Peles embrijs ir izaudzēts mākslīgajā dzemdē — nākamie varētu būt cilvēki

Fotogrāfijas vien stāsta par fantastisku stāstu — peles embrijs ar pukstošām sirds šūnām, galvu un ekstremitāšu sākumu, dzīvs un aug stikla burkā.

Saskaņā ar zinātnisko grupu Izraēlā, kas uzņēma attēlu, pētnieki ir audzējuši peles mākslīgā dzemdē pat 11 vai 12 dienas, kas ir aptuveni puse no dzīvnieka dabiskā grūsnības perioda.

Tas ir rekords zīdītāju attīstībā ārpus dzemdes, un, pēc pētnieku grupas domām, nākamie varētu būt cilvēka embriji, radot milzīgus jaunus ētiskus jautājumus.

Tas ir priekšnoteikums citām sugām, saka Džeikobs Hanna, Weizmann Zinātnes institūta attīstības biologs, kurš vadīja pētnieku grupu. Es ceru, ka tas ļaus zinātniekiem audzēt cilvēka embrijus līdz piektajai nedēļai.

Cilvēka embriju audzēšana laboratorijā tik ilgi, dziļi pirmajā trimestrī, novestu zinātni uz sadursmes kursu ar debatēm par abortiem. Hanna uzskata, ka laboratorijā audzēti embriji varētu būt abortu rezultātā iegūto audu pētniecības aizstājējs un, iespējams, arī audu avots medicīniskai ārstēšanai.

Kā viņi to izdarīja

Hannas komanda audzēja peļu embrijus garākus, pievienojot asins serumu no cilvēka nabassaites, maisot tos stikla burkās un iesūknējot zem spiediena skābekļa maisījumu. Hanna šo procesu salīdzina ar Covid-19 pacienta novietošanu uz ventilācijas iekārtas.

Tas piespiež skābekli šūnās, viņš saka. Tad pacients ir daudz laimīgāks. Var redzēt, ka tajā ir asins sistēma un visas galvenās orgānu sistēmas darbojas.

Veizmaņa Zinātnes institūta pētnieku uzņemtajā video redzami peļu embriji ar pukstošām sirdīm. Laboratorija cenšas noskaidrot, cik tālu embrijus var izaudzēt laboratorijā.

Peļu embriji nomira tikai pēc tam, kad tie kļuva pārāk lieli, lai skābeklis varētu izkliedēties caur tiem, jo ​​tiem trūkst dabiskās asins piegādes, ko varētu nodrošināt placenta.

Darbs rada zinātnisku logu uz agrīno embriju, kas parasti ir paslēpts dzemdē. In publikācija šodien žurnālā Nature Izraēlas komanda apraksta virkni eksperimentu, kuros viņi pievienoja toksīnus, krāsvielas, vīrusus un cilvēka šūnas embrionālajām pelēm, kas attīstās, lai izpētītu, kas notiks.

Tas ir tour de force — ļoti, ļoti iespaidīgi, saka Alfonso Martiness Ariass, attīstības biologs un cilmes šūnu pētnieks, kurš atrodas Pompeu Fabra universitātē Spānijā, kurš nebija iesaistīts pētījumā.

Nākamais: cilvēki

Hanna saka, ka zinātnieki vēlēsies arī šādā veidā attīstīt cilvēka embrijus. Viņš atzīst, ka attēli ar laboratorijā audzētiem cilvēka embrijiem ar aptuveni atpazīstamu formu — galvas, astes un ekstremitāšu pumpuriem — varētu būt šokējoši. Cilvēka ekvivalents Hannas 12 dienas vecajām pelēm būtu embrijs pirmajā trimestrī.

Saistīts stāsts

Zinātnieki plāno atteikties no 14 dienu embriju noteikuma, kas ir galvenais ierobežojums cilmes šūnu pētījumos

Paātrinoties tehnoloģijai manipulēt ar embriju dzīvi, pētnieki vēlas atbrīvoties no savas lielākās pieturas zīmes.

Es saprotu grūtības. Es saprotu. Jūs nonākat abortu jomā, saka Hanna. Tomēr viņš saka, ka var racionalizēt šādus eksperimentus, jo pētnieki jau pēta piecu dienu vecus cilvēka embrijus no IVF klīnikām, kas arī tiek iznīcināti šajā procesā.

Tāpēc es ieteiktu to audzēt līdz 40. dienai un pēc tam likvidēt, saka Hanna. Tā vietā, lai iegūtu audus no abortiem, paņemsim blastocistu un izaudzēsim to.

Pētījums ir daļa no jaunu metožu un ideju eksplozijas agrīnas attīstības pētīšanai. Šodien tajā pašā Nature numurā divas citas pētniecības grupas ziņo par lēcienu uz priekšu mākslīgo cilvēka embriju radīšanā.

Šīm komandām izdevās pierunāt parastās ādas šūnas un cilmes šūnas pašapvienojas līdzīgos agrīnos cilvēka embrijos, kurus viņi sauc par blastoīdiem, ko viņi audzēja aptuveni 10 dienas laboratorijā. Vairāku veidu mākslīgie embriju modeļi ir aprakstīti iepriekš, bet šodien aprakstītie ir vieni no vispilnīgākajiem, jo ​​tiem ir šūnas, kas nepieciešamas placentas veidošanai. Tas nozīmē, ka tie ir soli tuvāk dzīvotspējīgiem cilvēka embrijiem, kas varētu attīstīties tālāk, pat līdz dzimšanas brīdim.

Zinātnieki saka, ka viņi nekad nemēģinātu iestāties grūtniecība ar mākslīgiem embrijiem — darbība, kas mūsdienās būtu aizliegta lielākajā daļā valstu.

Tā vietā Hanna saka, ka nākamais acīmredzams solis būtu pievienot šos embriju modeļus savai vērpšanas burku sistēmai un redzēt, cik daudz tālāk tie var attīstīties. Bija vajadzīgi seši gadi ļoti intensīva darba, lai šī sistēma nonāktu tur, kur tā ir, saka Hanna. Mums ir mērķis to darīt arī ar sintētiskiem embrijiem.

Agrās dienas

Pagaidām mākslīgās dzemdes tehnoloģija joprojām ir sarežģīta un dārga, saka Martiness Ariass. Viņš netic, ka daudzas citas laboratorijas varēs to izmantot, ierobežojot tā ietekmi īstermiņā, un viņš neatbalsta cilvēka embriju audzēšanu šādā veidā: tas ir dārgi un sarežģīti, tāpēc mums būs jāredz, cik tas ir noderīgi. .

Pele burkā tehnoloģijai ir nepieciešami arī citi uzlabojumi, saka Hanna. Viņš nevarēja izaudzēt peles, sākot no apaugļotas olšūnas līdz 12. dienai. Tā vietā viņš savāca 5 dienu vecus embrijus no grūsnām pelēm un pārvietoja tos uz inkubatora sistēmu, kur tās dzīvoja vēl nedēļu.

Problēma ir tāda, ka pašlaik peles embriji attīstās pareizi tikai tad, ja tos var piestiprināt pie īstas peles dzemdes vismaz uz īsu laiku. Hannas komanda strādā pie procedūras pielāgošanas, lai tās varētu pilnībā attīstīt peles in vitro.

Hanna saka, ka viņu neinteresē peļu iznīcināšana laboratorijā. Viņa mērķis ir vērot agrīnu attīstību un manipulēt ar to. Es gribu redzēt, kā programma attīstīsies, viņš saka. Man ir daudz ko mācīties.

Aizliegts?

Ilgtermiņa pētījumi par dzīviem cilvēka embrijiem, kas attīstās laboratorijā, pašlaik ir aizliegti saskaņā ar tā saukto 14 dienu noteikums, vadlīnijas (un dažās valstīs likums), saskaņā ar kuru embriologiem ir aizliegts audzēt cilvēka embrijus ilgāk par divām nedēļām.

Tomēr galvenā zinātniskā organizācija, Starptautiskā cilmes šūnu pētniecības biedrība jeb ISSCR, plāno to darīt ieteiktu atcelt aizliegumu un ļauj dažiem embrijiem augt ilgāk.

Hanna saka, ka tas nozīmē, ka viņš savā inkubatorā varētu audzēt cilvēka embrijus, ja vien Izraēlas ētikas padomes to parakstīs, ko, viņaprāt, viņi varētu darīt.

Kad vadlīnijas būs atjauninātas, es varu pieteikties, un tā tiks apstiprināta. Tas ir ļoti svarīgs eksperiments, saka Hanna. Mums jāredz, kā cilvēka embriji gastrulē un veido orgānus, un jāsāk to traucēt. Ieguvums no cilvēka embriju audzēšanas līdz trešajā, ceturtajā un piektajā nedēļā ir nenovērtējams. Es domāju, ka šie eksperimenti būtu vismaz jāapsver. Ja mēs varam nokļūt līdz attīstītam cilvēka embrijam, mēs varam tik daudz mācīties.

Izraēlā izstrādātā rotējošo pudeļu sistēma var uzturēt peļu embrijus dzīvus ārpus dzemdes. Embriji vairākas dienas tiek pakļauti spiediena spiedienam.

Hanna saka, ka, lai padarītu šādus eksperimentus pieņemamākus, cilvēka embrijus varētu pārveidot, lai ierobežotu to pilnīgas attīstības iespējas. Viena iespēja būtu uzstādīt ģenētiskas mutācijas kalcija kanālā, lai novērstu sirdsdarbību.

Es jautāju Hannai, vai viņš ir lūdzis padomu pie ētikas vai reliģiskām personām. Viņš teica, ka nav. Tā vietā viņš gaida savas profesionālās organizācijas padomu un universitātes ētikas apstiprinājumu.

Viņš saka, ka ISSCR ir mans rabīns.

Cilvēka embriju audzēšanai burkās var būt neparedzēti praktiski pielietojumi. Stenfordas universitātes ārsts un bioētiķis Viljams Hērlbuts saka, ka sistēma viņam iesaka veidu, kā iegūt primitīvus orgānus, piemēram, aknu vai aizkuņģa dziedzera šūnas, no pirmā trimestra cilvēka embrijiem, kurus pēc tam varētu audzēt tālāk un izmantot transplantācijas medicīnā. Hanna piekrīt, ka tas ir potenciāls tehnoloģiju virziens.

Zinātniskā robeža virzās no molekulām un mēģenēm uz dzīviem organismiem, saka Hurlbuts. Es nedomāju, ka orgānu izņemšana ir tik tālu. Tas galu galā varētu tur nokļūt. Bet tas ir ļoti apgrūtinoši, jo viena cilvēka robeža nav otra cilvēka robeža.

paslēpties