Kmeňové bunky sú špecializované bunky, s ktorými možno manipulovať, aby sa z nich stali zrelé bunky so špecializovanými funkciami.
„Náš embryonálny model myši vyvíja nielen mozog, ale aj tlčúce srdce, všetky zložky, ktoré tvoria telo,“ povedala vedúca autorka štúdie Magdalena Zernica-Goetz, profesorka vývoja cicavcov a biológie kmeňových buniek na univerzite. v Spojenom kráľovstve.
„Je neuveriteľné, že sme sa dostali tak ďaleko. Už roky to bol sen našej komunity a hlavné zameranie našej práce už desaťročie a konečne sa nám to podarilo.“
Tento dokument je vzrušujúcim pokrokom a vyzýva vedcov, aby študovali embryá cicavcov in utero, povedala Marianne Broner, profesorka biológie na Kalifornskom technologickom inštitúte v Pasadene (Caltech). Bronner nebol zapojený do štúdie.
„Tieto sa vyvíjajú mimo matky, a preto sú ľahko pozorovateľné prostredníctvom kritických vývojových štádií, ktoré boli predtým ťažko dostupné,“ povedal Broner.
Výskumníci dúfajú, že vytvoria modely prirodzených ľudských tehotenstiev z myších embryí – z ktorých mnohé zlyhajú v skorých štádiách, povedala Zernica-Goetz.
Povedal, že pozorovaním embryí v laboratóriu a nie v maternici sa vedci snažili lepšie pochopiť proces, prečo niektoré tehotenstvá môžu zlyhať a ako tomu zabrániť.
Výskumníci boli zatiaľ schopní sledovať vývoj iba okolo ôsmich dní v myšom syntetickom embryu, ale proces sa zlepšuje a už sa veľa učia, povedal autor štúdie Gianluca Amadei, University of Cambridge. Postdoktorandský výskumník v
„Odhaľuje základné požiadavky, ktoré musia byť splnené, aby sa vytvorila správna štruktúra embrya s jeho orgánmi,“ povedala Zernica-Goetz.
Tam, kde to stojí, výskum sa nevzťahuje na ľudí a „vyžaduje vysoký stupeň zlepšenia, aby bol skutočne užitočný,“ povedal Benot Bruno, riaditeľ Gladstone Institute of Cardiovascular Disease a hlavný výskumník v Gladstone. inštitúcie. Bruno nebol zapojený do štúdie.
Výskumníci však vidia dôležité využitie do budúcnosti. Proces by sa mohol okamžite použiť na testovanie nových liekov, povedala Zernica-Goetz. Ale z dlhodobého hľadiska, keď vedci prechádzajú od myších syntetických embryí k ľudským embryonálnym modelom, môže to tiež pomôcť vybudovať syntetické orgány pre tých, ktorí potrebujú transplantáciu, povedala Zernica-Goetz.
„Vidím túto prácu ako prvý príklad tohto druhu práce,“ povedal autor štúdie David Glover, profesor výskumu biológie a biologického inžinierstva na Caltech.
Ako sa im to podarilo
Podľa štúdie potrebuje embryo v maternici tri typy kmeňových buniek: jedna sa stáva telesným tkanivom, druhá vakom, kde sa embryo vyvíja, a tretia placenta spája rodiča a plod.
V laboratóriu Zernica-Goetz vedci izolovali tri typy kmeňových buniek z embryí a kultivovali ich v nádobe, aby sa bunky priblížili k sebe a podporili sa presluchy medzi nimi.
Deň čo deň boli schopní vidieť skupiny buniek v čoraz zložitejšej štruktúre, povedala.
Pred prechodom na ľudské syntetické embryá je potrebné riešiť etické a právne aspekty, povedala Zernica-Goetz. A s rozdielom v zložitosti medzi myšacími a ľudskými embryami môže trvať desaťročia, kým budú výskumníci schopní vykonať podobný postup pre ľudské modely, povedal Broner.
Ale medzitým by informácie získané z myších modelov „mohli pomôcť opraviť zlyhávajúce tkanivá a orgány,“ povedala Zernica-Goetz.
tajomstvo ľudského života
Štúdia uvádza, že prvé týždne po oplodnení sa skladajú z týchto troch oddelených kmeňových buniek, ktoré medzi sebou komunikujú chemicky a mechanicky, aby sa embryo mohlo správne vyvíjať.
„Mnoho tehotenstiev zlyhá v tomto období, kým si väčšina žien[uvedomí]že sú tehotné,“ povedala Zernica-Goetzová, ktorá je tiež profesorkou biológie a biologického inžinierstva na Caltech. „Toto obdobie je základom všetkého, čo sa v tehotenstve deje. Ak sa to pokazí, tehotenstvo zlyhá.“
Ale v tomto štádiu je embryo vytvorené oplodnením in vitro už implantované do rodiča, takže vedci majú obmedzený prehľad o týchto procesoch, povedala Zernica-Goetz.
Podarilo sa im vyvinúť základy mozgu – prvý takýto model a „svätý grál pre pole,“ povedal Glover.
„Toto obdobie ľudského života je také tajomné, aby sme mohli vidieť, ako sa to deje v miske – získať prístup k týmto individuálnym kmeňovým bunkám, pochopiť, prečo toľko tehotenstiev zlyhá. a ako to môžeme zastaviť. Deje sa to.“ – celkom zvláštne,“ uviedla Zernica-Goetz v tlačovej správe. „Pozreli sme sa na dialóg medzi rôznymi typmi kmeňových buniek v tom čase – ukázali sme, ako sa to deje a ako sa to môže pokaziť.“
