Создан первый в мире синтетический эмбрион без спермы

Создан первый в мире синтетический эмбрион без спермы

ученые do Weizmann Institute of Science desenvolveram pela primeira vez modelos de embriões sintéticos de camundongos fora do útero usando células-tronco cultivadas em uma placa de Petri. Este é um grande avanço da ciência médica.

Кроме того, процесс культивирования клеток также осуществляется без использования оплодотворенных яйцеклеток, что позволяет избежать необходимости в сперме.

Этот подход мог бы в значительной степени избежать технологических и моральных проблем, связанных с использованием естественных эмбрионов в исследованиях и биотехнологиях, что делает его невероятно важным. Даже на мышах некоторые тесты в настоящее время нецелесообразны, поскольку для них потребуются тысячи эмбрионов; однако доступность моделей, разработанных на основе эмбриональных клеток мышей, которые миллионы размножаются в лабораторных инкубаторах, практически не ограничена.

проф. Джейкоб Ханна из отдела молекулярной генетики Вейцмана сказал: “O embrião é a melhor máquina de fazer órgãos e a melhor bioimpressora 3D – nós tentamos emular o que ele faz. Os ученые já sabem como restaurar as células maduras ao “tronco” – os pioneiros dessa reprogramação celular ganharam um Prêmio Nobel em 2012. provou ser muito mais problemático.”

синтетический эмбрион

Развитие синтетических моделей эмбрионов с 1-го дня (вверху слева) до 8-го дня (внизу справа). Сформировались все его примитивные предшественники органов, включая бьющееся сердце, зарождающееся кровообращение, мозг, нервную трубку и кишечный тракт. Предоставлено: Научный институт Вейцмана.

«До сих пор в большинстве исследований специализированные клетки часто было трудно производить или аберрантно, и они, как правило, образовывали смесь, а не хорошо структурированную ткань, подходящую для трансплантации. Мы смогли преодолеть эти препятствия, раскрыв потенциал самоорганизации, заложенный в стволовых клетках».

Em março de 2021, os ученые criaram o dispositivo controlado eletronicamente que permite o crescimento de embriões naturais de camundongos fora do útero. Os ученые usaram o mesmo dispositivo no novo experimento para cultivar células-tronco de camundongo por mais de uma semana – cerca de metade do tempo de gestação de um camundongo.

синтетический эмбрион

Диаграмма, показывающая инновационный метод выращивания синтетических моделей эмбрионов мыши из стволовых клеток — без яйцеклетки, спермы или матки — была разработана проф. Джейкоб Ханна. Предоставлено: Научный институт Вейцмана.

O os ученые dividiram as células-tronco em três grupos antes de serem colocadas no dispositivo. Em um, as células que eventualmente se tornariam órgãos embrionários foram deixadas em seu estado atual. Um dos dois tipos de genes, reguladores mestres da placenta ou do saco vitelino, foram superexpressos nas células dos outros dois grupos durante um pré-tratamento que durou apenas 48 horas.

Ханна сказала, «Мы дали этим двум группам клеток временный импульс, чтобы дать начало внеэмбриональным тканям, которые поддерживают развивающийся эмбрион».

Os três grupos de células foram rapidamente combinados dentro do dispositivo para formar agregados, a maioria dos quais não passou por um desenvolvimento completo. No entanto, 50 de 10.000, ou cerca de 0,5 por cento, passaram a formar esferas, cada uma das quais mais tarde se desenvolveu em uma estrutura alongada semelhante a um embrião. A placenta e os sacos vitelinos eram visíveis fora dos embriões, e o desenvolvimento do modelo prosseguiu como em um embrião natural, já que os ученые codificaram com cores cada conjunto de células.

Вот как синтетические модели эмбрионов мышей выращивали вне матки: видео, показывающее устройство в действии. Постоянно движущиеся стаканы имитируют естественное поступление питательных веществ, в то время как кислородный обмен и атмосферное давление строго контролируются.

Эти синтетические модели нормально развивались до 8,5 дня — почти половины 20-дневного периода беременности у мышей — когда сформировались все предшественники ранних органов, включая бьющееся сердце, циркулирующие стволовые клетки крови и сформированный мозг, нервную трубку. и кишечный тракт. По сравнению с естественными эмбрионами мыши синтетические модели показали 95% сходство как по форме внутренних структур, так и по характеру экспрессии генов разных типов клеток. Органы, видимые на моделях, по всем признакам были функциональными.

Ханна сказала, «Исследование представляет собой новую арену: наша следующая задача — понять, как стволовые клетки узнают, что они делают — как они самостоятельно собираются в органы и находят путь к назначенным им местам внутри эмбриона. А поскольку наша система, в отличие от матки, прозрачна, она может быть полезна для моделирования врожденных дефектов и имплантации человеческих эмбрионов».

Видео, показывающее синтетическую модель эмбриона мыши на 8-й день его развития; у него есть бьющееся сердце, желточный мешок, плацента и формирующееся кровообращение.

«Вместо разработки отдельного протокола для выращивания каждого типа клеток — например, в почках или печени — однажды мы сможем создать синтетическую модель, похожую на эмбрион, а затем изолировать нужные нам клетки. Нам не нужно будет диктовать возникающим органам, как они должны развиваться. Сам эмбрион делает это лучше».

Ссылка на журнал:

  1. Шади Тарази, Алехандро Агилера Кастрехон и др. ¬Синтетические постгаструляционные эмбрионы, полученные Ex utero из крысиных интактных ЭСК. Cell 01 августа 2022 г. DOI: 10.1016/j.cell.2022.07.028

Быстрая регистрация

Получите бонус 50% прямо сейчас. До 90% прибыли за 60 секунд. Бесплатный демо-счет!!

85%
ПОНТУАНЬО

Похожие сообщения

Оставить комментарий

ошибка: