Ғалымдар тері жасушаларынан эмбрион жасап, эмбриондарды жатырсыз қалай өсіру керектігін білді

Ғалымдардың екі тобы дереу жұмыртқасыз және ұрық жасушасыз адамның эмбрионының моделін жасадық деп жариялады, деп жазады Forbes.

Сурет: Shutterstock

Дәнекер тін жасушаларының қайта бағдарламаланған фибробласттарынан имитациялық бластоциста - эмбрионның дамуының алғашқы кезеңі өсірілді. Бұл көптеген елдерде мұндай эксперименттерге тыйым салуды айналып өтеді. Эмбрионның қаншалықты «нақты» екенін және бұл ашылулардың болашағы туралы білейік.

Ұрықтанусыз тұжырымдама

Әдетте, эмбриондар зертханада донорлық ұрықтандырылған жұмыртқалардан өсіріледі. Клондау кезінде сперматозоидтарды тастауға болады. Ондықтардың ортасынан бастап пробиркада эмбриондарды жыныстық жасушалардың қатысуынсыз өсіруге болатындығы айқын болды. Бластоцист жасушалардың үш түрінен тұрады, содан кейін олардан ұрықтың тіндері, плацента және сары уыз пайда болады. Және олар бәрін дің жасушаларынан алады.

Кембридж университетінің (Ұлыбритания) ғалымдары алғаш рет 2017 жылы «ата-анасыз ұрық» құра алды. Олар тінтуірден эмбриональды және эмбрионнан тыс трофобластикалық дің жасушаларын (плацента түзіледі) алып, оларды үш өлшемді жасушадан тыс матрицаға орналастырды. Онда олар құрылымы бойынша кәдімгі тышқан эмбрионына ұқсас құрылымды ұйымдастырды.

Алайда, эксперименттің төртінші күні оның дамуы тоқтады - ананың денесіндегідей қоректік заттарға қол жетімді болмады.

Дің жасушаларының жүктілігі

Келесі жылы экспериментті Нидерландыдағы Утрехт университетінің зерттеушілері қайталады. Олар британдық әріптестері сияқты дің жасушаларының екі түрінен - ​​эмбриондық және трофобластикалық тінтуір эмбрионын жасады. Алайда, голландтықтар алға жылжыды. Олар өсірген бластоциста одан әрі дамуына қажетті жасушалардың барлық түрлерін қалыптастырды.

Сонымен қатар, жануардың жатырына имплантацияланған кезде, бластоцист жүктілікті тудырды. Рас, жұмыстың авторлары олар мүлдем нақты эмбрион ала алмағандарын, сондықтан аналықтар оны көтере алмай, босана алмайтындығын баса айтты.

2019 жылы Солк биологиялық зерттеулер институтының (АҚШ) ғалымдары тышқандарға жүктілікті тек бір соматикалық жасушадан алынған эмбриондарды трансплантациялау арқылы бастады. Ол ересек жануарлардың денесінен алынған, қайта бағдарламаланған және көбейтілген - осылайша эмбриондық дің жасушаларының мәдениеті пайда болды.

Содан кейін олар қайтадан бағдарламаланып, оларды жақсартылған плуропотентті жасушаларға айналдырып, арнайы сигнал беретін заттардың коктейлімен өңделді - табиғи эмбрионның дамуы кезінде трофобласттың дифференциациясын тудыратын (плацента пайда болатын) және ішкі жасуша массасы (олардан эмбрионның ұлпалары пайда болады).

Нәтижесінде, 15% жағдайда олардан бластоидтар - жасушалық құрамы мен гендік экспрессиясы бойынша бластоцисталарға ұқсас құрылымдар пайда болды.

Алынған бластоидтарды тышқандардың жатырына ауыстырған кезде, шамамен жеті пайызы сол жерге жабыса алды. Зерттеушілер атап өткендей, әйелдер денесінде олар бір аптаға жуық дамыды, бірақ қарапайым эмбриондардан едәуір артта қалып, кейін қайтыс болды.

Адамға еліктеу

Гипотетикалық тұрғыдан ұқсас амал адам жасушаларымен жұмыс істеуі керек еді. Осылайша алынған эмбрион зерттеу мақсатында адам эмбриондарын құруға тікелей тыйым салатын қазіргі қатал ережелерді айналып өтеді. Мұнсыз дамудың бастапқы кезеңінде не болатынын анықтау мүмкін емес.

Ал 12 наурызда Калифорния технологиялық институтының (АҚШ) және Кембридж университетінің бір топ ғалымдары адам эмбриондарын тек ересектердің бағаналы және соматикалық жасушаларын пайдаланып өсіргендіктерін мәлімдеді. Шын мәнінде, зерттеушілер 2017 жылы әлемдегі бірінші тышқан «ата-анасыз ұрық» құрған әдіснаманы жетілдірді. Алайда, олардың нәтижелері bioRxiv алдын ала басып шығару сайтында ғана пайда болды және әлі қаралмаған.

