Pierwszy w historii „syntetyczny zarodek” opracowany w całości przy użyciu komórek macierzystych pochodzących od myszy

Naukowcy wyhodowali syntetyczny zarodek myszy tylko przy użyciu komórek macierzystych. Nie polegali na zapłodnionych jajach, które są uważane za warunek wstępny rozwoju zarodka. Naukowcy z Instytutu Nauki Weizmanna wykorzystali wcześniejsze osiągnięcia w swoim laboratorium. Obejmowały one skuteczną metodę przeprogramowania komórek macierzystych z powrotem do stanu naiwnego oraz elektronicznie sterowane urządzenie zbudowane do hodowli naturalnych embrionów myszy poza macicą. Poprzednie badania pozwoliły im z powodzeniem wyprodukować naturalny zarodek myszy, ale w nowych badaniach skupili się na opracowaniu jego syntetycznej wersji.

Hodowali mysie komórki macierzyste na szalce Petriego przez lata i zaczęli hodować syntetyczne embriony bez użycia plemników i jaj. Dzięki temu byli w stanie ominąć kwestie związane z wykorzystaniem naturalnych embrionów w biotechnologii i badaniach.

Zespół najpierw podzielił komórki macierzyste na trzy grupy przed umieszczeniem ich w urządzeniu. Podczas gdy jedna grupa komórek macierzystych pozostała nienaruszona, dwie pozostałe poddano wstępnej obróbce przez 48 godzin w celu nadekspresji jednego z dwóch typów genów, głównych regulatorów łożyska lub woreczka żółtkowego. „Daliśmy tym dwóm grupom komórek przejściowy impuls do powstania tkanek pozazarodkowych, które podtrzymują rozwijający się zarodek” – wyjaśnił profesor Jacob Hanna z Wydziału Genetyki Molekularnej Weizmanna. Jest głównym autorem badania opublikowanego w Komórka.

Po zmieszaniu grup wiele z nich nie mogło się rozwinąć, ale niektórym udało się uformować kule, a później ewoluować w strukturę przypominającą embrion. Naukowcy zaobserwowali, jak łożysko i woreczki żółtkowe tworzą się poza zarodkiem, a model rozwija się jak naturalny zarodek.

Te syntetyczne zarodki rosły normalnie do 8.5 dnia, kiedy to uformowały się wczesne komórki progenitorowe, takie jak bicie serca, krążenie komórek macierzystych krwi, cewa nerwowa i przewód pokarmowy.

Zespół zamierza teraz zbadać, w jaki sposób komórki macierzyste łączą się w narządy i funkcjonują w zarodku. Mają również nadzieję, że nowo odkryty model może służyć jako źródło komórek, narządów i tkanek do przeszczepu.