov, ktorí navrhli dva kľúčové „body zlomu“ alebo tzv. Turingove testy. Tie sú inšpirované spôsobom, akým zakladateľ modernej informatiky Alan Turing určil, či stroje dokážu myslieť ako ľudia. „Je zrejmé, že tieto štruktúry momentálne nie sú embryá - nemajú rovnaké schopnosti ani vývinový potenciál ako skutočné embryo,“ povedala Morisová. „Ale ako budeme dopredu vedieť, že sa k tomu blížime? Prvý z navrhovaných testov by sledoval, či sa modely dajú spoľahlivo a opakovane vytvoriť a či sa vyvíjajú stabilne počas určitého obdobia, podobne ako normálne embryá. Druhý test by zas posúdil, kedy modely embryí zvieracích kmeňových buniek - najmä druhov najbližších človeku, ako sú opice - vykazujú potenciál vytvoriť živé a plodné jedince po prenose do náhradnej maternice. Zatiaľ k tomu nedošlo, ale v roku 2023 čínski vedci vytvorili embryonálne modely z kmeňových buniek makakov, ktoré po implantovaní do maternice náhradnej opice vyvolali znaky skorého tehotenstva (napr. hormonálne zmeny a tvorbu placentárneho tkaniva).
Aplikácie Modelov Embryí
Zástancovia tejto technológie tvrdia, že laboratórne vypestované modely embryí predstavujú rovnako hodnotnú a možno aj etickejšiu alternatívu k výskumu so skutočnými ľudskými embryami, ktoré sú vzácne a menej dostupnejšie. Jednou z najsľubnejších aplikácií je testovanie liekov z hľadiska ich vplyvu na vývin embrya (tzv. embryotoxikológia), teda zistenie, či konkrétny liek alebo konkrétna chemická látka môže poškodiť embryo v ranom štádiu vývinu.
Budúcnosť a Etické Obavy
Potenciál použitia týchto modelov pri vytváraní života vyvoláva medzi bioetikmi obavy. Podľa A. Clarkovej už výskumné skupiny otvorene hovoria o možnosti vytvorenia embrya in vitro, teda skombinovaním rôznych bioinžinierskych prístupov. Profesorka E. Caveová považuje ektogenézu, t. j. proces vývinu embrya alebo plodu mimo tela matky, za nie až takú vzdialenú hudbu budúcnosti. Podľa jej slov by sa mohli tieto dve technológie spojiť s raketovým vývojom embryonálnych modelov a postupným výskumom umelých materníc. S touto myšlienkou súhlasí aj Jun Wu, odborník na molekulárnu biológiu z Texaskej univerzity, ktorý patrí medzi popredných vedcov v oblasti kmeňových buniek. Aj on považuje ektogenézu za neprijateľnú. Ďalej hovorí, že výskumníci, ktorí vyvíjajú takéto modely, sa musia pohybovať na veľmi tenkej hranici. Na to, aby modely odhalili tajomstvá ľudského vývinu, musia byť embryám dostatočne podobné. Magdalena Zernicka-Goetzová, profesorka biológie a biologického inžinierstva na Caltechu, uviedla, že nové smernice víta. Spolu s tímom sa jej v roku 2023 podarilo vypestovať modely, ktoré sa vývinovo podobali 14-dňovému ľudskému embryu. Profesor Jacob Hanna z Weizmannovho inštitútu v Izraeli zašiel ešte o krok ďalej.
Gastrulácia a „Čierna Skrinka“ Embryonálneho Vývinu
VEDOMOSTNÉ OKIENKO Pomenovaním čierna skrinka sa tiež označuje proces, ktorého správanie poznáme, ale nevieme, ako presne funguje. V kontexte článku ním vedci pomenúvajú proces gastrulácie, najvýznamnejšej zo všetkých embryonálnych premien, ktoré nastáva približne 16 alebo 17 dní po oplodnení a viac ako týždeň po tom, ako sa voľne plávajúce embryo ukotví v endoteli maternice. V tomto vývinovom stupni sa začínajú formovať prvé známky centrálneho nervového systému a individuálnej identity embrya. Napriek tomu, aká je gastrulácia pre vývin človeka kľúčová, neexistuje žiadna štúdia o jej priamom pozorovaní, keďže prebieha hlboko vnútri maternice. Laboratórny výskum ľudských embryí starších ako 14 dní vrátane embryí darovaných z IVF je vo väčšine jurisdikcií zakázaný. A hoci niektorí vedci študujú tkanivo získané z potratov, prístup k takýmto tkanivám je obmedzený, keďže potraty sa medzi 2. a 4. „V skutočnosti zlyhá omnoho viac tehotenstiev, než sa ich podarí, a to práve v tom najcitlivejšom období, čiže tesne pred uhniezdením embrya v maternici, počas neho a krátko po ňom. Profesorka Amander Clarková súhlasí, že embryonálne modely by sa mohli potenciálne použiť na riešenie problémov s neplodnosťou. Na záver dodáva: „Uhniezdenie embrya je pre nás veľká neznáma. Keď sa embryo prichytí na stenu maternice, vieme o jeho ďalšom vývine len veľmi málo.
Nová Technológia pre Výber Najvhodnejšieho Embrya
Technológiu, ktorá pomáha vybrať najvhodnejšie embryo, kúpil český startup. Jednou z najčastejších otázok, aké vedci dostávajú, je, kde v praxi sa bude dať využiť ich výskum. „Podľa aktuálnych štatistík sa s nejakým reprodukčným problémom v priebehu svojho života stretne jeden zo siedmich párov. Aktuálna situácia na Slovensku je obdobná. „V približne tretine prípadov je problémom ženský faktor neplodnosti, v druhej tretine ide o mužský faktor a v poslednej je faktor buď neznámy, alebo kombinovaný. Doposiaľ najefektívnejším spôsobom liečby neplodnosti je umelé oplodnenie (skratkou IVF z angl. in vitro fertilization, pozn. Oplodnené vajíčka niekoľko dní prechádzajú kultiváciou a sledovaním. Potom sa jedno až dve embryá vložia do maternice, kde sa majú uhniezdiť.
Princíp Novej Technológie
S nápadom a výskumom neinvazívnej analýzy kvality embrya, ktoré vzniká v rámci cyklu umelého oplodnenia, prišla Lekárska fakulta UPJŠ v Košiciach. Technológia využíva kombináciu molekulárnych metód a umelú inteligenciu v biomedicíne. Na ich základe hľadá kombináciu takzvaných malých RNA molekúl. docentka Miroslava Rabajdová, ktorá pôsobí na Ústave lekárskej a klinickej biochémie, Lekárskej Fakutly UPJŠ v Košiciach. „Spočíva to v tom, že poznáme určitú kombináciu tých molekúl. Zjednodušene - ako keby bolo jednej veľa a inej zase málo. „Výber najživotaschopnejšieho embrya momentálne závisí hlavne od vyšetrenia pomocou embryoskopu,“ hovorí Šoltys, ktorá sa venuje sekvenačným technológiám. „Existuje napríklad možnosť odobrať z embrya bunku a následne ju vyšetriť. Patentovaná technológia z dielne univerzít sa, naopak, embrya vôbec nedotýka. Časť experimentálneho výskumu sa realizovala aj v laboratóriách Masarykovej univerzity v Brne. „K výskumu som bol prizvaný, aby som poskytol svoje skúsenosti z oblasti štúdia a vysokokapacitných analýz molekúl miRNA v klinickom materiáli.
#
tags: #umele #oplodnenie #podla #vyskumnika