Pelės embrionas buvo užaugintas dirbtinėje įsčioje – šalia gali būti žmonės

Vien nuotraukos pasakoja fantastišką istoriją – pelės embrioną su plakančiomis širdies ląstelėmis, galva ir galūnių pradžia, gyvą ir augantį stikliniame inde.

Pasak Izraelyje esančios mokslinės grupės, kuri padarė nuotrauką, mokslininkai peles augino dirbtinėje įsčioje net 11 ar 12 dienų, maždaug pusę natūralaus gyvūno nėštumo laikotarpio.

Tai yra žinduolių vystymosi ne įsčiose rekordas, o, anot tyrėjų grupės, žmogaus embrionai gali būti šalia, o tai kelia didžiulius naujus etinius klausimus.

Tai sudaro sąlygas kitoms rūšims, sako Jokūbas Hanna, Weizmanno mokslo instituto vystymosi biologas, vadovavęs tyrimų grupei. Tikiuosi, kad tai leis mokslininkams auginti žmogaus embrionus iki penktos savaitės.

Žmogaus embrionų auginimas laboratorijoje taip ilgai, giliai iki pirmojo trimestro, paskatintų mokslą susidurti su diskusijomis apie abortus. Hanna mano, kad laboratorijoje užauginti embrionai galėtų būti audinių, gautų po abortų, pakaitalas ir galbūt audinių šaltinis medicininiam gydymui.

Kaip jie tai padarė

Hannos komanda užaugino pelių embrionus ilgiau, pridėdama kraujo serumo iš žmogaus virkštelės, maišydama juos stikliniuose induose ir pumpuodama suslėgtą deguonies mišinį. Hanna šį procesą lygina su COVID-19 paciento pasodinimu ant ventiliacijos aparato.

Tai priverčia deguonį į ląsteles, sako jis. Tada pacientas būna daug laimingesnis. Matote, kad jame yra kraujo sistema ir visos pagrindinės organų sistemos veikia.

Weizmanno mokslo instituto mokslininkų sukurtame vaizdo įraše matyti pelių embrionai su plakančiomis širdimis. Laboratorija siekia, kiek embrionų galima auginti laboratorijoje.

Pelių embrionai mirė tik tada, kai tapo per dideli, kad per juos galėtų pasklisti deguonis, nes jiems trūksta natūralaus kraujo tiekimo, kurį galėtų aprūpinti placenta.

Darbas sukuria mokslinį langą į ankstyvą embrioną, kuris paprastai yra paslėptas gimdos viduje. Į leidinys šiandien Žurnale „Nature“ Izraelio komanda aprašo eksperimentų seriją, kurių metu jie į besivystančias embrionines peles pridėjo toksinų, dažiklių, virusų ir žmogaus ląstelių, kad ištirtų, kas atsitiks.

Tai „tour de force“ – labai, labai įspūdinga, sako Alfonso Martinez Arias, vystymosi biologas ir kamieninių ląstelių tyrinėtojas iš Pompeu Fabra universiteto Ispanijoje, kuris tyrime nedalyvavo.

Kitas: žmonės

Hanna sako, kad mokslininkai taip pat norės sukurti žmogaus embrionus. Jis pripažįsta, kad laboratorijoje užaugintų žmogaus embrionų, kurių forma yra maždaug atpažįstama – galvos, uodegos ir galūnių pumpurų, vaizdai gali šokiruoti. Žmogiškasis Hannos 12 dienų pelių atitikmuo būtų pirmojo trimestro embrionas.

Susijusi istorija

Mokslininkai planuoja atsisakyti 14 dienų embriono taisyklės – pagrindinės kamieninių ląstelių tyrimų ribos

Technologijoms, skirtoms manipuliuoti embrionų gyvybe, spartėja, mokslininkai nori atsikratyti didžiausio stabdymo ženklo.

Suprantu sunkumus. Aš suprantu. Jūs patenkate į abortų sritį, sako Hanna. Tačiau jis teigia galintis racionalizuoti tokius eksperimentus, nes mokslininkai jau tiria penkių dienų amžiaus žmogaus embrionus iš IVF klinikų, kurie taip pat sunaikinami šio proceso metu.

Taigi aš rekomenduočiau jį auginti iki 40 dienos, o tada jį išmesti, sako Hanna. Užuot gavęs audinių iš abortų, imkime blastocistą ir užauginkime ją.

Tyrimas yra naujų metodų ir idėjų, skirtų ankstyvam vystymuisi tirti, sprogimo dalis. Šiandien tame pačiame „Nature“ numeryje kitos dvi tyrimų grupės praneša apie šuolį į priekį kuriant dirbtinius žmogaus embrionus.

Šioms komandoms pavyko įtikinti įprastas odos ląsteles ir kamienines ląsteles savaime susiburia į panašius ankstyvuosius žmogaus embrionus, kuriuos jie vadina blastoidais, kuriuos jie augino apie 10 dienų laboratorijoje. Kelių rūšių dirbtiniai embrionų modeliai buvo aprašyti anksčiau, tačiau šiandien aprašytieji yra vieni iš išsamiausių, nes juose yra ląstelių, reikalingų placentai susidaryti. Tai reiškia, kad jie yra žingsnis arčiau gyvybingumo žmogaus embrionų, kurie gali vystytis toliau, net iki gimimo.

