Brněnští vědci naprogramovali kmenové buňky, aby tvořily zdravou zubní tkáň

Vědcům z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity se podařilo „naprogramovat“ kmenové buňky tak, aby se přeměnily v buňky utvářející zubní tkáň. Zasáhli přímo do jejich genomu.

Brněnští vědci dokázali něco, co by ve středověku označili za alchymii: změnili jeden druh buněk na jiný. Dokázali provést přímý zásah do genů takzvaných pluripotentních kmenových buněk, jež se teoreticky mohou proměnit na jiné buňky, tak aby z nich vznikla zubovina.

Experti pod vedením Jana Křivánka z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity se tomuto nadějnému směru věnují už delší dobu – a nutno dodat, že velmi úspěšně. Už dřív jako první detailně popsali proces vývoje odontoblastů, tedy buněk tvořících hlavní tvrdou zubní tkáň neboli zubovinu. Teď se jeho týmu podařilo tyto buňky cíleně vytvořit.

„Vytipovali jsme čtyři řídicí neboli regulační geny, což jsou geny kontrolující expresi dalších genů, a chtěli jsme zjistit, zda s jejich pomocí dokážeme přimět kmenové buňky, aby se přeměnily v buňky utvářející zub,“ vysvětluje hypotézu Křivánek. Jeho tým ji potvrdil a dokázal toho teď využít.

Vědci nejprve ve zkumavce vytvořili upravené buňky, které pak vložili do myší, a studovali, co se bude dít. Ukázalo se, že i v myších se tyto uměle upravené kmenové buňky vývojově nasměrovaly do buněk tvořících zubní tkáň. Tento pokus tedy přibližuje situaci, která se odehrává v živém organismu.

Zubovina je žlutobílá hmota podobající se kosti. Tvoří většinu zubu. Skládá se ze sedmdesáti procent z anorganických látek, zbytek jsou organické látky a voda. Je citlivá na teplo a na chemické podněty.

Způsob ovlivnění kmenových buněk

Tento výzkum neslibuje, že do několika let ukončí zubařství, protože lidem začne zázračně dorůstat sklovina sama od sebe. Novátorský přístup brněnských vědců spočívá ve způsobu, jakým kmenové buňky ovlivnili. Zatímco běžně v podobných projektech bývají vystaveny působení zvnějšku, Křivánek s kolegy zasáhli přímo dovnitř genomu. K tomu využili takzvané lentiviry, rod retrovirů schopných způsobovat u lidí chronická onemocnění charakterizovaná dlouhou inkubační dobou (patří mezi ně například HIV).

„Pro nás je zásadní, že jde o viry, které dokážou svou DNA napevno včlenit do svého hostitele,“ zdůvodňuje volbu Křivánek a přibližuje přístup: „Mají kapacitu pro nesení cizorodé genetické informace, takzvané cargo space, do které jsme cíleně vpravili sekvenci vybraného řídicího genu. Vzniklým virionem jsme infikovali kmenové buňky a tímto způsobem jsme pak do jejich genomu dostali potřebnou genetickou informaci.“

U takto infikovaných buněk se pak vědci postupným „zapínáním“ čtveřice vybraných regulačních genů snažili najít kombinaci, která povede k přeměně kmenové buňky právě v odontoblast. „V rané fázi buňky začaly exprimovat geny charakteristické pro odontoblasty. Dále začaly vytvářet kolagen a následně jsme zjistili, že jsou kromě kolagenu schopné tvořit také mineralizující ložiska vzniklá ukládáním vápníku,“ přibližuje konkrétní pozorování Josef Lavický, Křivánkův doktorand a první autor studie, kterou aktuálně uveřejnil Journal of Dental Research.

