В новаторско развитие учените от Научния институт Weizmann успешно създадоха пълни синтетични модели на човешки ембриони, използвайки стволови клетки, отгледани в лаборатория, пише Джерусалем Таймс.
Синтетичните ембриони са били отгледани извън утробата и са оцелели до 14 дни на развитие с всички характеристики, характерни за техния стадий, въпреки че не са били използвани сперматозоиди или яйцеклетки.
Израелските открития, публикувани в рецензираното списание Nature, показват обещаващ потенциал за значително развитие в различни области като изследване на безплодието, тестване на лекарства, тъканна трансплантация и по-задълбочено разбиране на ранното ембрионално развитие.
Ембрионите на изследователския екип на Weizmann, водени от проф. Джейкъб Хана, са първите, които имат жизненоважни структури и отделения, включително плацентата, жълтъчен сак, хорионен сак и други външни тъкани, които са от съществено значение за ембрионалното развитие и растеж. "Нашият модел на човешки ембрион, получен от стволови клетки, предлага етичен и достъпен начин за надникване в тази област.
"То много имитира развитието на истински човешки ембрион, особено появата на неговата изящна фина архитектура," каза Хана.
Изследването се основава на предишния опит на Хана в създаването на синтетични модели на миши ембриони, без да се използват оплодени яйцеклетки или утроба. Вместо това, те започнаха с плурипотентни стволови клетки, които са способни да се диференцират в различни типове клетки. Някои от тези клетки бяха получени от препрограмирани кожни клетки на зряла възраст, докато други идваха от дълго култивирани човешки стволови клетъчни линии.
Екипът на Хана препрограмира тези плурипотентни стволови клетки, за да ги върне към по-ранно, "наивно" състояние, подобно на ден седми от естественото развитие на човешки ембрион, имплантиран в утробата. Изследователите разделят тези клетки на три групи, насочвайки диференциацията им към плацентата, жълтъчната торбичка или екстраембрионалната мезодермална мембрана, необходима за хорионната торбичка. Когато се смесят заедно при оптимизирани условия, клетките се самоорганизират в цялостни ембриоподобни структури."
"Ембрионът се самозадвижва по дефиниция; не е нужно да му казваме какво да прави - ние трябва само да отприщим неговия вътрешно кодиран потенциал," обясни Хана. "От решаващо значение е да се смесят правилните видове клетки в началото, които могат да бъдат получени само от наивни стволови клетки, които нямат ограничения в развитието. След като направите това, самият ембриоподобен модел казва: "Давай!"
Тези базирани на стволови клетки ембриоподобни структури, наречени SEMs, се развиват естествено извън утробата в продължение на осем дни, еквивалентно на ден 14 от човешкото ембрионално развитие. В този момент естествените ембриони придобиват вътрешните структури, необходими за преминаване към следващия етап на развитие, включително формирането на органи на тялото.
Забележително е, че в сравнение с класическите ембриологични атласи от 60-те години на миналия век, вътрешната организация на моделите на ембриони, получени от стволови клетки показаха необичайна структурна прилика с естествените човешки ембриони на съответния етап. Всяко отделение, поддържаща структура и дори клетките, отговорни за производството на хормони на бременността, бяха точно възпроизведени, казаха изследователите.
"Нашите модели могат да се използват за разкриване на биохимични и механични сигнали които гарантират правилното развитие на този ранен етап и начините, по които това развитие може да се обърка," каза Хана.
Едно откритие от особено значение е потенциалът за изследване на ранна неуспешна бременност. Изследователите открили, че неправилното обвиване на ембриона от плацентата-формиращи клетки в определен момент от процеса на развитие е довело до неуспех на вътрешните структури като жълтъчната торбичка да се развият правилно.
"Ембрионът не е статичен. То трябва да има правилните клетки в правилната организация и трябва да може да напредва", подчерта Хана. "Нашите пълни модели на ембриони ще помогнат на изследователите да отговорят на най-основните въпроси за това какво определя правилния му растеж."
Tова ново откритие отваря нови пътища за изследване, включително идентифициране на причините за вродени дефекти и безплодие, разработване на иновативни технологии за отглеждане на тъкани и органи за трансплантация и предоставяне на алтернатива на експерименти, които не могат да се провеждат върху живи ембриони, като например изследване на ефектите от излагането на лекарства върху развитието на плода.
USD
CHF
EUR
GBP
