PharmDr. Zuzana Holubcová, Ph.D.

Držitel Neuron Impulsu 2016

Přibližně třetina umělých oplodnění dopadne dobře a žena porodí dítě. Úspěšnost patrně vzroste, až začnou centra asistované reprodukce využívat poznatky Zuzany Holubcové. Ta jako první na světě odhalila, co probíhá v lidském vajíčku před oplodněním. Česká badatelka nyní dostala na další výzkum Impuls jeden milion korun od Nadačního fondu Neuron.

Co se vám podařilo o lidském vajíčku zjistit?
Odborníci, kteří se zabývají umělým oplodněním, vědí, že lidská vajíčka mají často špatný počet chromozomů. Mě zajímala příčina. Chromozomy v buňkách rozděluje aparatura, které se říká dělící vřeténko Já jsem objevila, že vřeténko lidských vajíček je organizováno jiným způsobem, než u ostatních lidských buněk. Kvůli absenci speciální organely, tzv. centrozomu, je vřeténko lidských vajíček velmi náchylné k rozpadu a pokud k tomu dojde, chromozomy se pomíchají a nerozdělí správně. Po oplození takového vajíčka může sice vzniknout embryo, ale často nepřežije a žena potratí. Někdy plod i donosí, ale novorozenec může být postižený Downovým syndromem nebo jinou genetickou vadou. Při sledování vajíček jsem také zjistila, jak dlouho trvají jednotlivé fáze jejich vývoje.

Jak probíhalo sledování vajíček?
Výzkum probíhal v MRC Laboratory of Molecular Biology v Cambridge ve spolupráci s klinikou asistované reprodukce Bourn Hall Clinic. Pomocí konfokálního mikroskopu speciálně upraveného pro dlouhodobé pozorování živých buněk jsem 24 až 48 hodin filmovala, co se děje uvnitř darovaných lidských vajíček během jejich zracího vývoje.

Kdy jste při prohlížení nahrávek odhalila něco nového?
Při pohledu na první nafilmovaná vajíčka jsem myslela, že je něco špatně, ale i tak jsem nechala běžet nahrávání přes noc. Stejný vývoj jsem pak pozorovala u deseti dalších vajíček od tří různých pacientek a došlo mi, že pozoruji jiný mechanismus, než jaký je popsaný u myších vajíček. U lidských vajíček chybí centrozom a vřeténko je tvořeno přímo z chromozomů. Což je proces velmi pomalý a vzniklé vřeténko je nestabilní.

Proč u lidí centrozom chybí?
Podnět ke vzniku embryonálního centrozomu přináší až spermie. Možná to slouží jako pojistka proti tomu, aby se vajíčko nezačalo samovolně přeměňovat na embryo. Nicméně k samovolnému krátkodobému vývoji neoplozeného vajíčka stačí i mechanický podnět, takže samotná absence centrozomu důkladnou pojistkou není. U tak důležité buňky, jejímž jediným úkolem je vznik života, by člověk čekal, že se bude trochu snažit a na příchod spermie se připraví důkladněji.

Měla jste k dispozici vajíčka od žen různého stáří. Lišil se jejich vývoj?
Čekala jsem, že stáří dárkyň se na vajíčku projeví, ale dělicí vřeténko se kupodivu vyvíjelo u všech stejně. Až naše následná studie ukázala, že věk žen ovlivňuje vzájemnou vzdálenost mezi chromozomy. Správně mají být seřazené těsně u sebe a čekat dokud nepřijde spermie. U starších žen tomu tak není a v uspořádání chromozomů nastává chaos.

Jaký je hlavní přínos vašich poznatků?
Vstup spermie je pro vajíčko klíčový moment. Díky informacím z mého výzkumu lze přesněji určit, jestli je vajíčko připravené k oplození. Pro základní vědu je významné první zobrazení vývoje živých lidských vajíček a objev značných rozdílů ve srovnání s myšími vajíčky. To se moc nečekalo.

Nyní je průměrná úspěšnost umělého oplodnění asi 30 procent. Stoupne s využitím vašich poznatků?
Uvidí se, jestli to úspěšnost zvýší. Roli totiž hraje mnoho dalších faktorů, například správně vybraná spermie, fungující mitochondrie (pozn. autora - útvar v buňce, který jí zásobuje energií). Moje poznatky považuji spíše za další kamínek do mozaiky k vyšší úspěšnosti.