Podobný proces probíhá i při tvorbě kostí nebo zubní skloviny, obecně u tvorby tvrdých tkání. Podle vědců může výzkum otevřít nejen nové cesty v zubní regenerativní medicíně. V širším kontextu především ukazuje novou metodu, jak se dá přistupovat k získávání jiných buněčných typů – rozličné funkční buňky z buněk kmenových. „My jsme se zaměřili na odontoblasty, ale věřím, že pokud by se pečlivě vybrala kombinace transkripčních faktorů, tedy jiných regulačních genů, mělo by být možné podobným způsobem získat i jiné buněčné typy, ať už by šlo například o buňky epitelové, nebo třeba neurony,“ dodává Křivánek.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

V Irkutsku panují obavy z moru. Vyvolala je smrt pracovnice výzkumného ústavu

Smrt osmadvacetileté pracovnice protimorového výzkumného ústavu v ruské Irkutské oblasti vyvolala obavy z možného výskytu moru, píše americká stanice CNN. Podle místních médií, na která odkazuje web Euronews, žena při práci rozbila zkumavku s bakterií způsobující toto onemocnění. Ruské úřady však nákazu morem nepotvrdily a uvádějí, že žena zemřela na zápal plic neznámého původu. Přesto uvalily karanténu na místní nemocnice, upozornil ruský list Moskovskij komsomolec.
03:31Aktualizovánopřed 23 mminutami

Invaze mývalů do japonských měst sílí, škody rostou

Napříč Japonskem rychle přibývá škod způsobených mývaly. Zatímco se invazní druh šíří do měst, škody v zemědělství se blíží k 700 milionům jenů (asi 95 milionů korun) ročně. Podle japonského ministerstva zemědělství, lesnictví a rybolovu to je dvakrát víc než před deseti lety, napsala agentura Kjódó.
před 32 mminutami

Nobelovu cenu získali vědci za objevy umožňující ovládat buňky světlem

Objev optogenetiky natolik posunul lidské poznání, že za něj jeho autoři dostali Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii. Oznámil to v pondělí dopoledne Švédský Karolínský institut.
11:40Aktualizovánopřed 1 hhodinou

Začíná týden Nobelových cen, kvůli Trumpovi poutá pozornost ta za mír

V pondělí začíná týden vyhlašování letošních laureátů Nobelových cen. Největší pozornost médií i analytiků poutá Nobelova cena za mír, kterou v pátek 9. října oznámí norský Nobelův výbor. Loni si o toto ocenění opakovaně říkal americký prezident Donald Trump, ale výbor nakonec upřednostnil lídryni venezuelské opozice Maríi Corinu Machadovou. Ta později šéfovi Bílého domu svou zlatou medaili věnovala. Rozhodnutí nobelovských porot lze předem jen obtížně odhadnout, což obzvláště platí pro kategorie cen za mír a také literaturu.
před 5 hhodinami

VideoÚstav pro kontrolu léčiv prověřuje peptidové injekce z černého trhu

Slibují růst svalové hmoty nebo rychlou regeneraci, přitom můžou ohrozit lidské zdraví. Experti varují před peptidovými injekcemi, které nepředepisuje ani neaplikuje lékař. Na některé nelegální přípravky se teď zaměřil i Státní ústav pro kontrolu léčiv. Upozorňuje, že u podobných produktů často není jasný původ ani složení.
před 7 hhodinami

Hitler neměl nikdy šanci vyrobit atomovou bombu, tvrdí archeologové

Nová studie se pokusila rekonstruovat nacistické snahy o získání atomové zbraně. Podle vědců Německu chyběly dva klíčové zdroje, bez nichž se obávaná puma nedala vytvořit.
včera v 10:00‌‌

Veganská strava je zdravá i pro ty nejmenší děti, ukazuje český výzkum

Mohou být vegani stejně zdraví jako lidé, kteří jí maso? Právě to se pokoušejí zjistit v rozsáhlém výzkumu čeští vědci. Dosavadní výsledky ukazují, že čistě rostlinná strava podporuje normální růst dítěte a přináší mu dokonce řadu zdravotních výhod. „Dobře plánovaná a správně suplementovaná veganská strava může být nutričně dostatečná i pro děti,“ tvrdí autoři studie.
3. 10. 2026‌‌

Korálové útesy by mohly zachránit malé „slunečníky“

Záchrana korálových útesů je klíčová pro ochranu těch částí oceánu, které člověk nejvíc ekonomicky využívá. Vědci zkoušejí nejrůznější způsoby ochrany – od chemie až po genetické úpravy. Teď přišli s mechanickým řešením.
2. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.