Revoluce v rozmnožování? Syntetická embrya nepotřebují spermie, vajíčka ani dělohu

Vědci z izraelského Weizmannova institutu vytvořili syntetická myší embrya z kmenových buněk, čímž se zbavili potřeby spermií, vajíček a dokonce i dělohy. Poté je pěstovali až téměř do poloviny těhotenství, kdy již měli všechny orgány, včetně bijícího srdce. Tato technologie by mohla být použita k pěstování orgánů pro transplantace, píše server New Atlas.

Práce navazuje na dva směry předchozího výzkumu týmu. První z nich zahrnoval přeprogramování kmenových buněk do „naivního“ stavu, který jim umožňuje diferencovat se ve všechny ostatní buňky, včetně jiných kmenových buněk. Druhá větev se zaměřila na vývoj zařízení, které by umožnilo efektivnější pěstování embryí mimo dělohu.

Kombinací těchto dvou technik se týmu podařilo vypěstovat dosud nejpokročilejší syntetická myší embrya. Začali s naivními myšími kmenovými buňkami, které byly předtím několik let kultivovány v Petriho misce. Ty byly rozděleny do tří skupin, které měly hrát klíčovou roli ve vývoji embrya.

Jedna skupina obsahovala buňky, z nichž se měly vyvinout embryonální orgány. Další dvě skupiny byly léčeny klíčovými regulačními geny extraembryonálních tkání, a to placenty u jedné skupiny a žloutkového váčku u druhé. Tři typy buněk byly poté smíchány v umělé děloze, která pečlivě kontroluje tlak a výměnu kyslíku a jemně pohybuje kádinkami, aby simulovala přirozený tok živin.

Po vstupu dovnitř se tyto tři typy buněk shlukly do agregátů, které měly potenciál vyvinout se do struktur podobných embryím. Jak se dalo očekávat, naprostá většina z nich v této fázi selhala a pouze 0,5 %, tj. 50 z přibližně 10 000, se úspěšně vyvíjelo dále. Začaly se v nich tvořit koule buněk a nakonec podlouhlé struktury připomínající přirozená embrya s placentou a žloutkovým váčkem.

Ty se mohly vyvíjet více než osm dní, což je téměř polovina doby březosti myši, a do té doby se vytvořily prekurzory všech orgánů, včetně bijícího srdce, krevního řečiště kmenových buněk, dobře tvarovaného mozku, střevního traktu a počátků páteře.

Při bližším zkoumání tým zjistil, že tvar vnitřních struktur a vzorce genové exprese těchto syntetických embryí odpovídají na 95 % přirozeným embryím. Jejich orgány byly rovněž funkční. Podle týmu by tato technika mohla pomoci snížit potřebu testování na živých zvířatech a časem by se mohla stát bohatým zdrojem tkání a orgánů pro transplantace. Výzkum byl publikován v časopise Cell.

Zdroj: newatlas.com, cell.com