Det första "syntetiska embryot" någonsin utvecklat helt med hjälp av stamceller från möss

Forskare har odlat ett syntetiskt musembryo bara genom att använda stamceller. De förlitade sig inte på befruktade ägg som anses vara en förutsättning för utvecklingen av ett embryo. Forskare från Weizmann Institute of Science har använt tidigare framsteg som gjorts i deras labb. Dessa inkluderade en effektiv metod för att omprogrammera stamceller tillbaka till det naiva tillståndet och den andra var en elektroniskt kontrollerad enhet byggd för att odla naturliga musembryon utanför livmodern. Den tidigare forskningen hade gjort det möjligt för dem att framgångsrikt tillverka ett naturligt musembryo, men i den nya forskningen fokuserade de på att utveckla dess syntetiska version.

De odlade musstamceller i en petriskål i flera år och fortsatte att odla syntetiska embryon utan att använda spermier eller ägg. Med detta kunde de kringgå problematiken kring användningen av naturliga embryon inom bioteknik och forskning.

Teamet separerade först stamcellerna i tre grupper innan de placerades i enheten. Medan en grupp stamceller lämnades ostörd, förbehandlades de andra två i 48 timmar för att överuttrycka en av de två typerna av gener, moderkakans huvudregulatorer eller gulesäcken. "Vi gav dessa två grupper av celler en övergående push för att ge upphov till extraembryonala vävnader som upprätthåller det utvecklande embryot", förklarade professor Jacob Hanna från Weizmanns avdelning för molekylär genetik. Han är huvudförfattare till studien publicerad i Cell.

Efter att ha blandat samman grupperna kunde många av dem inte utvecklas, men några lyckades bilda sfärer och senare utvecklas till en embryoliknande struktur. Forskare observerade moderkakan och gulesäckarna som bildades utanför embryot och modellen utvecklades som ett naturligt embryo.

Dessa syntetiska embryon växte normalt fram till dag 8.5 då de tidiga organföräldrarna bildas såsom hjärtslag, blodstamcellscirkulation, ett neuralrör och tarmkanalen.

Teamet siktar nu på att studera hur stamceller självbildar sig till organ och fungerar inuti ett embryo. De hoppas också att den nyupptäckta modellen kan fungera som en källa för celler, organ och vävnader för transplantation.