Od okamžiku, kdy se narodilo první dítě ze zkumavky, uplynulo už více než třicet let. Na svět mezitím touto cestou přišly přes čtyři miliony dětí a jejich počet dál narůstá geometrickou řadou. U řady párů to totiž ani jinak nejde. Společný projekt vědců přírodovědecké a lékařské fakulty by mohl posunout možnosti umělého oplodňování ještě dále. Výzkumem spermií chtějí přijít na kloub tomu, jak rozpoznávat ty, které v závodě na cestě k vajíčku vítězí.
„Podívat se, která spermie v přirozeném prostředí dorazí k vajíčku, bohužel neumíme. Nejde to z technických ani z etických důvodů. Musí proto přijít na řadu simulace,“ říká Jan Přibyl z Národního centra pro výzkum biomolekul Masarykovy univerzity. Způsobem, jak vítězící spermie odhalit, by mohla být experimentální metoda, která využije atomárního mikroskopu a plánované soustavy biosenzorů. Tu si lze představit jako jakousi umělou dělohu vybavenou sadou nejrůznějších překážek, které musejí spermie zdolávat.
Překážková dráha
S první fází takové dráhy už lékaři pracují. Při umělém oplodňování na gynekologicko-porodnické klinice lékařské fakulty využívají novou metodu, při níž zjišťují, které odebrané spermie se váží na polymer zvaný hyaluronan. Jím je totiž vyplněný děložní čípek, děloha i vejcovod a jen díky němu se spermie dokáže posouvat dál směrem k vajíčku. Spermie, které se na polymer naváží, lékaři ze vzorku vyberou a využívají je pak při umělém oplodňování. „Funkčně správná spermie by měla umět také rozpoznat teplotní či hormonální spád, aby vůbec věděla, kam má jít, a celou řadu dalších aspektů, o kterých je známé, že se podle nich řídí na cestě k vajíčku,“ popisuje Igor Crha z gynekologicko-porodnické kliniky, co dalšího by měla plánovaná umělá děloha simulovat.
Vědci ale především musejí být vůbec schopní v umělé děloze nastavit prostředí, které napodobí realitu. „A to není ani trochu jednoduché. Musí vykazovat specifickou viskozitu, teplotu, kyselost a celou řadu dalších faktorů. Jen když se správně nastaví, tak nám budou spermie něco dělat,“ doplňuje Přibyl, ale dodává, že cesta k sestrojení takového modelu už nemusí být dlouhá.
Mikroskop s kmitajícím hrotem
S hledáním nejlepší spermie má pomoci také speciální mikroskop atomárních sil, se kterým pracují vědci na přírodovědecké fakultě. Jeho výhodou oproti standardním mikroskopům je, že si zkoumaný vzorek doslova osahá pomocí miniaturního kmitajícího hrotu. Dokáže tak na zkoumaných spermiích odhalit na nanometry přesně nejrůznější vady. Navíc díky tomu, že se jich dotýká, zjistí mikroskop i jejich mechanické vlastnosti. I zdánlivě bezvadné spermie se tak pod jeho pohledem mohou ukázat jako nevhodné. „Mikroskop tohoto typu zatím využívali spíše fyzici. My jsme první ve střední Evropě, kdo ho používá pro práci se spermiemi, a jedni z prvních na světě vůbec, kdo ho používá pro jejich komplexní studium,“ vysvětluje Přibyl, v čem je přístup vědců z Masarykovy univerzity unikátní. Zobrazovanou spermii lze navíc pomocí mikroskopu vykreslovat pořád za sebou ve formě videa. Vědci tak mohou pozorovat, co se s ní v reálném čase děje. „Zkoušíme například přidávat různé škodlivé látky, o kterých se spekuluje, že mají vliv na mužskou plodnost, jako jsou třeba peroxidy a radikály, které přicházejí z vnějšího prostředí,“ uvádí Přibyl.
Praxe a etické otázky
Využití poznatků získaných z podobného typu experimentu by na sebe nemuselo nechat dlouho čekat. „Žijeme v době, kdy procento dětí narozených s pomocí umělého oplodnění stále narůstá. I když nemusíme vidět praktické dopady hned teď, výzkum má svůj význam v tom, že vytváří znalostní základnu pro okamžik, kdy to začne být opravdu velký problém,“ říká Jaroslav Koča, ředitel Národního centra pro výzkum biomolekul.
Při přenosu poznatků souvisejících s umělým oplodňováním do praxe je ovšem vždy potřeba brát v úvahu řadu etických otázek. Podle Igora Crhy by však v případě výběru spermií, které mají největší šanci oplodnit vajíčko, nedocházelo k žádným nepřípustným genetickým manipulacím. Byla by to podle něj jen sofistikovanější obdoba metod, které se dělají vlastně už dnes. „Naopak by mělo být v etickém zájmu takové spermie použít. Může to snížit procento potratů a neúspěšných pokusů. Nešlo by v žádném případě o selekci na základě genetických předpokladů,“ doplňuje Crha.
Metody, které se vydávají cestou výběru konkrétních spermií na základě stále zdokonalovaných kritérií, navíc skutečně slaví úspěch. Podle přednosty gynekologicko-porodnické kliniky na lékařské fakultě Pavla Ventruby se tak dokonce muži, kteří byli dříve označováni za neplodné, stávají de facto plodnými. „Stačí totiž, aby embryologové dokázali mezi miliony spermií najít jen tisíce nebo stovky zdravých,“ říká Ventruba.
Nobelova cena pro otce 4 milionů dětí
Průkopník umělého oplodnění, britský fyziolog Robert Edwards, získal v říjnu Nobelovu cenu za lékařství. Už v roce 1968 dokončil spolu se svým zesnulým kolegou Patrickem Steptoem výzkum mimotělního oplodňování ženských vajíček. Na první úspěch si i kvůli odporu církve a části veřejnosti musel počkat do roku 1978. Tehdy se narodilo první dítě ze zkumavky. Od té doby jich stejným způsobem přišly na svět už čtyři miliony.