Už se ozvaly kliniky asistované reprodukce?
Spolupracuji s brněnskou klinikou Reprofit. Ta nyní zavádí do praxe metodu neinvazivního vyšetřování vajíček pomocí speciálního polarizačního mikroskopu, který umožní zkontrolovat, že je ve vajíčku přítomno plně vyvinuté vřeténko a je tudíž plně připraveno na oplození.

Objev jste publikovala v prestižním vědeckém časopisu Science. To je vrchol vědecké kariéry. Jak bude váš výzkum pokračovat?
Nyní chci sledovat organizaci obou konců dělícího vřeténka. U jiných buněk zde sedí dvě kopie centrozomu a dělící vřeténko stabilizují, ale není jasné, jak jsou organizovány póly vřeténka v lidských vajíčcích, které centrozom postrádají. Chci se zaměřit na identifikaci molekul klíčových pro stabilitu pólů dělícího vřeténka.

Mimochodem, jak se sleduje jedna molekula?
Potlačím její činnost a sleduji, co se ve vřeténku děje. Pokud je molekula klíčová, stane se ve vřeténku něco podstatného.

Nyní hradí zdravotní pojišťovny umělé oplodnění do 39. roku ženy. Ministryně práce a sociálních věcí navrhuje posunout tuto dobu o čtyři roky, tedy do 43. roku ženy? Co si o tom myslíte?
Prakticky se to do tohoto věku dělá, ale ženy si zákrok musí platit samy. Asi bych s návrhem ministryně souhlasila, protože biologický věk nemusí vždy korespondovat s kalendářním. Důležitější než věk je, aby svobodné ženy mohly mít dítě legálně pomocí umělého oplodnění. Nyní si to zařizují načerno.

Není lepší nechat si zamrazit vajíčka třeba ve dvaceti letech a použít je o několik desetiletí později, až se žena ekonomicky zajistí?
Nerada bych ženám dávala falešnou naději. Podle statistik nemají dvacetileté ženy problém otěhotnět, ale sama jsem viděla defektní vajíčka i od poměrně mladých žen. Mnohem lepší je zamrazit embrya, u kterých lze zjistit, jestli nemají genetickou vadu.

Vajíčka se před zamražením netestují, jestli nemají nějakou genetickou vadu?
To nejde, protože vajíčko tvoří pouze jedna buňka, nelze část odebrat a otestovat... Mražení může vajíčko poškodit. Neplatí to vždy, ale takové riziko existuje. Navíc je nutné říct, že zejména v cizině je zamraženo už hodně vajíček, ale málo jich dosud bylo použito. Neexistuje tedy dostatek poznatků o jejich kondici a o zdraví narozených dětí.

Co tedy doporučujete ženám, které chtějí odložit mateřství na pozdější dobu?
Výhodnější je zamrazit embrya, která to zvládají mnohem lépe. Také se z odebrané skupiny buněk dá udělat test na genetické vady. Osobně si ale myslím, že klesající počet porodů můžou spíše ovlivnit lepší podmínky pro budoucí matky. Například větší možnost částečných úvazků, dostatek jeslí pro děti a platová rovnost mezi muži a ženami.

Kde se vidíte za 10 let? Zůstanete v Česku, kde je liberálnější prostředí pro umělé oplodnění?
To jsem si myslela, ale pak jsem narazila na nejednoznačné znění zákona o speciálních zdravotních službách. Vědcům legislativa sice nic nezakazuje, ale také je nechrání. Chybí mi právní jistota. Pokud bychom brali paragrafy doslova, tak by lidi nesměli zplodit dítě ani přirozenou cestou, protože podle zmíněného zákona se mohou vajíčka a spermie používat pouze pro umělé oplodnění.

Text: Josef Matyáš

Napsali o ní:

PharmDr. Zuzana Holubcová, Ph.D.

Doktorka Holubcová (* 1982) absolvovala v roce 2006 Farmaceutickou fakultu Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně. Titul Ph.D. obhájila v roce 2010 na Lékařské fakultě Masarykovy Univerzity V letech 2011 až 2015 pracovala jako postdoktorandka v MRC Laboratoři molekulární biologie v Cambridge. Od roku 2015 pracuje v Ústavu histologie a embryologie Lékařské fakulty Masarykovy Univerzity. Od začátku loňského roku je členkou European Society of Human Reproduction and Embryology a Asociace reprodukční embryologie.