Rozwój zarodkowy człowieka i tworzenie się organów na wczesnych etapach życia pozostaje niezbadany dla nauki z prostej przyczyny. Nie ma zgody na wykorzystanie ludzkich zarodków do badań biomedycznych, a bez tego nie ma możliwości “podglądania” jak dokładnie się rozwijają. Mamy tylko szczątki informacji. Dlatego staramy się procesy te symulować na innych, spokrewnionych gatunkach.
Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk (CAS) w Szanghaju po raz pierwszy w historii opisali tworzenie struktur embrionalnych wywodzących się z małpich embrionalnych komórek macierzystych. Prawidłowo rozwijające się zlepki komórek (które jednak nie były zarodkami per se) zostały przeniesione do macic makaków, właściwie się zagnieździły i wywołały odpowiedź hormonalną typową dla ciąży. Szczegóły opisano w czasopiśmie Cell Stem Cell.
Dr Zhen Liu z Chińskiej Akademii Nauk (CAS) w Szanghaju mówi:
Mechanizmy molekularne ludzkiej embriogenezy i organogenezy są w dużej mierze niejasne. Ponieważ małpy są ewolucyjnie blisko spokrewnione z ludźmi, mamy nadzieję, że badanie tych modeli pogłębi nasze zrozumienie rozwoju ludzkiego zarodka, w tym rzuci światło na niektóre przyczyny wczesnych poronień. Dzięki tym badaniom udało się stworzyć system embriopodobny, który może być indukowany i hodowany w nieskończoność.
Eksperyment o dużym znaczeniu naukowym czy zabawa w Boga?
Warto zaznaczyć, że przeprowadzony eksperyment – mimo iż kontrowersyjny na wielu płaszczyznach – został przeprowadzony zgodnie ze wszystkimi protokołami i wymaganymi zgodami bioetycznymi. Nie miał nic wspólnego z komórkami ludzkimi, choć pozyskana wiedza może okazać się bezcenna.
Czytaj też: Komórki macierzyste naprawią uszkodzone serce. Oto przełom na miarę osiągnięcia Profesora Religi
Chińscy uczeni pobrali embrionalne komórki macierzyste od makaków krabożernych, które wystawili na działanie szeregu czynników wzrostu w trójwymiarowej hodowli komórkowej. Dzięki temu odtworzono warunki panujące podczas normalnej embriogenezy. To pierwszy raz, kiedy udało się zainicjować samoistne tworzenie struktur embriopodobnych z komórek naczelnych.
Struktury embriopodobne (blastoidy) wykazywały cechy podobne do tych przypisywanych zarodkom ok. 18-21 dni po zapłodnieniu. Miały morfologię podobną do naturalnych blastocyst (jedno ze stadiów rozwoju zarodkowego). Co ciekawe, blastoidy zaczęły tworzyć typy komórek, które prowadzą do wykształcenia tzw. listków zarodkowych. Wzorce ekspresji genów w blastoidach były podobne do komórek występujących w naturalnych blastocystach lub zarodkach po implantacji w macicy.
Najważniejszym etapem było przeniesienie struktur embriopodobnych do macic 8 samic. U 3 małp doszło do prawidłowej implantacji, co wywołało uwolnienie progesteronu i gonadotropiny kosmówkowej – głównych markerów rozwijającej się ciąży. Blastoidy wytworzyły także wczesny pęcherzyk ciążowy, czyli wypełniony płynem “worek”, który otacza rozwijający się zarodek i płyn owodniowy. I tu kluczowa adnotacja: blastoidy nie utworzyły zarodków i przestały się rozwijać po ok. tygodniu.
W przyszłości uczeni chcą kontynuować badania nad strukturami embriopodobnymi u małp, choć istnieją obawy etyczne związane z tego typu eksperymentami. Warto jednak wspomnieć, że struktury embriopodobne to nie naturalne blastocysty – nie wykazują pełnego potencjału rozwojowego. Nie można zatem w tym wypadku mówić o tworzeniu życia de novo in vitro. Badania mogą jednak przyczynić się do zrozumienia mechanizmów organogenezy i embriogenezy także u ludzi, a być może i doprowadzić do terapii ograniczających występowanie wad rozwojowych.