Zinātnieki laboratorijā izaudzē “embrijveida” struktūras
Pitsburgas Universitātes pētnieki ir izstrādājuši jaunu embrijam līdzīgu modeli, kas iegūts no pieauguša cilvēka šūnām un atkārto agrīnās cilvēka attīstības galvenās iezīmes, tostarp asins šūnu veidošanos, vēsta “Science Daily”.
Aprakstītais jaunais “heX-embrioīdu” modelis sniedz unikālu ieskatu agrīnā cilvēka attīstībā, kas līdz šim ir bijusi noslēpumā tīta šī dzīves perioda izpētes ētisko un tehnisko izaicinājumu dēļ.
Šie embrioīdi, kas neizmanto augļa audus un nevar attīstīties par embriju, varētu uzlabot pētījumus par ģenētiskām slimībām un neauglību, kā arī radīt šūnas, kas aizstātu vai atjaunotu audus reģeneratīvās medicīnas lietojumiem.
"Cilvēka embriji - atšķirībā no citām sugām, tostarp dažiem mūsu tuvākajiem primātu radiniekiem — iestrādājas dzemdes sienā, lai turpinātu attīstību. Tā kā embrijs ir mazāks par šujamās adatas galu un nav redzams, šīs agrīnās stadijas ir grūti pētīt," sacīja pētījuma vecākais autors Mo Ebrahimkhani, asociētais profesors Patoloģijas katedrā Pitsburgas Universitātes Bioinženierijas katedrā.
"Mūsu embrijam līdzīgais modelis atbloķēs šo cilvēka attīstības "melno kasti", kas varētu palīdzēt atrisināt noslēpumu, kāpēc aptuveni 60% grūtniecību neizdodas pirmajās divās nedēļās, pirms mātei pat iztrūkst menstruācijas, un pavērs ceļu jaunām terapijām."
Ievērības cienīgi, ka heX-embriju modeļi izveidoja struktūras, kas līdzīgas pirmajām vietām, kur ražoja asins šūnas, kas atbalsta attīstošo embriju, ko sauc par asins salām. Pētnieki atklāja arī sarkano asins šūnu, trombocītu un dažādu veidu balto asins šūnu priekštečus. Pēc Ebrahimkhani teiktā, asins šūnu ģenerēšana ir galvenais šī embriju modeļa sasniegums, kas virza jomu uz priekšu.
"Mums izdevās modelēt kaut ko ārkārtīgi līdzīgu agrīnākajiem asins ražošanas posmiem cilvēkiem," sacīja Ebrahimkhani. "Tas ir aizraujoši, jo pastāv plašas iespējas pielietot šo modeli, lai labāk izprastu, kā veidojas asinis, un izstrādātu labākas metodes šūnu audzēšanai asins pārliešanai, jaunām šūnu terapijām un hematopoētisko cilmes šūnu transplantācijai."
Lai izstrādātu heX-embrijus, pētnieki sāka ar inducētām pluripotentām cilmes šūnām (iPSC), kas tiek ģenerētas no pieaugušām šūnām, kuras ir atgrieztas stāvoklī, kurā tās var attīstīties par jebkuru citu šūnu. Pēc tam viņi ieprogrammēja iPSC ar ģenētisku shēmu, kas vada agrīnu audu attīstību, ko ieslēdz tikai ķīmiska viela, ko sauc par doksiciklīnu.
Kad šīs inženierizētās iPSC laboratorijas traukā sajauc ar standarta iPSC un inducē, pievienojot doksiciklīnu, inženierizētās šūnas aug un ierosina standarta iPSC organizēties trīsdimensiju struktūrās, kas atgādina noteiktas embrija pazīmes.
