Nejpodivnější vačnatci, rybí dvojníci, pradávná syfilis a katastrofické zapomínání – „jednohubky“ z výzkumu 2025/2

Rybí dvojníci na pomoc onkologickým pacientům

Výběr protinádorové terapie na míru konkrétnímu pacientovi se sice trochu zjednodušil s dostupností sekvenování a cílené léčby, stále však není zaručeno, že pacient na podávanou léčbu odpoví. 5letá randomizovaná studie, která nedávno odstartovala v Portugalsku pod vedením vývojové bioložky Rity Fiorové, nabízí neotřelou alternativu. Pacienti v ní budou léčeni terapií, jejíž účinnost byla předem otestována na embryích zebřiček − drobných rybek využívaných díky své průhlednosti jako modelový organismus.

Zárodkům zebřiček budou implantovány fluorescenčně značené nádorové buňky pacientů. Tito rybí „avataři“ poté mohou být vystaveni určitému léčivu nebo ozařování, což vědcům umožňuje na základě chování označených nádorových buněk předpovědět, zda je pacientův nádor k dané terapii citlivý. Stejně důležité je i odhalení, na kterou terapii nádor neodpovídá, neboť může pacientům ušetřit nepříjemnou léčbu s řadou vedlejších účinků, jež by jim stejně nepomohla.¹

Kde se vzala, tu se vzala, syfilis se přištrachala

První zaznamenaná epidemie syfilidy se prohnala žoldnéřskou armádou francouzského krále Karla VIII na tažení v Itálii v roce 1494, tedy pouhý rok po návratu Kryštofa Kolumba. Od té doby probíhá debata vědců a historiků o původu syfilis. Bylo onemocnění v Evropě již přítomné, nebo jej z Ameriky dovezli Kolumbovi námořníci?

Do zatím bezvýsledné debaty vnesla světlo studie nedávno publikovaná v časopisu Nature. Analýza pravěké DNA ze vzorků domorodých obyvatel Ameriky našla ancestrální linie bakterií rodu Treponema pallidum. Ty cirkulovaly v americké populaci již před 9 tisíci let. Není však jasné, zda způsobovaly příjici ani zda byla infekce pohlavně přenosná. Onemocnění syfilidou, jak jej známe, se objevilo těsně po vzájemném kontaktu Evropanů s Indiány.^{2, 3}

Tajemství nejpodivnějšího vačnatce odhalena!

Austrálie je domovem mnoha bizarních živočichů. Možná tím nejdivnějším ze všech jsou vakokrti (Notoryctes), asi 15 cm dlouzí chlupatí savci, kteří navzdory svému jménu nemají s oblíbeným krtečkem mnoho společného. Namísto budování tunelů využívají své ploutvovité přední končetiny pro „plavání“ v pouštním písku. Jsou funkčně slepí, samičky mají vaky otevírající se směrem vzad vybavené dvěma bradavkami a samci jsou jedinými známými vačnatci postrádajícími šourek (zřejmě by jim překážel při pohybu v písku). Znalosti biologie vakokrtů jsou jen kusé, v přírodě jsou k zahlédnutí zřídkakdy a dosud se je nepodařilo chovat v zajetí.

Týmu australských biologů se nyní podařilo osekvenovat genom ze vzorků zamražených tkání samičky vakokrta chycené v roce 2015. Na základě analýzy těchto dat se podařilo zjistit, že vakokrti v průběhu evoluce ztratili zrak v několika postupných krocích – nejprve vymizely geny nutné pro tvorbu čočky, následovaly geny pro tyčinky a čípky. Vakokrti také mají jednu kopii genu pro hemoglobin navíc, což jim zřejmě umožňuje co nejefektivnější využití kyslíku dostupného pod zemí. Ukázalo se, že nejbližšími příbuznými vakokrtů jsou bandikuti − malí noční vačnatci připomínající hlodavce.^{4, 5}

Proč nové vzpomínky nevymažou ty staré?

Dosud není objasněno, jak se mozek dokáže vyhnout tzv. katastrofickému zapomínání, tedy zkreslení či přepsání starších vzpomínek při ukládání nových. Tým neurobiologů z Cornellovy univerzity objevil, že mozek (alespoň ten myší) zřejmě zpracovává nové vzpomínky v jiné spánkové fázi než ty starší. Už dlouho je známo, že mozek si během spánku „přehrává“ nedávné události – aktivují se stejné neurony ve stejném pořadí, a tím se zkušenost ukládá jako vzpomínka připravená pro dlouhodobé uchování.

Neurovědci využili optogeneticky upravených myší, jimž bylo možno pomocí světla zapínat a vypínat aktivitu určitých neuronů v mozku. Myši mají během spánku v některých fázích otevřené oči, jejichž zorničky se pravidelně smršťují a zase roztahují. Právě toho vědci využili. Geneticky upravené myši nechali, aby se naučily najít schovanou sladkou odměnu. Poté jim výzkumníci ve spánku snižovali aktivitu neuronů spojených s „přehráváním“ zkušeností. Když nervovou aktivitu vypnuli během fáze malých zorniček, myši druhý den zcela zapomněly, kde byla dobrota ukrytá. Vypnutí aktivity neuronů během fáze velkých zorniček však čerstvé vzpomínky neovlivnilo. Další experimenty poté ukázaly, že tato spánková fáze u myší pomáhá se zpracováním starších vzpomínek.

Katastrofické zapomínání se netýká jen živých mozků, ale ovlivňuje i umělé neuronové sítě, na kterých je postaveno mnoho nyní používaných nástrojů umělé inteligence. Pokud se podaří objasnit, jak se živému mozku daří se tomuto problému vyhýbat, mohlo by to inspirovat rovněž algoritmy, které pomohou umělé inteligenci.^{6, 7}

(este)

Zdroje:
1. Leslie M. Fish implanted with tumor cells could help oncologists quickly personalize cancer treatments. Science News 2025 Jan 3, doi: 10.1126/science.z63yktc.
2. Barquera R., Sitter T. L., Kirkpatrick C. L. et al. Ancient genomes reveal a deep history of treponemal disease in the Americas. Nature 2024 Dec 18, doi: 10.1038/s41586-024-08515-5 [Epub ahead of print].
3. Wilcox C. Syphilis microbe — if not the disease — arose in the Americas. ScienceAdviser, 2024 Dec 20. Dostupné na: www.science.org/content/article/scienceadviser-pursuit-better-booze-scientists-turn-ai
4. Frankenberg S. R., Lucas S., Feigin C. Y. et al. Unearthing the secrets of Australia's most enigmatic and cryptic mammal, the marsupial mole. Sci Adv 2025 Jan 3; 11 (1): eado4140, doi: 10.1126/sciadv.ado4140.
5. Wilcox C. Digging up the evolutionary secrets of Australia’s weirdest mammal. ScienceAdviser, 2025 Jan 6. Dostupné na: www.science.org/content/article/scienceadviser-digging-evolutionary-secrets-australia-s-weirdest-mammal
6. Chang H., Tang W., Wulf A. M. et al. Sleep microstructure organizes memory replay. Nature 2025 Jan 1, doi: 10.1038/s41586-024-08340-w [Epub ahead of print].
7. Watson T. Why don’t new memories overwrite old ones? Sleep science holds clues. Nature 2025 Jan; 637 (8046): 524−525, doi: 10.1038/d41586-024-04232-1.