A tudósok rávették az egér őssejtjeit, hogy szintetikus embriókká nőjenek ki, amelyekben elkezdtek fejlődni a szív és az agy, mint az igazi.
A laboratóriumban létrehozott embriók, amelyeket petesejtek és sperma nélkül gyártottak, és egy olyan eszközben inkubáltak, amely egy gyorsan forgó óriáskerékre emlékeztet, tele apró üvegfiolákkal, 8,5 napig éltek túl. Ez majdnem fele egy átlagos egér hosszának terhesség. Abban az időben az embriók körül tojássárgája zsák alakult ki, hogy táplálékot biztosítson, és az embriók maguk is emésztőrendszert fejlesztettek ki; idegcsövek, vagy a központi idegrendszer; dobogó szívek; és agy jól körülhatárolható alszakaszokkal, beleértve az elő- és középagyat is – számoltak be a tudósok a folyóiratban csütörtökön (augusztus 25-én) megjelent tanulmányukban. Természet (új lapon nyílik meg).
„Évek óta ez volt közösségünk álma [a] egy évtizeden át munkánk középpontjában állt, és végül megcsináltuk” – Magdalena Zernicka-Goetz, a tanulmány vezető szerzője, fejlődés- és őssejtbiológus, a Cambridge-i Egyetem (Egyesült Királyság) és a Kaliforniai Műszaki Intézet laboratóriumaiban, Pasadenában. , mondta a kiejtés (új lapon nyílik meg).
Az új munka nagyon hasonló eredményeket hozott egy korábbi tanulmányhoz, amely augusztus 1-jén jelent meg a folyóiratban Sejt (új lapon nyílik meg), amelyet Jacob Hanna, az izraeli Weizmann Institute of Science embrionális őssejt-biológusa és az új Nature című tanulmány társszerzője vezetett. A közelmúltban végzett sejtvizsgálatukban Hanna csapata különböző őssejteket, de ugyanazt az inkubátort használta szintetikus egérembriók 8,5 napos növesztésére. Ezek az embriók emésztőrendszert is növesztettek, dobogó szíveket és kicsi, ráncos agyakat, mielőtt végül meghaltak, A Live Science korábban beszámolt róla.
Összefüggő: Laboratóriumban készült emberi embrió „első teljes modelljei”.
Bár a két közelmúltbeli tanulmány hasonló embriókat eredményezett, a kísérletek kicsit másképp indultak. A Cell-tanulmányban a kutatók azzal kezdték, hogy az egér őssejteket naiv állapotba hozták, amelyből bármilyen sejttípusba, például szív-, agy- vagy bélsejtekké alakulhattak át. Innentől kezdve a csapat három csoportra osztotta ezeket a naiv sejteket. Az egyik csoportban a méhlepényt, egy másik csoportban pedig a tojássárgája előállítására szolgáló géneket kapcsolták be. Ez utóbbi csoportot magára hagyták, hogy embriókká fejlődjenek.
Ezzel szemben Zernicka-Goetz kutatócsoportja három egér őssejttípussal indult, ahelyett, hogy csak naiv sejtekkel kezdte volna. Az egyik típusú őssejtből embrió keletkezett, míg a másik kettőből a méhlepény szövetei és a tojássárgája. A kísérlet során azt figyelték meg, hogy ez a három őssejttípus hogyan kölcsönhatásba lép egymással, kémiai üzeneteket cseréltek és fizikailag ütköztek egymásnak az üvegfiolákban.
Az ilyen cserék tanulmányozása támpontokat adhat arra vonatkozóan, hogy az embrionális fejlődés legkorábbi szakaszai hogyan alakulnak ki az emberben – és mi történik, ha a dolgok rosszul sülnek el.
„Az emberi életnek ez az időszaka annyira titokzatos, hogy látni, hogyan történik ez egy edényben – hozzáférni ezekhez az egyedi őssejtekhez, megérteni, miért nem sikerül oly sok terhesség, és hogyan előzhetjük meg ezt – nagyon különleges. – mondta Zernicka-Goetz. “Megvizsgáltuk azt a párbeszédet, amelynek akkoriban meg kell történnie a különböző típusú őssejtek között – megmutattuk, hogyan keletkezik, és hogyan ronthat el.”
Mind a sejt-, mind a természetvizsgálatok során a létrejövő szintetikus embriók nagyon hasonlítottak a természetes embriókra, bár néhány kisebb eltéréssel és hibával a szövetek szerveződésében. Azonban mindkét kísérletben az őssejtek nagyon kis hányada eredményezett embriót, ami arra utal, hogy mindkét rendszer hatékonysága javítható. Ráadásul a szintetikus embriók egyik csoportja sem élte túl a fejlődés kilencedik napját – ez az akadály, amelyet a követési vizsgálatok során le kell küzdeni.
“A további fejlődés akadályozásának oka nem tisztázott, de összefügghet egyes méhlepénysejt-típusok képződési hibáival, amelyekről a szerzők beszámolnak” – James Briscoe, a Francis Crick főcsoportvezetője és kutatási igazgatóhelyettese. Az Egyesült Királyságban működő intézet, amely egyik vizsgálatban sem vett részt, elmondta a Science Media Center (új lapon nyílik meg)egy brit székhelyű sajtószolgálat, amely kutatókkal, újságírókkal és politikai döntéshozókkal együttműködve pontos tudományos információkat terjeszt.
A kutatás etikai kérdéseket is felvet azzal kapcsolatban, hogy az ilyen technológiát a jövőben alkalmazni lehetne-e az emberi sejtekben, és hogyan.
Eredetileg a Live Science-en jelent meg.