Mokslininkai teigia, kad niekada nebandytų pastoti dirbtiniais embrionais – toks veiksmas šiandien būtų uždraustas daugelyje šalių.

Vietoj to, pasak Hanna, kitas akivaizdus žingsnis būtų įtraukti šiuos embrionų modelius į jo besisukančių stiklainių sistemą ir pamatyti, kiek jie gali vystytis. Prireikė šešerių metų labai intensyvaus darbo, kad ši sistema būtų ten, kur ji yra, sako Hanna. Mes taip pat turime tikslą tai padaryti su sintetiniais embrionais.

Ankstyvos dienos

Šiuo metu dirbtinės gimdos technologija išlieka sudėtinga ir brangi, sako Martinezas Ariasas. Jis netiki, kad daugelis kitų laboratorijų galės jį panaudoti, apribodamos jo poveikį trumpuoju laikotarpiu, ir jis nepritaria žmogaus embrionų auginimui tokiu būdu: tai brangu ir sudėtinga, todėl turėsime pamatyti, kiek tai naudinga. .

„Pelės stiklainyje“ technologijai taip pat reikia kitų patobulinimų, sako Hanna. Jis negalėjo auginti pelių, pradedant nuo apvaisinto kiaušinėlio iki 12 dienos. Vietoj to, jis surinko 5 dienų amžiaus embrionus iš nėščių pelių ir perkėlė juos į inkubatoriaus sistemą, kur jos gyveno dar savaitę.

Problema ta, kad šiuo metu pelių embrionai tinkamai vystosi tik tuo atveju, jei juos galima bent trumpam pritvirtinti prie tikrosios pelės gimdos. Hannos komanda stengiasi pritaikyti procedūrą, kad galėtų visiškai sukurti peles in vitro.

Hanna sako, kad jis nėra suinteresuotas privesti pelių į laboratoriją. Jo tikslas yra stebėti ankstyvą vystymąsi ir juo manipuliuoti. Noriu pamatyti, kaip programa klostysis, sako jis. Turiu daug ko mokytis.

Uždrausta?

Ilgalaikiai laboratorijoje besivystančių žmogaus embrionų tyrimai šiuo metu yra uždrausti pagal vadinamąjį 14 dienų taisyklė, gairės (ir įstatymas kai kuriose šalyse), pagal kurias embriologams buvo uždrausta auginti žmogaus embrionus ilgiau nei dvi savaites.

Tačiau pagrindinė mokslinė organizacija, Tarptautinė kamieninių ląstelių tyrimų draugija arba ISSCR, planuoja rekomenduoja panaikinti draudimą ir leisti kai kuriems embrionams augti ilgiau.

Hanna sako, kad tai reiškia, kad jis galėtų auginti žmogaus embrionus savo inkubatoriuje – tol, kol Izraelio etikos tarybos pasirašys, ką, jo manymu, jie darytų.

Kai gairės bus atnaujintos, galėsiu pateikti paraišką ir ji bus patvirtinta. Tai labai svarbus eksperimentas, sako Hanna. Turime matyti, kaip žmogaus embrionai virškina maistą, formuoja organus ir pradeda tai trikdyti. Žmogaus embrionų auginimo iki trečios, ketvirtos, penktos savaitės nauda yra neįkainojama. Manau, kad reikėtų bent jau apsvarstyti tuos eksperimentus. Jei galime pasiekti pažengusį žmogaus embrioną, galime tiek daug išmokti.

Izraelyje sukurta besisukančių buteliukų sistema gali išlaikyti pelių embrionus gyvus už gimdos ribų. Embrionai keletą dienų veikiami suslėgto deguonies poveikio.

Hanna teigia, kad norint, kad tokie eksperimentai būtų priimtinesni, žmogaus embrionus būtų galima pakeisti, kad būtų apribotas jų potencialas visiškai vystytis. Viena iš galimybių būtų įdiegti genetines mutacijas kalcio kanale, kad širdis niekada neplaktų.

Paklausiau Hanos, ar jis klausė etikos ar religinių veikėjų patarimo. Jis pasakė, kad neturi. Vietoj to, jis laukia savo profesinės organizacijos patarimo ir universiteto etikos patvirtinimo.

ISSCR yra mano rabinas, sako jis.

Gali būti netikėtų praktinių žmonių embrionų auginimo stiklainiuose pritaikymo. Stenfordo universiteto gydytojas ir bioetikas Williamas Hurlbutas teigia, kad sistema jam siūlo būdą, kaip iš pirmojo trimestro žmogaus embrionų gauti primityvius organus, tokius kaip kepenų ar kasos ląstelės, kurie vėliau galėtų būti toliau auginami ir naudojami transplantacijos medicinoje. Hanna sutinka, kad tai yra potenciali technologijos kryptis.

Mokslo siena pereina nuo molekulių ir mėgintuvėlių prie gyvų organizmų, sako Hurlbutas. Nemanau, kad organų paėmimas yra toks jau senas dalykas. Galų gale jis gali ten patekti. Bet tai labai skaudu, nes vieno žmogaus riba nėra kito žmogaus riba.

paslėpti