Het allereerste 'synthetische embryo' dat volledig is ontwikkeld met behulp van stamcellen van muizen

Wetenschappers hebben een synthetisch muizenembryo gekweekt door alleen stamcellen te gebruiken. Ze waren niet afhankelijk van bevruchte eieren die als een voorwaarde worden beschouwd voor de ontwikkeling van een embryo. Onderzoekers van het Weizmann Institute of Science hebben gebruik gemaakt van eerdere vorderingen die in hun laboratorium zijn gemaakt. Deze omvatten een efficiënte methode om stamcellen terug in de naïeve staat te herprogrammeren en de andere was een elektronisch gestuurd apparaat dat is gebouwd voor het kweken van natuurlijke muisembryo's buiten de baarmoeder. Het vorige onderzoek had hen in staat gesteld om met succes een natuurlijk muizenembryo te fabriceren, maar in het nieuwe onderzoek concentreerden ze zich op de ontwikkeling van de synthetische versie ervan.

Ze kweekten jarenlang muizenstamcellen in een petrischaal en gingen vervolgens door met het kweken van synthetische embryo's zonder sperma of eieren te gebruiken. Hiermee konden ze de problemen omzeilen die gepaard gaan met het gebruik van natuurlijke embryo's in biotechnologie en onderzoek.

Het team scheidde de stamcellen eerst in drie groepen voordat ze in het apparaat werden geplaatst. Terwijl één groep stamcellen ongemoeid werd gelaten, werden de andere twee 48 uur voorbehandeld om een ​​van de twee soorten genen, de hoofdregulatoren van de placenta of de dooierzak, tot overexpressie te brengen. "We hebben deze twee groepen cellen een tijdelijke duw gegeven om extra-embryonale weefsels te creëren die het zich ontwikkelende embryo ondersteunen", legt professor Jacob Hanna van de afdeling Moleculaire Genetica van Weizmann uit. Hij is de hoofdauteur van de studie gepubliceerd in Cel.

Na het mengen van de groepen konden velen van hen zich niet ontwikkelen, maar sommigen slaagden erin bollen te vormen en later te evolueren naar een embryo-achtige structuur. Onderzoekers observeerden de placenta en de dooierzakken die zich buiten het embryo vormden en het model ontwikkelde zich als een natuurlijk embryo.

Deze synthetische embryo's groeiden normaal tot dag 8.5, wanneer de vroege orgaanvoorlopers worden gevormd, zoals hartslag, bloedstamcelcirculatie, een neurale buis en darmkanaal.

Het team wil nu bestuderen hoe stamcellen zichzelf assembleren tot organen en functioneren in een embryo. Ze hopen ook dat het nieuw ontdekte model kan dienen als bron voor cellen, organen en weefsels voor transplantatie.