Mouchy, bez nichž by se zastavila věda, měly během pandemie namále. Octomilky jsou ale nepostradatelné

Zdi místností v Bloomingtonském zásobovacím centru Drosophil (BDSC) při americké Indianské univerzitě lemují identické poličky. Každá je vyplněna stejnými stojánky, v každém stojánku jsou umístěny od sebe nerozeznatelné skleněné lahvičky. Dramaticky se však liší desítky tisíc octomilek, které v lahvičkách žijí, píše list The New York Times.

Některým růžově světélkují oči. Další poskočí, když na ně zasvítíte červeným světlem. Jiné mají krátká těla a křídla jim hrají všemi barvami duhy. Každá variace funguje jako unikátní výzkumná pomůcka a trvalo desítky let, než se u nich tyto znaky podařilo zavést. Pokud by se o ně nikdo nestaral, mušky by zemřely v horizontu týdnů – a nechaly by tak na holičkách celá vědecká odvětví.

Skrze pandemii covidu-19 udržovali svět v chodu pracovníci napříč různými odvětvími. Nasazovali své životy, aby se starali o nemocné, udržovali dodavatelský řetězec a zajišťovali lidem jídlo. Ale další nezbytná povolání nejsou tolik na očích; zaměstnanci bloomingtonského zásobovacího centra museli také každý den chodit do práce, i přes uzávěru a po ní, aby se starali o mušky, které jsou základem vědeckého výzkumu.

Hmyz, bez něhož by se věda zastavila

Pro běžného pozorovatele jsou octomilky malé tečky s křidélky, které najdeme v kuchyni poblíž nahnilého ovoce. Ale výzkumníci v průběhu posledních sta let z octomilek obecných (latinsky Drosophila melanogaster) vytvořili jakousi genetickou rozvodovou desku. Biologové běžně vytváří nové „kmeny“ mušek, u kterých jsou některé geny vypnuté či zapnuté.

Octomilka japonská
Zdroj: Wikimedia Commons
Autor: Martin Hauser Phycus

Studium nepatrných mutací může ukázat, jak tyto geny fungují – a to i u lidí, protože s octomilkami sdílíme polovinu genetické výbavy. Vědci například objevili takzvaný hroší gen, na základě kterého muška s defektem vyroste do neobvyklé velikosti a je celá svraštělá. Další studie naznačují, že tento gen může vést k nekontrolovanému růstu buněk, jenž u lidí vede k rakovině.

Jiné výzkumy s pomocí octomilek osvětlily například fungování Alzheimerovy nemoci či viru zika, poučily vědce o rozhodovacím procesu nebo biorytmech. Vědci, kteří ve výzkumu využili octomilek, vyhráli šest Nobelových cen.

Pán much s Nobelovou cenou

Jedním z nich byl  Eric Wieschaus, který studoval, jak geny ovlivňují změnu vajíčka v larvu – embryo octomilky na to potřebuje zhruba jeden den. A právě to jsou momenty, kdy naplno pracují nejdůležitější geny ovlivňující budoucí podobu této mušky. 

Jeho výzkum byl zaměřen na nalezení všech genů, které jsou rozhodující nebo nezbytné pro embryonální vývoj. Ať už jde o hmyz, nebo savce, je třeba celá řada genů. A právě Eric Wieschaus odhalil ty klíčové: octomilkám geny cíleně narušoval a pak zkoumal důsledky, které daná porucha v jejich vývoji způsobí.

Video Eric Wieschaus
video

Eric Wieschaus v HPC

Vytvořil tak obří databázi octomilek s vývojovými poruchami. A když jejich studiem identifikoval geny, které jsou pro embryonální vývoj nejdůležitější, uvědomil si, že jejich role je univerzální. Ukázalo se, že tytéž geny mají zásadní rozhodující úlohu také u člověka a dalších organismů.

Nic z toho by ale Wieschaus nejspíš nedokázal bez octomilek a jejich rychlého životního cyklu. Samička může naklást až 400 vajíček, ze kterých je za deset dnů nový dospělý jedinec. Rychlost, s jakou se vyvíjejí nové a nové generace, dělají z octomilek ideální modelový organismus pro vědce.

Vizualizace mozku octomilky
Zdroj: Janelia.org

Přitom když byl Wieschaus ještě mladý student, octomilky nesnášel. „Věděl jsem, že i když genetika je krásná, už nikdy nechci vidět jedinou octomilku,“ uvedl v pořadu Hyde Park Civilizace, kde byl hostem. Během studií si totiž po čtyři roky přivydělával v laboratořích právě péčí o tyto nevzhledné mouchy. „Vyráběl jsem potravu pro octomilky, myl jim sklo,“ řekl.

Tímto způsobem si sice zaplatil za vzdělání, ale k octomilkám získal odpor. „Dnes k nim cítím vděk,“ uvedl profesor Wieschaus. 

Jak zachránit octomilky v době pandemie

V úvodu zmíněné centrum je jediná instituce svého druhu ve Spojených státech a největší na světě. Momentálně se stará o více než 77 tisíc různých kmenů octomilek, přičemž po většině z nich je vysoká poptávka. V roce 2019 středisko odeslalo na 204 672 vzorků mušek do laboratoří ve 49 amerických státech a 54 zemích světa, uvádí Annette Parksová z vedení centra.

První náznaky pandemie v centru – podobně jako všude jinde – vypadaly přímo zlověstně. „Pamatuji si, že jsem s lidmi vtipkovala: Jsme jako ty postavy v úvodu antiutopických novel, a zatím netušíme, co přijde,“ říká jedna z pracovnic centra Carol Sylvesterová.

Jak začalo ve Spojených státech přibývat případů, vedoucí výzkumník Cale Whitworth si zabalil tašku s polštářem a kartáčkem na zuby, připraven na nejhorší. „Představoval jsem si, jak budou všichni nemocní a nastane scénář posledního člověka na zemi,“ říká a dodává, že přemýšlel nad tím, kolik mušek by zvládal přesunout ze staré lahvičky do nové za 20 hodin, aby pak čtyři hodiny spal a pak je zase přesouval.

Když se však Indianská univerzita uzavřela, centrum zůstalo otevřené. Kevin Gabbard, octomilčí „šéfkuchař“, nakoupil nouzové zásoby. Ačkoliv mušky každý den spořádají to samé – zkvašenou kaši převážně z kukuřice – jsou celkem vybíravé. Neochoten riskovat, Gabbard objednal výrobky od u octomilek oblíbených značek na dva měsíce dopředu. „Říkáte si: kukuřičná mouka je kukuřičná mouka. Ale není, když to není ta správná,“ dodává.

Mušky musí přežít

Vedení centra nakonec přišlo s plánem, který by jim v nezbytném případě umožnil „udržet většinu mušek naživu jenom v osmi lidech,“ říká Whitworth. Rozhodli se také zastavit veškeré odesílání a soustředili se jen na péči o octomilky.

V půlce května centrum zasílání významných zásilek obnovilo. Ale pandemie samozřejmě neskončila a vědce tak čekají další překážky. I když zimní semestr přestáli bez incidentů, případů v oblasti přibývá, což zvyšuje pravděpodobnost dalšího uzavření.

Ačkoliv tamní zaměstnanci nedostávají za činnost, kterou nelze vykonávat z domova, žádný příplatek, stejně všichni chodí do práce. A pokud se situace zhorší, Whitworth je připravený. „Nikdy jsem si svou tašku nevybalil. Stále na mě čeká ve skříni,“ uzavírá.