„Syntetyczny” zarodek myszy rozwinął mózg i bijące serce po raz pierwszy

0
230
Syntetyczny zarodek myszy z formacją mózgu i serca. Źródło: Amadei i Handford/Uniwersytet Cambridge

„To po prostu niewiarygodne, że zaszliśmy tak daleko”.

Naukowcy stworzyli „syntetyczny” mysi embrion – bez użycia jaj i plemników – który ma bijące serce, mózg i potencjał do rozwoju wszystkich innych narządów ciała. Zarodki wyhodowane z komórek macierzystych przetrwały kilka dni i osiągnęły punkt rozwoju, którego nigdy wcześniej nie osiągnięto.

Opublikowane w czasopiśmie Nature badania mogą przyczynić się do postępu w badaniach nad płodnością, a nawet umożliwić nam opracowanie syntetycznych narządów ludzkich do przeszczepów w przyszłości.

Na początku tego miesiąca naukowcy z Izraela opublikowali podobne odkrycia, z powodzeniem hodując syntetyczne zarodki myszy z komórek macierzystych przez 8,5 dnia.

„Te dwa artykuły wzmacniają się nawzajem”, powiedział w oświadczeniu Martin Pera, biolog komórek macierzystych z Centrum Laboratorium Jacksona dla Precyzyjnej Genetyki, który nie był zaangażowany w żadne badanie. „Dwie bardzo wykwalifikowane grupy mogą naprawdę niezależnie uzyskać dość podobne wyniki”.

Koniecznie zajrzyj na f7.pl

We wczesnych embrionach ssaków istnieją trzy rodzaje komórek macierzystych: jedna z nich staje się tkanką organizmu, podczas gdy dwa pozostałe wspomagają rozwój. Jedna z tych wspierających grup komórek macierzystych stanie się łożyskiem, a druga woreczkiem żółtkowym, w którym zarodek rośnie i otrzymuje składniki odżywcze. Te trzy typy komórek „komunikują się” ze sobą, wysyłając chemiczne i mechaniczne sygnały, które dyktują rozwój zarodka.

Autorzy najnowszego artykułu naśladowali te naturalne procesy w laboratorium, hodując komórki macierzyste każdego typu, łącząc je w odpowiednich proporcjach w optymalnych warunkach środowiskowych. Manipulowali także ekspresją genów, pozwalając komórkom na samoorganizację w zarodek, który następnie przeszedł przez wczesne etapy rozwoju embrionalnego, aż do momentu, gdy ma bijące serce, woreczek żółtkowy i dowód na mózg.

Czytaj: Co powstanie w miejsce Solpolu we Wrocławiu?

Zarodki trwały zaledwie 8,5 dnia z powodu defektów – ale osiągnęły punkt, w którym zaczął się rozwijać cały mózg, w tym przednie części. To odróżnia te syntetyczne zarodki od innych badań, ponieważ wyznacza najdalszy punkt rozwoju, jaki osiągnięto w takich modelach.

„Nasz model embrionu myszy rozwija nie tylko mózg, ale także bijące serce, wszystkie składniki, z których składa się ciało” – główna autorka Magdalena Zernicka-Goetz, profesorka rozwoju ssaków i biologii komórek macierzystych na Wydziale Fizjologii, Rozwoju i Neuronauki Uniwersytetu Cambridge, powiedziała w oświadczeniu.

„To po prostu niewiarygodne, że zaszliśmy tak daleko” – dodała.

„Ten etap rozwoju jest kluczowym punktem, w którym wiele ciąż kończy się niepowodzeniem” – wyjaśniła Zernicka-Goetz. Możliwość obserwowania go teraz w syntetycznych embrionach może zmienić zasady gry:

„Ten okres ludzkiego życia jest tak tajemniczy, że można zobaczyć, jak to się dzieje w naczyniu – mieć dostęp do tych pojedynczych komórek macierzystych, zrozumieć, dlaczego tak wiele ciąż kończy się niepowodzeniem i jak możemy temu zapobiec – jest całkowicie wyjątkowy.”

Postępy poczynione w ramach tego nowego badania mogą mieć również wpływ na badania naukowe. Moglibyśmy pewnego dnia zaobserwować odejście od modeli zwierzęcych na rzecz syntetycznych, na przykład podczas testowania nowych leków.

„Następnym kamieniem milowym w tej dziedzinie najprawdopodobniej będzie ludzki embrion oparty na syntetycznych komórkach macierzystych” – powiedział Jianping Fu, bioinżynier z University of Michigan, który nie był zaangażowany w badanie. Do tego jednak daleka droga i może wywołać pewne komplikacje etyczne.

Czytaj: Urodziły się pierwsze genetycznie zmodyfikowane bliźniaki. Czy to jeszcze odkrywcze czy już nieetyczne?