Zmrzlý myšák se stal otcem

Mražení potravin je celkem jednoduché. Zmrazení živých buněk je o poznání složitější. Pokud mají buňky uskladnění v mrazu přežít, musí být zmraženy speciálním postupem, při kterém jsou chráněny před nízkou teplotou chemikáliemi označovanými jako kryoprotektiva. Běžně se pro tyto účely používá např. glycerol. Takto zmražené buňky se musejí uchovávat v kapalnému dusíku při teplotě -196°C. Teoreticky tak mohou strávit bez nejmenší úhony celá tisíciletí a po rozmražení většina z nich opět ožije. Dnes se tímto způsobem běžně mrazí sperma plemenných býků nebo spermie mužů pro oplození ve zkumavce.

Postup je sice účinný, ale složitý. Navíc je skladování zamražených buněk v tekutém dusíku drahé. Japonský profesor Ryuzo Yanagimachi působící už od šedesátých let na universitě v havajském Honolulu proto systematicky hledá způsoby uchovávání spermií, které by byly jednodušší a levnější. Před několika roky připravil "instantní spermie". Pohlavní buňky myšáků vysušil za nízké teploty ve vakuu. S ampulí "sušených" spermií v kapse saka absolvoval několikatýdenní přednáškové turné po japonských universitách. Když se vrátil do své laboratoře v Honolulu, zalil spermie v ampuli živným roztokem. Buňky byly dávno mrtvé a neožily. Přesto po vstříknutí do vajíčka zajistily zdárný vývoj zárodků, z kterých se narodila zdravá myšat. O skutečně husarském kousku referoval Yanagimachiho tým na stránkách prestižního vědeckého časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences. Vědci vyňali z mrazících boxů mrtvolky myšáků, kteří byli uložení "u ledu" při teplotě -20°C plných patnáct let. Když mrtvolky rozmrazili, mohli se přesvědčit, že v nich nepřežila jediná buňka. Dědičná informace spermií se však uchovala bez větších defektů. To se prokázalo, když vědci "vydolovali" spermie z rozmrzlých varlat a vstřikli je pomocí jemné skleněné kapiláry do myšího vajíčka. Vzniklé embryo přenesli do těla myší samice a ta po třech týdnech březosti porodila zdravá mláďata. Ve zvlášť zdařilých experimentech se úspěšnost procedury blížila pětašedesáti procentům. Jindy spermie přeci jen přišly k úhoně a pak účinnost klesala až na nulu. Tato jednoduchá forma mražení by se mohla uplatnit například u zvířat ohrožených vyhubením. Při úhynu samce v rezervaci nebo v zoo, by bylo možné celkem jednoduše zachránit spermie tím, že by se dala "k ledu" samcova varlata. V tomto stavu lze pohlavní buňky bez problémů transportovat. Členové Yangimachiho týmu zmrazili varlata myšáků v britském Oxfordshiru a v polystyrenové krabici vyplněné suchým ledem je poslali do japonské Tsukuby. Po třech dnech putování leteckou poštou dorazila zásilka do Japonska, kde byla varlata rozmražena a izolované spermie použity k oplození vajíček. Také v tomto případě se narodily ze vzniklých embryí normální mláďata.

Publikace Yanagimachiho týmu nalila optimismus do žil snílkům toužícím oživit mamuty, jejichž ostatky se dochovaly ve věčně zmrzlé půdě. Všechny buňky ve zmrzlých mamutích mršinách jsou beznadějně mrtvé. Přesto si někteří vědci pohrávají s myšlenkou, že by mohli vytvořit klon vyhynulého chobotnatce. Nejnovější studie Yanagimachiho týmu zase zavdala příčiny ke spekulacím, že by bylo možné izolovat z těla zmrzlého mamutího samce spermie a těmi oplodnit vajíčko slona indického. To všechno jsou však jen plané naděje.

Myši byly uskladněny při teplotě -20°C po dobu 15 let. Spermie v nich zmrzly prakticky okamžitě a setrvaly ve stálé teplotě. To jsou ideální podmínky pro zachování DNA v dobrém stavu. Mamutí mršiny měly jiný osud. Promrzaly postupně a armády mikroorganismů měly mezitím dost času k množení a nastartování hnilobných procesů. Za deset tisíc let mohla mršina rozmrznout hned několikrát a rozklad pokaždé notně pokročil.

Oplození vajíčka slonice spermií vydobytou z varlat mamuta vyzvednutého z věčně zmrzlé půdy by s vysokou pravděpodobností neskončilo narozením křížence slona s mamutem, ale fiaskem. Stejně mizivé jsou vyhlídky na klonování mamuta. Jak ukázaly genetické analýzy, dědičná informace mamutů bývá i ve zdánlivě zachovalých tkáních rozlámána na malé kousky. Tento "genetický šrot" by neumožnil zárodku zdárný vývoj.