Ludzki zarodek w ósmym tygodniu ciąży
Celem eksperymentu zespołu naukowców z Instytutu Naukowego Weizmanna jest lepsze zrozumienie najwcześniejszych faz ciąży – w pierwszych tygodniach po zapłodnieniu komórki jajowej dzieje się najwięcej, a samo przechodzenie zygoty w zarodek, a następnie płód (rozpoznawalny na USG jako ludzki płód) to kluczowe momenty, w których dochodzi do poronień oraz wykształcania ewentualnych wad wrodzonych. Tymczasem ta faza jest słabo poznana i wiedza naukowa w tym zakresie jest ograniczona.
– To wciąż nieznany teren i to nie jest banał – nasza wiedza jest bardzo ograniczona – powiedział BBC profesor Jacob Hanna z Instytutu Naukowego Weizmanna.
Wyniki badań izraelski zespół naukowców opublikował w czasopiśmie „Nature” jako pierwszy „kompletny” model zarodka, który naśladuje wszystkie kluczowe struktury wczesnego embrionu. – To naprawdę podręcznikowy ludzki embrion w 14. dniu życia – twierdzi profesor Hanna.
Wykorzystano komórki macierzyste
Jednak stworzony przez naukowców embrion różni się istotnie od zwyczajnego embrionu, do którego powstania normalnie niezbędne są przynajmniej komórka jajowa i plemnik. Zespół Jacoba Hanny stworzył go przy użyciu komórek macierzystych, które zaprogramowano tak, aby mogły się stać dowolnym typem tkanki. Następnie użyto środków chemicznych, by przekształciły się w odpowiednie komórki – epiblastów (które normalnie stają się właściwym zarodkiem, a później płodem), trofoblastów, hipoblastów oraz pozazarodkowe komórki mezodermy.
Po wymieszaniu 120 takich komórek w odpowiednich proporcjach naukowcy pozwolili im się rozwijać w swoim tempie. W 1 przypadku na 100 mieszanka zaczęła spontanicznie przekształcać się w strukturę przypominającą ludzki embrion, ale nie identyczną (co podkreślają naukowcy).
– Cenię komórki – trzeba zastosować odpowiednią mieszankę, dać odpowiednie środowisko, a efekt po prostu się wydarzy. To niesamowite zjawisko – mówił prof. Hanna.
Stworzony model zarodka miał wszystko to, czego potrzebuje normalny zarodek – wykształcony trofoblast, który normalnie stałby się łożyskiem (z gotowymi jamami na krew matki, która przekazuje w ciąży składniki odżywcze do płodu za pośrednictwem łożyska) czy dwuwarstwowy krążek zarodkowy, charakterystyczny dla tego etapu rozwoju. Badanie pokazuje przy tym, że inne elementy zarodka nie formują się, jeżeli nie są w stanie otoczyć go wczesne komórki łożyska.
Badanie początków człowieka
Badanie ma na celu pomóc naukowcom wyjaśnić, w jaki sposób powstają różne typy komórek, poznać najwcześniejsze etapy budowy narządów i zrozumieć choroby dziedziczne i genetyczne. Dzięki niemu ma tez być możliwa poprawa wskaźników zapłodnienia in vitro.
Badania nad zarodkami w wielu krajach ograniczone są do granicy 14 dni. W przypadku modeli granica jest inna, gdyż model to nie embrion, przynajmniej prawnie. W przypadku modeli zarodków tworzonych w Instytucie Naukowym Weizmanna naukowcy podkreślają, zarówno 99 procentowy wskaźnik niepowodzeń, jak i nieetyczność ewentualnego użycia modeli do rzeczywistego stworzenia życia ludzkiego. Podkreślono również, że mieszanka 120 komórek daleko wykracza poza punkt, w którym zarodek mógłby pomyślnie zagnieździć się w macicy.
