Ορόσημο στην αναδημιουργία της ζωής: Εφτιαξαν με βλαστοκύτταρα “συνθετικό” έμβρυο με εγκέφαλο και ενεργή καρδιά [photos, videos]
Οι επιστήμονες μιμήθηκαν στο εργαστήριο τις φυσικές διαδικασίες, καθοδηγώντας τρεις διαφορετικούς τύπους βλαστοκυττάρων μέχρι του σημείου που μπορούσαν πλέον να αρχίσουν να αλληλεπιδρούν μόνα τους. ΑΠΕ – ΜΠΕ/ΑΜΑDEI AND HANDFORD
ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ
Επιστήμονες από πολλές χώρες (Βρετανία, ΗΠΑ, Ιταλία, Ισραήλ) ξεκινώντας από πολλαπλά βλαστοκύτταρα ποντικού, δημιούργησαν ένα «συνθετικό» έμβρυο με εγκέφαλο, παλλόμενη καρδιά και τα θεμέλια για όλα τα άλλα όργανα του σώματος.
- Πρόκειται για ένα ορόσημο στην αναδημιουργία των πρώτων σταδίων της ζωής σε έναν έμβιο οργανισμό.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια Μαγκνταλένα Τσερνίνκα-Γκόετζ του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech), που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ανέπτυξαν το μοντέλο εμβρύου χωρίς ωάρια και σπερματοζωάρια, χρησιμοποιώντας βλαστικά κύτταρα που μπορούν σταδιακά να εξειδικευτούν σχεδόν σε όλα τα επιμέρους κύτταρα.
Οι επιστήμονες μιμήθηκαν στο εργαστήριο τις φυσικές διαδικασίες, καθοδηγώντας τρεις διαφορετικούς τύπους βλαστοκυττάρων μέχρι του σημείου που μπορούσαν πλέον να αρχίσουν να αλληλεπιδρούν μόνα τους.
- Προκαλώντας την έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων και δημιουργώντας το κατάλληλο εργαστηριακό περιβάλλον για μια τέτοια κυτταρική αλληλεπίδραση, τα βλαστικά κύτταρα άρχισαν να «μιλάνε» μεταξύ τους. Έτσι, αυτο-οργανώθηκαν σε δομές που σταδιακά πέρασαν από τα διαδοχικά αναπτυξιακά στάδια, εως ότου απέκτησαν εγκέφαλο και καρδιά που χτυπά.
Η έρευνα, που διήρκεσε πάνω από μια δεκαετία και οδήγησε σε ολοένα πιο πολύπλοκα συνθετικά έμβρυα τρωκτικών, ελπίζεται ότι θα βοηθήσει τους επιστήμονες στο μέλλον να καταλάβουν γιατί μερικά ανθρώπινα έμβρυα αποτυγχάνουν και δεν ολοκληρώνεται η κυοφορία μιας γυναίκας.
- Επίσης τα ευρήματα μπορεί να αξιοποιηθούν για να δημιουργηθούν συνθετικά ανθρώπινα όργανα προς μεταμόσχευση.
«Το μοντέλο εμβρύου ποντικιού όχι μόνο αναπτύσσει εγκέφαλο, αλλά επίσης καρδιά που χτυπά και όλα τα συστατικά που τελικά δημιουργούν το σώμα. Είναι απίστευτο ότι φτάσαμε τόσο μακριά. Αυτό ήταν το όνειρο μας εδώ και χρόνια και τελικά το πετύχαμε», δήλωσε η Τσερνίνκα-Γκόετζ.
Για να αναπτυχθεί το ανθρώπινο έμβρυο επιτυχώς, πρέπει να υπάρξει «διάλογος» ανάμεσα στους ιστούς που θα γίνουν το έμβρυο και τους ιστούς που θα το συνδέσουν με τη μητέρα. Κατά την πρώτη εβδομάδα μετά τη γονιμοποίηση, αναπτύσσονται τρεις τύποι βλαστικών κυττάρων: ο ένας θα γίνει τελικά οι ιστοί του σώματος, ενώ οι άλλοι δύο υποστηρίζουν την ανάπτυξη του εμβρύου. Ένας από αυτούς τους δύο εξωεμβρυικούς τύπους βλαστικών κυττάρων θα γίνει ο πλακούντας που συνδέει το έμβρυο με τη μητέρα, παρέχοντάς του οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά, ενώ ο δεύτερος θα γίνει ο λεκιθικός ασκός όπου το έμβρυο μεγαλώνει.
- Πολλές κυήσεις αποτυγχάνουν ακριβώς στο στάδιο όπου οι τρεις ανωτέρω τύποι βλαστοκυττάρων αρχίζουν να στέλνουν χημικά και άλλα σήματα μεταξύ τους, με σκοπό το έμβρυο να αναπτυχθεί ομαλά. «Τόσες κυήσεις αποτυγχάνουν περίπου εκείνη την περίοδο, προτού καν οι περισσότερες γυναίκες καταλάβουν ότι είναι έγκυες», ανέφερε η επικεφαλής ερευνήτρια.
«Αυτή η περίοδος της ανθρώπινης ζωής είναι τόσο μυστηριώδης, συνεπώς το να μπορούμε να δούμε στο εργαστήριο τι συμβαίνει, το να έχουμε πρόσβαση σε αυτά τα επιμέρους βλαστικά κύτταρα, το να κατανοήσουμε γιατί τόσες πολλές κυήσεις αποτυγχάνουν και πώς θα μπορούσαμε να αποτρέψουμε κάτι τέτοιο – όλα αυτά είναι κάτι ιδιαίτερο», τόνισε η Τσερνίνκα-Γκόετζ.
After 10 years, Cambridge scientists have finally succeeded in creating a model embryo with brain and beating heart, using mouse stem cells.
The advance will help us understand why some pregnancies fail and some succeed.@ZernickaGoetz @Cam_Repro @Caltechhttps://t.co/Og8lJADady
— Cambridge University (@Cambridge_Uni) August 25, 2022
Scientists create 'synthetic' mouse embryos that went on to develop a brain, nerve cord and beating heart tissue https://t.co/hV6baX2Ux2
— Sky News (@SkyNews) August 25, 2022
This week, we talk about a groundbreaking @CellCellPress paper from Dr. @Jacob_Hanna's group! 🤯
They generated synthetic mouse embryos ex utero from ESCs!@Shadi_Tarazi @AlejandroAgCa @Carinejoubran
Article: https://t.co/Xf5SbFJe0D
Discussion: https://t.co/6cF965FL2C pic.twitter.com/OArcsj572i— Stem Cell Podcast (@stemcellpodcast) August 24, 2022
Με πληροφορίες από nature.com μέσω ΑΠΕ – ΜΠΕ
Ακολουθήστε τη HELLAS JOURNAL στη NEWS GOOGLE