Tajemství těla (Ukázka, strana 99)

K označkování některých druhů lidských buněk se dalo použít krevní sérum (kapalná součást krve) získané od zvířat (protože obsahuje protilátky, k nimž se za chvíli vrátíme).59 Avšak zpočátku nedostatek činidel omezoval, v jakém rozsahu se dal Lenův a Leein přístroj upotřebit. Naštěstí se blížil další revoluční průlom, který umožnil velmi přesné značení buněk.

Obecně není hledání způsobu, jak označkovat odlišné typy buněk, tak přímočaré, jak by se mohlo zdát. Typický neuron s mnoha výběžky vycházejícími z těla buňky se na pohled velmi liší třeba od ploché červené krvinky, která má tvar promáčknutého disku. Jenže tyto buňky jsou specifičností svého tvaru výjimečné. Mnohé jiné vypadají pod normálním mikroskopem podobně: jsou malé a oválné. Každá buňka v lidském těle navíc obsahuje stejný soubor genů (kromě spermie a vajíčka, jež mají poloviční sadu genů). Jeden typ buňky od jiného odlišuje, které z těchto genů jsou „zapnuté“, což vymezuje vlastnosti, schopnosti a funkce buňky. Geny jsou kódy pro výrobu bílkovinných molekul, takže když je nějaký gen zapnutý, jednoduše to znamená, že buňka bude vyrábět protein kódovaný tímto genem. Ukažme si to na příkladu: červené krvinky obsahují geny, které po zapnutí produkují hemoglobin, jenž váže a uvolňuje kyslík a červeným krvinkám propůjčuje schopnost dopravovat kyslík z plic do jakékoli části těla. (Hemoglobin se ve skutečnosti skládá ze čtyř bílkovinných molekul, respektive podjednotek, dvou A a dvou B, jež jsou kódovány samostatnými geny.)60 Tyto geny jsou zapnuté v červených krvinkách a v žádném jiném druhu buňky. Uveďme si ještě jeden příklad: jeden typ imunitní buňky (jíž se říká T-buňka či T-lymfocyt) má na svém povrchu skupinu bílkovin, které dohromady tvoří T-buněčný receptor. Ten je pro tento typ buňky unikátní 98

a klíčový pro její schopnost rozpoznat infikované nebo rakovinné buňky. Jednoduše řečeno: co každá buňka v těle dělá, závisí na jejích proteinech. Aby tedy Len a Lee odlišili různé druhy buněk například ve vzorku krve (který může obsahovat červené krvinky, T-buňky a nespočet dalších), potřebovali najít způsob, jak označkovat rozdílné signaturní bílkoviny té které buňky.

Na podzim 1976 dorazili Len a Lee do Anglie na Cambridgeskou univerzitu, aby strávili roční sabatikl spoluprací s Césarem Milsteinem v proslulé Laboratoři molekulární biologie při Medical Research Council. Krátce před jejich příjezdem Milstein (společně s Georgesem Köhlerem, postdoktorandským výzkumníkem z jeho laboratoře) vyvinul novou technologii – nikoli přístroj, nýbrž laboratorní proces, za nějž později v roce 1984 získali Nobelovu cenu. Objevili, jak vyrábět molekulu, která by se dala připojit k téměř jakékoli libovolně zvolené specifické molekule. Len a Lee přivezli cambridgeské laboratorní metody zpět na Stanford (ne tak úplně s Milsteinovým souhlasem),61 a nejspíš právě tehdy revoluce ve třídění buněk doopravdy propukla.

Abychom tento zásadní vývoj pochopili, musíme se seznámit s některými základními vědeckými aspekty toho, co Milstein a Köhler vyrobili: s protilátkami. Protilátky jsou rozpustné bílkoviny přirozeně vylučované některými buňkami imunitního systému těla, aby přilnuly k infekčním bakteriím, virům a jiným hrozbám a neutralizovaly je.62 Jejich vznik je spletitý a patří k nejúchvatnějším zázrakům v lidském těle. Protilátky jsou vylučovány imunitními buňkami, kterým se říká B-buňky (či B-lymfocyty). Důležité je, že každá konkrétní B-buňka produkuje jen jeden typ protilátky.

Všechny protilátky mají zhruba tvar písmene Y a každá má proměnlivou oblast, konkrétně specificky tvarované konce 99

vidlicovitého rozdvojení. Tato část protilátky se přilepí k cílové molekule, kterou může být například něco na vnějším pouzdru bakterie. To, že mají protilátky odlišný tvar, znamená, že každá přilne na vlastní specifický cíl. Opravdu úžasné však je, že B-buňky neprodukují protilátky, aby se mohly držet bakterií jako takových. Místo toho je horní část každé protilátky vytvořena tak, aby měla téměř náhodný tvar.63 Po vzniku v kostní dřeni se každá B-buňka testuje, aby se zjistilo, zda jí produkované protilátky náhodou neulpívají na čemkoli, co se v těle přirozeně vyskytuje: pokud ano, je zničena nebo deaktivována, aby nenapáchala žádnou škodu.64 Díky tomu se z kostní dřeně dostanou pouze ty B-buňky, které vytvářejí protilátky, jež se budou lepit pouze k věcem, jež se v těle normálně nevyskytují.

Jelikož každý disponujeme asi deseti miliardami B-buněk, dokážeme vyrobit něco kolem deseti miliard odlišně tvarovaných protilátek, přičemž každá z nich může zapadat do něčeho, co v těle předtím nebylo. Pokud má konkrétní B-buňka správnou protilátku, která se přichytává na něco cizího a nebezpečného, B-buňka se namnoží, aby se její užitečné protilátky produkovaly ve velkém. Tímto způsobem lze ve velkém vyrábět protilátky proti de facto čemukoli cizorodému, co se v těle vyskytne.65 Takto náš imunitní systém může reagovat na choroboplodné zárodky, s nimiž se ještě nesetkal, včetně těch, jež nikdy předtím neexistovaly.

To znamená, že lidé nemohou přirozeně vytvářet protilátky, které by cílily na lidské bílkoviny (a které jsou přesně to, co Len a Lee potřebovali, totiž činidla k označení lidské bílkoviny). Nonhumánní živočichové takové protilátky ale vytvářet mohou. Abychom je k tomu přiměli, provádíme „imunizaci“ myší (nebo jiných zvířat) lidskou bílkovinou, například se jim do těla injekčně vpraví její speciálně 100

Ukázka elektronické knihy