Vědci vytvořili v laboratoři kompletní modely lidských embryí z kmenových buněk a vypěstovali je mimo dělohu. Objev otevírá cestu k pokroku v oblasti plodnosti, testování léčiv a transplantací, píše The Guardian, BBC a další servery.
Drobné kuličky tkáně byly vytvořeny kombinací kmenových buněk. Uspořádaly se do struktur napodobujících trojrozměrné uspořádání všech známých znaků, které se vyskytují u lidských embryí starých jeden až dva týdny.
Scientists grow whole model human embryo without sperm or egg for first time https://t.co/6iK8TFcroF
— BBC Breaking News (@BBCBreaking) September 6, 2023
„Jedná se o první model embrya, který má morfologickou podobnost s lidským embryem ve čtrnáctém dni,“ uvedl profesor Jacob Hanna, který vedl výzkum ve Weizmannově institutu v Izraeli. Ve dvou týdnech byly kuličky buněk široké asi půl milimetru, píše The Guardian.
V posledních měsících se v této oblasti objevila řada prací vědců, kteří kombinací kmenových buněk vytvořili struktury podobné lidským embryím. A to aniž by k tomu potřebovali vajíčka nebo spermie.
Tyto miniaturní struktury nejsou s lidskými embryi identické. Vědci i tak doufají, že brzy pomůžou objasnit záhady nejranějších stadií lidského vývoje a dosud neznámé příčiny potratů.
Pochopení vývoje embrya – zejména od dvou týdnů v děloze – je pouze jednou z oblastí, kde vědci vidí vliv modelových embryí. Dalším scénářem, který Hanna předpokládá, je vytvoření modelových embryí z kožních buněk nemocných pacientů. Pěstování modelových embryí po dobu asi jednoho měsíce a začnou se u nich vyvíjet orgány, které lze použít jako zdroj buněk pro transplantaci pacientům, říká.
Ošálí těhotenský test
Vědci v časopise Nature popisují, jak navázali na postupy z loňského roku a vytvořili modelová myší embrya. Smíchali dohromady „naivní“ lidské kmenové buňky, které jsou schopné proměny v různé typy buněk, a zjistili, že asi jedno procento z nich se uspořádalo do „kompletních“ struktur podobných embryím. Z nich se vyvinula placenta, žloutkový váček, vnější membrána zvaná choriový váček a další znaky, které se očekávají u lidských embryí stejného stáří.
Čerstvě vytvořená modelová embrya odpovídají týden starým lidským embryím. V laboratoři se kultivují další týden. Vzhledem k jejich stáří při vzniku je podle Hanny „biologicky nemožné“, aby se implantovala do dělohy. „Nelze je tedy použít k otěhotnění,“ řekl.
Přesto vědci použili těhotenský test, aby posoudili, jak dobře modelová embrya rostou. Když tekutinu z misky nanesli na testovací proužek, vrátil se pozitivní výsledek, píše BBC.
Dr. Peter Rugg-Gunn, který se zabývá embryonálním vývojem v Babrahamově institutu nedaleko Cambridge, uvedl, že práce je „působivá“ a „významná“. Poznamenal ale, že ne všechny vlastnosti raných lidských embryí byly dokonale napodobeny. Například trofoblast, předchůdce placenty, byl přítomen, ale nebyl správně uspořádán.
„Tento model embrya by se nemohl vyvíjet, kdyby byl přenesen do dělohy. Obchází stadium potřebné k přichycení k děložní výstelce,“ uvedl Rugg-Gunn. Dodal, že tato studie i tak vyvolá důležité etické diskuze.
Etické otázky
„Mají lidé právo poskytnout své vlastní kožní buňky k vytvoření modelového embrya a vytvořit buňky, které jim zachrání život nebo vyřeší jejich zdravotní potřebu? To je scénář, který by se měl zvážit,“ řekl Hanna. Dodal, že před vypěstováním modelového embrya pro dárcovskou tkáň by vědci upravili jeho genetiku tak, aby se u něj nevyvinul mozek nebo nervový systém.
Podle vědců by se dal pomocí těchto modelových embryí posuzovat i dopad některých léků na skutečná embrya. Vzhledem k tomu, že těhotné ženy jsou často vyloučeny z klinických studií, lékaři nevědí, jaké vedlejší účinky mají na těhotné ženy a děti i některé z nejběžnějších léčebných postupů.