Тағы екі жұмыс - АҚШ пен Австралияның биологтарының - 18 наурызда Nature-де бір уақытта басылды. Олардың екеуі де ересек адамның дәнекер тінінің жасушаларынан қасиеттері, пішіні және мөлшері бойынша адамның бластоцистасына ұқсас құрылымды өсіре алды. Тышқандармен жүргізілген тәжірибелердегідей, ол бластоид деп аталды.

Американдықтар алдымен фибробласт жасушаларын плюропотентті дің жасушаларына қайта бағдарламалаған. Содан кейін олар арнайы үш өлшемді культуралық ыдысқа орналастырылды, онда олар сигналдық заттардың әсеріне ұшырады. Нәтижесінде эмбрион қалыптасты. Нағыз адамның бластоцистасы сияқты, оның құрамында үш түрдегі жасушалар болды, олардан кейін плацента, сарыуыз қабығы және эмбрионның өз ұлпалары пайда болуы керек.

Тақырып бойынша: 28 жастағы американдық 27 жыл бұрын жүкті болған баланы дүниеге әкелді

Австралиялықтар басқа жолға түсті. Олар ересек жасушаларды қайта бағдарламалаған, оларда бірнеше маңызды гендер бластоцисте болатын үш типтегі жасушалар сияқты көрсетілген. Содан кейін олар үш өлшемді ыдысқа орналастырылды, онда олар сигналдық заттардың коктейлімен өңделді. Алты-сегіз күннен кейін олар адам эмбрионының үлгісін алды.

Екі тәжірибеде де қайта бағдарламаланған жасушалардың шамамен 20% -ы ғана бластоидтарға айналды, бұл тышқандармен жүргізілген эксперименттердің нәтижелерімен салыстыруға болады.

Сонымен қатар, ғалымдар алынған эмбриондардың жатырға өтуін имитациялады - белгілі себептер бойынша мұндай процедура шын мәнінде жүзеге асырыла алмайды. Жалған имплантация сәтті өтті, бірақ оныншы немесе он бірінші күні эмбриондар дамуын тоқтатты.

Бочков атындағы медициналық генетика ғылыми-зерттеу орталығының репродуктивті бұзылыстар генетикасы зертханасының меңгерушісі Вячеслав Черных РИА Новостимен әңгімесінде түсіндіргендей, зерттеу адам өміріндегі «нақты» эмбрион туралы емес.

«Жасанды түрде жасалынған бластоцисте қажетті элементтер болғанымен (жасушалардың сыртқы қабаты, қуыс - бластокоэл - және жасушаның ішкі массасына ұқсас бөлігі), эмбриологиялық жетіспеушіліктер де бар. Атап айтқанда, даму динамикасы мен синхрондылығының бұзылуы, эмбрион құрылымдарының морфологиялық айырмашылықтары, генетикалық және эпигенетикалық сәйкессіздіктер және басқалары », - деді ол.

Адам емес

Нақты эмбриондардағы тәжірибелерге қарағанда, тұтастай алғанда қоғам осындай модельдерді зерттеуге төзімді бола алады, дейді Мичиган университетінің (АҚШ) зерттеушілері Nature басылымында. Әзірге шешуді қажет ететін негізгі этикалық сұрақ - 14 күндік ереже оларға қатысты ма?

Қазіргі кезде эксперименттік жолмен алынған адам эмбриондары ұрықтанғаннан кейін 14 күн өткен соң жойылады. Кейбір елдерде осы норманы бұзу заңмен жазаланады, ал басқаларында - мұндай эмбриондармен жасалған эксперименттер этикалық комитеттерді қабылдамайды және оларды қаржыландырудан айырады.

«Мұндай« жасушалық туынды »жасанды жолмен алынғандықтан, оны өсіруге толықтай тыйым салынбайды. Дегенмен, оны әйелдің жатырына беру мүмкін емес және бұған тыйым салу керек! Мүмкін, оларды жұмыртқа ұрықтандырғаннан кейінгі алғашқы кезеңдерде адамның даму механизмдерін түбегейлі зерттеу үшін жасаудың мағынасы бар шығар. Сонымен қатар, егер мұндай эмбриоидтарды 14 күннен артық өсіруге тыйым салынбаса », - деп түсіндірді Вячеслав Черных.

Егер тыйым бластоидтарға қатысты алынып тасталса, онда ғалымдар IVF кезінде түсіктер мен сәтсіздіктердің себептерін ғана емес, сонымен қатар бірқатар тұқым қуалайтын патологиялардың механизмдерін, соның ішінде жүрек-қан тамырлары аурулары мен кейбір түрлерін біле алады. қант диабеті.

Ғалымдар эмбрионды жатырдан тыс өсірді

Вейцман ғылым институтының профессоры Джейкоб Ханна және оның командасы тышқанның эмбрионын жатырдан тыс жерде өсіре алды. Олар эмбрионның дамуын бақылауға, сондай-ақ гендердің қалай жұмыс істейтінін түсінуге және туа біткен ақаулар мен ақауларды анықтауға мүмкіндік беретін әдісті ойлап тапты. Хабр.

Ханна сүтқоректілердің эмбрионалды дамуы туралы ақпараттар не осы процесті бақа мен балықтағы бақылаулардан немесе бөлшектелген тышқан эмбриондарының статикалық кескіндерінен алынады деп түсіндіреді.

Ғалымның айтуы бойынша, эмбриондарды жатырдан тыс өсіру идеясы 1930 жылдардан бұрын пайда болған, бірақ алдыңғы эксперименттер сәтті болған жоқ. Ханнаның командасы бұл әрекетті жаңартуға шешім қабылдады.

Жеті жыл ішінде зерттеушілер екі сатылы процесті дамытып, алты күн ішінде жатырдан тыс қалыпты дамып келе жатқан тышқан эмбриондарын өсіре алды. Бұл олардың жүктілік кезеңінің үштен бір бөлігі, яғни 20 күн. Осы уақытқа дейін эмбриондарда дене мен органдар қалыптасып үлгерді.

Екі кезеңге созылған бірінші кезеңде зерттеушілер бірнеше күндік эмбриондармен жұмыс істеді - олар жатырға имплантацияланғаннан кейін. Осы кезеңде эмбриондар 250 бірдей дің жасушаларының шарлары болды. Олар арнайы қоректік ортаға орналастырылып, шарлар зертханалық шыны ыдыстың ішіне бекітілді. Осыдан кейін эмбриондар екі-үш есе, үш қабат түзіледі: ішкі, ортаңғы және сыртқы.

Екі күннен кейін, эмбриондар дамудың келесі кезеңіне өткенде - қабаттардың әрқайсысынан ағзалардың пайда болуы - оларға қосымша жағдайлар қажет болды. Ғалымдар оларды қоректік ерітіндіге кішкене стакандарға салып, ерітіндіні үздіксіз араластыруға мүмкіндік беретін біліктерге орналастырды. Осылайша, эмбриондар плацентаға аналық қан ағуынсыз өсуі мүмкін.

Топ алынған үлгілерді жүкті тышқандардан тиісті уақытта алынған эмбриондармен салыстырды. Олар бірдей болды.

Сізді қызықтыруы мүмкін: Нью-Йорктегі басты жаңалықтар, біздің иммигранттар туралы әңгімелер және Үлкен Apple өмірі туралы пайдалы кеңестер - мұның барлығын ForumDaily New York сайтында оқыңыз

Кейінгі тәжірибелерде ғалымдар эмбриондарға өсіп келе жатқан мүшелерді флуоресцентті түстермен белгілейтін гендерді орналастырды. Бұл әрекеттің сәтті болуы әр түрлі генетикалық және басқа манипуляцияларға байланысты эксперименттер сенімді нәтиже беруі керектігін көрсетті.

Ханнаның айтуынша, ғалымдар енді гендерді эмбриональды жасушаларға енгізе алады, оларды вирустармен жұқтырады және басқа да тәжірибелер жасай алады. Ұжым бұл әдіс шығындарды азайтып, биологиялық зерттеу процесін жеделдетуге, сондай-ақ зертханалық жануарларға деген қажеттілікті азайтуға мүмкіндік береді деп сенімді.

Зертханадағы келесі қадам - ​​жүкті тышқандардағы эмбрионды кетіру қадамын өткізіп жіберуге болатындығын тексеру. Ғалымдар дің жасушаларынан жасанды эмбриондар жасауға ниетті.

Басқа нәрселермен қатар, олар көптеген жүктіліктерде эмбрионды имплантациялауға неге болмайтынын, имплантацияға арналған терезе неге аз болатынын, сондай-ақ дің жасушалары өз қасиеттерін қалай біртіндеп жоғалтатынын және жүктіліктің қандай жағдайында болатынын білуге ​​үміттенеді қалыптан тыс дамиды.

Форум күнін де оқыңыз:

Калифорнияда үш ер адам бірінші рет бір баланың әкесі ретінде тіркелді

'Құтқарушы бала': қайырымдылық үшін дүниеге келген балалар қалай өмір сүреді

Антидене коктейлі және аборт жасушалары: Трампты COVID-19-мен емдеу әдісі

Аллигатор терісі, адам клоны және АҚШ-та 2020 жылдан бастап тыйым салынған басқа заттар

Сіз АҚШ-тағы өмір және Америкаға иммиграция туралы маңызды және қызықты жаңалықтарды алғыңыз келе ме? — бізді қолда садақа бер! Сондай-ақ біздің парақшаға жазылыңыз Facebook. «Дисплейдегі басымдық» опциясын таңдап, алдымен бізді оқыңыз. Сондай-ақ, біздің сайтқа жазылуды ұмытпаңыз Telegram каналы  мен Instagram- Онда қызық көп. Және мыңдаған оқырмандарға қосылыңыз ФорумДүниежүзілік Нью-Йорк — онда сіз мегаполистің өмірі туралы көптеген қызықты және жағымды ақпаратты таба аласыз.