Komórki macierzyste są niezwykle uniwersalne, a ich obecność jest nieodłącznym elementem funkcjonowania ludzkiego organizmu. Ich wyróżniającą cechą jest zdolność do przekształcania się w wiele różnych typów komórek, dlatego stanowią częsty obiekt eksperymentów laboratoryjnych.
Czytaj też: Alkohol nie wpływa na każdego w ten sam sposób. Kluczowym czynnikiem jest nasza płeć
W tym przypadku badacze chcieli lepiej zrozumieć, dlaczego niektóre zarodki rozwijają się prawidłowo, podczas gdy inne obumierają. Poza tym zebrane w ramach eksperymentów dane mogą być wykorzystane do tworzenia bądź modyfikowania syntetycznych organów wykorzystywanych później w przeszczepach. O tym, czego dowiedzieli się autorzy dotychczasowych badań możemy przeczytać na łamach Nature.
Aby osiągnąć cel członkowie zespołu naśladowali naturalne procesy w warunkach laboratoryjnych. Wykorzystali trzy rodzaje komórek macierzystych występujących we wczesnym okresie rozwoju ssaków i nakłonili je do współdziałania poprzez wywołanie ekspresji określonego zestawu genów. Rozpoczęła się wtedy samoorganizacja komórek macierzystych, które zaczęły się łączyć, tworząc zarodki posiadające bijące serca i podstawy mózgu, a także woreczek żółtkowy, w którym embrion się rozwija i z którego otrzymuje składniki odżywcze w pierwszych tygodniach życia.
Zarodki wyhodowane z komórek macierzystych pozwolą na lepsze poznanie rozwoju embrionalnego u ludzi
Nigdy wcześniej naukowcom nie udało się dojść do tak zaawansowanego etapu korzystając z komórek macierzystych. Biorąc pod uwagę, że ludzkie zarodki również potrzebują do odpowiedniego rozwoju “współpracy” między różnymi rodzajami komórek macierzystych, naukowcy mogą teraz analizować ten proces. W pierwszym tygodniu po zapłodnieniu rozwijają się bowiem trzy rodzaje komórek macierzystych: jedna z nich ostatecznie utworzy tkanki ciała, a dwie pozostałe będą wpływać na rozwój embrionalny.
Z czasem staną się one łożyskiem, które łączy płód z matką i dostarcza mu tlen oraz składniki odżywcze, a także woreczkiem żółtkowym w którym zarodek się rozwija i z którego otrzymuje składniki odżywcze na pierwszych etapach istnienia. Kiedy jeden lub więcej rodzaj komórek macierzystych zawodzi, może dojść do przerwania ciąży. Mogąc obserwować ewentualne zakłócenia w tak niewielkiej skali badacze będą w stanie lepiej zrozumieć, jak przeciwdziałać tym problemom.
Czytaj też: “Pomidorowa grypa” szaleje w Indiach. Eksperci dostrzegają pewien schemat
Ten okres ludzkiego życia jest bardzo tajemniczy, więc możliwość zobaczenia, co dzieje się w naczyniu – dostęp do tych pojedynczych komórek macierzystych, zrozumienie, dlaczego tak wiele ciąż kończy się niepowodzeniem i jak możemy być w stanie temu zapobiec – jest dość wyjątkowe. Przyjrzeliśmy się dialogowi, który musi mieć miejsce między różnymi typami komórek macierzystych w tym czasie – pokazaliśmy, jak to się dzieje i co może pójść źle.wyjaśnia Magdalena Zernicka-Goetz, główna autorka badania