Naukowcy wykorzystują komórki macierzyste do produkcji sztucznych embrionów myszy

Naukowcy stworzyli „sztuczne” mysie zarodki z komórek macierzystych, które nie zawierają nasienia ojca, komórki jajowej ani macicy matki.

Zarodki wytworzone w laboratorium odzwierciedlają normalny zarodek myszy do 8 1/2 dnia po zapłodnieniu i zawierają te same struktury, w tym strukturę przypominającą bijące serce.

W najbliższym czasie naukowcy mają nadzieję wykorzystać te rzekome embriony, aby lepiej zrozumieć wczesne etapy rozwoju i mechanizmy badawcze stojące za chorobą bez potrzeby wielu zwierząt laboratoryjnych. Ten wyczyn może również położyć podwaliny pod tworzenie sztucznych embrionów ludzkich do przyszłych badań.

„Bez wątpienia stoimy w obliczu nowej rewolucji technologicznej, nadal jesteśmy bardzo nieefektywni… ale z ogromnym potencjałem” – powiedział Lluís Montoliu, profesor badań w Narodowym Centrum Biotechnologii w Hiszpanii, który nie jest zaangażowany w badania. „Przypomina nam niesamowite postępy naukowe, takie jak narodziny owcy Dolly” i inne.

Badanie zostało opublikowane w czwartek w Magazyn przyrodniczyWedług Magdaleny Zernickiej-Goetz z Kalifornijskiego Instytutu Technologii i współpracowników, jako ostatni opisał sztuczne embriony szczurów. Podobne badanie przeprowadził Jacob Hanna i współpracownicy z Instytutu Nauki Weizmanna w Izraelu Opublikowano na początku tego miesiąca w Cell Journal. Hanna była również współautorką artykułu Nature.

Zernicka-Goetz, ekspert w dziedzinie biologii komórek macierzystych, powiedziała, że ​​jednym z powodów, dla których warto badać wczesne etapy rozwoju, jest uzyskanie większej ilości informacji o tym, dlaczego większość ludzkich ciąż jest tracona na wczesnym etapie, a zarodki stworzone do zapłodnienia in vitro nie mogą się zagnieździć i rozwijać do 70% przypadków. Powiedziała, że ​​badanie normalnego rozwoju jest trudne z wielu powodów, między innymi dlatego, że bardzo niewiele ludzkich embrionów jest przekazywanych do badań oraz że naukowcy napotykają ograniczenia etyczne.

Budowanie modeli embrionów jest alternatywnym sposobem badania tych zagadnień.

Aby stworzyć sztuczne embriony lub „embriony” opisane w artykule Nature, naukowcy połączyli embrionalne komórki macierzyste i dwa inne typy komórek macierzystych — wszystkie pochodzące od myszy. Zrobili to w laboratorium, używając specjalnego rodzaju szalki, która pozwoliła trzem typom komórek zbić się razem. Zernica Goetz powiedziała, że ​​chociaż nie wszystkie stworzone przez nich embriony były doskonałe, najlepsze były „nie do odróżnienia” od normalnych embrionów myszy. Oprócz struktury przypominającej serce, rozwijają się również struktury przypominające głowę.

„To pierwszy model, który pozwala całkowicie badać rozwój mózgu w kontekście rozwoju płodu myszy” – powiedziała.

Korzenie tej pracy sięgają dziesięcioleci, a Zernicka-Goetz i Hanna powiedziały, że ich grupa pracowała nad tego typu badaniami od wielu lat. Zernicka-Goetz powiedziała, że ​​jej grupa przesłała swoje badanie do Nature w listopadzie.

Naukowcy powiedzieli, że kolejne kroki obejmują próbę nakłonienia sztucznych embrionów myszy do rozwoju w ciągu ostatnich ośmiu i pół dnia – z ostatecznym celem doprowadzenia ich do dojrzałości, czyli 20 dni dla myszy.

W tym momencie „walczą o pokonanie” znaku 8 i pół dnia, powiedział Gianluca Amadei, współautor artykułu w „Nature” z Cambridge. „Sądzimy, że uda nam się je pokonać, że tak powiem, aby mogły dalej ewoluować”.

Naukowcy spodziewają się, że po około 11 dniach rozwoju płód bez łożyska upadnie, ale mają nadzieję, że pewnego dnia naukowcy będą w stanie znaleźć sposób na stworzenie sztucznego łożyska. W tym momencie nie wiedzą, czy będą w stanie uzyskać sztuczne embriony całkowicie bez macicy myszy.

Naukowcy powiedzieli, że nie widzą wkrótce tworzenia ludzkich wersji tych sztucznych embrionów, ale widzą, że dzieje się to na czas. Hanna nazwała to „następną oczywistą rzeczą”.

Inni naukowcy wykorzystali już ludzkie komórki macierzyste Utwórz „plastoid, „Struktura, która naśladuje stan przedembrionalny, może służyć jako alternatywa badawcza dla prawdziwej alternatywy.

Taka praca jest przedmiotem wątpliwości etycznych. Przez dziesięciolecia naukowcy kierowali „zasadą 14 dni” dotyczącą hodowania embrionów w laboratorium, aby hodować ludzkie embriony w laboratorium. W zeszłym roku Międzynarodowe Towarzystwo Badań nad Komórkami Macierzystymi zaleciło złagodzenie tej zasady w ograniczonych okolicznościach.

Naukowcy potwierdzają, że wyhodowanie dziecka ze sztucznego zarodka ludzkiego nie jest ani możliwe, ani badane.

„Perspektywa tego raportu jest ważna, ponieważ bez niej tytuł, że zarodek ssaka został stworzony w laboratorium, może prowadzić do pomysłu, że to samo można wkrótce zrobić z ludźmi” – powiedział biolog rozwoju Alfonso Martínez Arias z Uniwersytetu Pompeu Fabra. W Hiszpanii, której grupa opracowała alternatywne modele oparte na komórkach macierzystych do rozwoju zwierząt.

„W przyszłości podobne eksperymenty będą przeprowadzane na ludzkich komórkach, co w pewnym momencie doprowadzi do podobnych wyników” – powiedział. „Powinno to zachęcić do rozważenia etycznego i społecznego wpływu tych doświadczeń, zanim się pojawią”.

___

Departament Zdrowia i Nauki Associated Press otrzymuje wsparcie od Wydziału Edukacji Naukowej Instytutu Medycznego Howarda Hughesa. AP ponosi wyłączną odpowiedzialność za wszystkie treści.

Dzielić: