Окумуштуулар тери клеткаларынан эмбрион жаратып, түйүлдүктү жатынсыз өстүрүүнү үйрөнүштү

Эки топ окумуштуулар жумурткасыз жана сперма клеткасыз адамдын түйүлдүгүнүн моделин жараткандыгын жарыялашты Forbes.

Сүрөт: Shutterstock

Бластоцисттин имитациясы - эмбриондун өнүгүшүнүн алгачкы этабы - фибробласттардан, кайра бириктирилген тутумдаштыргыч ткандардын клеткаларынан өстүрүлгөн. Бул көпчүлүк өлкөлөрдө мындай эксперименттерге тыюу салууну айланып өтөт. Эмбрион канчалык "чыныгы" экендигин жана бул ачылыштардын келечеги кандай болорун аныктайлы.

Уруктануу жок түшүнүк

Адатта, эмбриондор лабораторияда донорлордун уруктанган жумурткаларынан өстүрүлөт. Клондоштурулган учурда, сперманы жок кылууга болот. Онунчу бөлүктөрдүн ортосунан баштап, түйүлдүктөрдү пробиркада жыныс клеткаларынын катышуусуз эле өстүрүүгө болору айкын болду. Бластоцист үч түрдөгү клеткадан турат, андан кийин түйүлдүктүн, плацентанын жана сарысынын баштыкчалары пайда болот. Жана алардын бардыгын өзөк клеткаларынан алышат.

Биринчи жолу Кембридж университетинин (Улуу Британия) окумуштуулары 2017-жылы "ата-энесиз түйүлдүк" түзүүгө жетишти. Алар чычкандан эмбриондук жана экстембрионалдык трофобласттык өзөк клеткаларын алып, аларды үч өлчөмдүү клетка сыртындагы матрицага жайгаштырышкан. Ал жерде алар өзүн-өзү түзүп, структурасы боюнча кадимки чычкан түйүлдүгүнө окшошот.

Бирок, эксперименттин төртүнчү күнү, анын өнүгүүсү токтоп калды - эненин денесинде болгондой, пайдалуу заттарга мүмкүнчүлүк болгон жок.

Өзөк клеткасынын кош бойлуулугу

Кийинки жылы экспериментти Нидерландыдагы Утрехт университетинин изилдөөчүлөрү кайталашты. Британиялык кесиптештери сыяктуу эле, алар чычкан түйүлдүгүн өзөктүк клеткалардын эки түрүнөн - эмбрионалдык жана трофобластикадан жаратышты. Бирок, голландиялыктар алдыга жылып кетишти. Алар өстүргөн бластоциста андан ары өркүндөтүү үчүн зарыл болгон клеткалардын бардык түрлөрүн түзгөн.

Анын үстүнө, жаныбардын жатынына орнотулганда, бластоцист кош бойлуулукка алып келген. Ырас, чыгарманын авторлору алар толугу менен чыныгы эмбрион алышпагандыгын, андыктан ургаачы чыдай албай, төрөй алышкандыгын баса белгилешти.

2019-жылы Салк биологиялык изилдөө институтунун (АКШ) окумуштуулары чычкандарга кош бойлуулукту бир гана соматикалык клеткадан алынган эмбриондорду көчүрүү жолу менен башташкан. Ал бойго жеткен жаныбардын денесинен алынган, кайра программаланган жана көбөйтүлгөн - ошентип, эмбриондук өзөк клеткаларынын маданияты пайда болгон.

Андан кийин аларды дагы бир жолу программалаштырып, өркүндөтүлгөн плуропотенттик клеткаларга айландырып, атайын белги берүүчү заттардын коктейли менен дарылашты - табигый эмбриондук өнүгүү учурунда трофобласттын дифференциациясын (плацента пайда болот). жана ички клетка массасы (андан эмбриондун ткандары пайда болот).

Натыйжада, 15% учурларда, алардан бластоиддер өсүп чыккан - уюлдук курамы жана гендин экспрессиясы боюнча бластоцисталарга окшош структуралар.

Алынган бластоиддер чычкандардын жатынына өткөндө, болжол менен жети пайызы ал жерге жабыша алышкан. Изилдөөчүлөр белгилегендей, ургаачылардын денесинде алар бир жумадай иштеп чыгышкан, бирок кадимки эмбриондордон кыйла артта калып, кийин өлүп калышкан.

Адамды тууроо

Болжолдуу түрдө, ушундай эле амалкөй адам клеткалары менен иштеши керек эле. Ушундай жол менен алынган түйүлдүк изилдөө максатында адам түйүлдүктөрүн түзүүгө түздөн-түз тыюу салган учурдагы өтө катаал эрежелерди кыйгап өтөт. Жана мунсуз, өнүгүүнүн алгачкы этаптарында чындыгында эмне болуп жаткандыгын аныктоо мүмкүн эмес.

Ал эми 12-мартта Калифорния Технологиялык Институтунун (АКШ) жана Кембридж Университетинин окумуштуулар тобу адамдардын эмбриондорун чоңдордун сабагы жана соматикалык клеткаларын гана пайдаланып өстүргөндүгүн жарыялашты. Чындыгында, изилдөөчүлөр 2017-жылы дүйнөдөгү биринчи чычканды "ата-энесиз түйүлдүктү" жараткан методологияны өркүндөтүштү. Бирок, алардын жыйынтыктары bioRxiv алдын ала басып чыгаруу сайтында гана пайда болуп, азырынча карала элек.

Дагы эки эмгек - АКШдан жана Австралиядан келген биологдор тарабынан - 18-мартта бир эле мезгилде Nature журналында жарыяланды. Экөө тең чоңойгон кишинин тутумдаштыргыч тканынын клеткаларынан касиети, формасы жана көлөмү боюнча адамдын бластоцистасына окшош түзүлүштү өстүрө алышты. Чычкандар менен болгон тажрыйбалардагыдай эле, ал бластоид деп аталып калган.

Америкалыктар алгач фибробласт клеткаларын плюропотенттүү өзөк клеткаларына кайра програмдаштырышкан. Анан алар атайын үч өлчөмдүү культура идишине салынып, ал жерге сигналдык заттар дуушар болушкан. Натыйжада, эмбрион пайда болгон. Чыныгы адамдын бластоцистасы сыяктуу эле, ал үч түрдөгү клеткаларды камтыган, андан кийин эмбриондун плацента, сарысы жана ткандар пайда болушу керек.

тема боюнча: 28 жаштагы америкалык 27 жыл мурун боюна бүтүп, балалуу болду

Австралиялыктар башка жолго түшүштү. Алар бойго жеткен клеткаларды бластоцисте камтылган үч типтеги клеткадагыдай бир нече маанилүү гендерде көрсөтүлгөндөй кылып кайра программалашкан. Андан кийин алар үч өлчөмдүү идишке салынып, аларга сигнал берүүчү заттардын коктейли менен мамиле жасашкан. Алты-сегиз күндөн кийин алар адамдын түйүлдүгүнүн моделин алышты.

Эки тажрыйбада дагы, кайрадан программаланган клеткалардын 20% га жакыны гана бластоиддерге айланган, бул чычкандар менен жүргүзүлгөн тажрыйбалардын натыйжалары менен салыштырууга болот.

Мындан тышкары, илимпоздор пайда болгон эмбриондордун жатынга өтүшүн симуляциялашты - белгилүү себептерден улам мындай процедура чындыгында ишке ашырылышы мүмкүн эмес. Жалган имплантация ийгиликтүү болгон, бирок онунчу же он биринчи күнү эмбриондор өнүгүүсүн токтоткон.

Бочков атындагы Медициналык генетика илим изилдөө борборунун репродуктивдик бузулуу генетикасы лабораториясынын башчысы Вячеслав Черных РИА Новости менен болгон маегинде түшүндүргөндөй, изилдөө анча-мынча «чыныгы» адамдын эмбриону жөнүндө болуп жатат.

«Жасалма жол менен жаралган бластоцисте керектүү элементтер (клеткалардын сырткы катмары, көңдөй - бластокоэл - жана клетканын ички массасына окшош бөлүгү) камтылса дагы, эмбриологиялык кемчиликтер бар. Атап айтканда, өнүгүүнүн динамикасы жана синхрондуулугу, эмбриондун структурасындагы морфологиялык айырмачылыктар, генетикалык жана эпигенетикалык карама-каршылыктар жана башкалар », - деди ал.

Адам эмес

Мүмкүн, чындыгында, коом чыныгы эмбриондордогу тажрыйбаларга караганда, мындай моделдер боюнча изилдөөлөргө чыдамдуу болушу мүмкүн, деп Мичиган университетинин (АКШ) изилдөөчүлөрү Nature редакциялык макаласында белгилешти. Азырынча чечилиши керек болгон негизги этикалык суроо, 14 күндүк эреже аларга тиешелүүбү же жокпу?

Бүгүнкү күндө эксперимент жолу менен алынган адамдын эмбриондору уруктангандан 14 күндөн кийин жок кылынат. Кээ бир өлкөлөрдө бул норманы бузуу мыйзам тарабынан жазаланат, ал эми кээ бирлеринде - эмбриондор менен жүргүзүлгөн эксперименттер этикалык комитеттерди четке кагып, аларды каржылоодон ажыратат.

"Мындай" уюлдук жаратуу "жасалма жол менен алынгандыктан, аны өстүрүүгө толугу менен тыюу салынган эмес. Бирок аны аялдын жатынына өткөрүү албетте мүмкүн эмес жана буга тыюу салуу керек! Балким, аларды жумуртка уруктангандан кийинки алгачкы этапта адамдын өнүгүү механизмдерин фундаменталдуу изилдөө үчүн жасоо акылга сыярлык. Андан тышкары, эгерде мындай эмбриоиддерди 14 күндөн ашык өстүрүүгө тыюу салынбаса ”, - деп түшүндүрдү Вячеслав Черных.

Эгерде тыюу салуу бластоиддерге байланыштуу алынып салынса, анда окумуштуулар ЭКО учурунда бойго бүтүрүүнүн жана ийгиликсиздиктин себептерин гана эмес, ошондой эле бир катар тукум куума патологиялардын, анын ичинде жүрөк-кан тамыр ооруларынын жана айрым түрлөрүнүн механизмдерин биле алышат. диабет.

Окумуштуулар жатындын сыртында эмбрион өстүрүштү

Вейцман илим институтунун профессору Якоб Ханна жана анын командасы чычкан түйүлдүгүн жатындын сыртында өстүрө алышты. Алар түйүлдүктүн өнүгүшүн көзөмөлдөөгө, ошондой эле гендер кандай иштээрин түшүнүүгө жана тубаса кемтиктер менен кемтиктерди аныктоого мүмкүндүк берген ыкманы иштеп чыгышты. Habr.

Ханна, сүт эмүүчүлөрдүн түйүлдүктүн өнүгүшү жөнүндө маалымат бул процессти бака жана балыктарга байкоо жүргүзүүдөн, же бөлүнгөн чычкан эмбриондорунун статикалык сүрөттөрүнөн алынат деп түшүндүрөт.

Окумуштуунун айтымында, эмбриондорду жатындын сыртында өстүрүү идеясы 1930-жылдарга чейин эле пайда болгон, бирок мурунку тажрыйбалардын натыйжасы аз болгон. Ханнанын командасы бул аракетти жаңыртууну чечти.

Жети жылдын ичинде изилдөөчүлөр эки баскычтуу процессти иштеп чыгышып, алты күндүн ичинде жатындын сыртында кадимкидей өнүгүп келе жаткан чычкан түйүлдүктөрүн өстүрө алышты. Бул алардын кош бойлуулук мезгилинин үчтөн бир бөлүгү, башкача айтканда, 20 күн. Ушул убакка чейин дене жана органдар эмбриондордо калыптанып калган.

Эки күнгө созулган биринчи этапта, изилдөөчүлөр бир нече күндүк эмбриондор менен иштешти - алар жатынга салынгандан кийин. Бул этапта, эмбриондор 250 бирдей өзөк клеткаларынан турган тоголоктор болгон. Алар атайын азык берүүчү чөйрөгө коюлуп, топтор лабораториялык айнек идиштердин ичине бекитилген. Андан кийин эмбриондор эки-үч эсе чоңойтулуп, үч катмар пайда болот: ички, ортоңку жана сырткы.

Эки күндөн кийин, эмбриондор өнүгүүнүн кийинки баскычына - ар бир катмардан органдардын пайда болушуна киргенде, аларга кошумча шарттар керек болчу. Окумуштуулар аларды эритменин үзгүлтүксүз аралашуусуна мүмкүндүк берүүчү роликтерге жайгаштырып, кичинекей стакандарга азыктандыруучу эритиндиге салышты. Ошентип, түйүлдүк плацентага эненин кан агымынсыз өсүшү мүмкүн.

Команда алынган үлгүлөрдү кош бойлуу чычкандардан алынган учурда алынган түйүлдүктөр менен салыштырды. Алар дээрлик бирдей болуп чыкты.

Сизге кызыктуу болушу мүмкүн: Нью-Йорктогу жаңылыктар, биздин иммигранттардын окуялары жана Big Appleдеги жашоо жөнүндө пайдалуу кеңештер - анын бардыгын ForumDaily New Yorkтан окуңуз

Кийинки тажрыйбаларда окумуштуулар өсүп жаткан органдарды флуоресценттик түстөр менен белгилеген гендерди эмбриондорго жайгаштырышты. Бул аракеттин ийгилиги ар кандай генетикалык жана башка манипуляцияларды камтыган мындан аркы эксперименттер ишенимдүү натыйжаларды бериши керектигин көрсөттү.

Ханнанын айтымында, илимпоздор эми гендерди түйүлдүк клеткаларына киргизип, аларды вирустарга жуктуруп, башка тажрыйбаларды өткөрө алышат. Топ бул ыкма чыгымдарды азайтып, өнүгүү биологиясын изилдөө процессин тездетет, ошондой эле лабораториялык жаныбарларга болгон муктаждыкты азайтат деп ишенет.

Лабораториядагы кийинки кадам - ​​кош бойлуу чычкандардагы эмбрионду кетирүү кадамын өткөрүп жиберсе болоорун текшерүү. Илимпоздор өзөктүк клеткалардан жасалма эмбриондорду жаратууну көздөп жатышат.

Башка нерселерден тышкары, алар көптөгөн кош бойлуулуктарда эмбрионду эмне үчүн имплантациялоого болбой тургандыгын, имплантация терезеси эмне үчүн кичинекей экендигин, ошондой эле тамыр клеткалары өз касиеттерин кантип акырындык менен жоготуп жаткандыгын жана кош бойлуулуктун кандай шарттарында түйүлдүк боло тургандыгын билүүгө үмүттөнүшөт. анормалдуу иштеп чыгуу.

Оку: ForumDaily да:

Калифорнияда үч эркек биринчи жолу бир баланын атасы катары катталды

'Куткаруучу бала': кайрымдуулук үчүн төрөлгөн балдар кантип жашашат

Антитело коктейли жана аборт жасоочу клеткалар: Трампты COVID-19 менен кандайча дарылашкан

2020-жылы АКШ менен тыюу салынган деп крокодил тери, адам качпады, жана башка нерселер

АКШдагы жашоо жана Америкага иммиграция тууралуу маанилүү жана кызыктуу жаңылыктарды каалайсызбы? — бизди колдо кайрымдуулук кыл! Ошондой эле биздин баракчага жазылыңыз Facebook. "Дисплейдеги артыкчылык" опциясын тандап, алгач бизди окуңуз. Ошондой эле, биздин каналга жазылууну унутпаңыз Телеграм каналы  жана Instagram- Ал жерде кызыктуу нерселер көп. Жана миңдеген окурмандарга кошулуңуз ForumDaily New York — ал жерден сиз мегаполистеги жашоо жөнүндө көптөгөн кызыктуу жана позитивдүү маалыматтарды таба аласыз.