Je to tady. Vědci dokázali vypěstovat syntetická embrya z kmenových buněk bez použití spermií a vajíček
Jak daleko jsme tedy od doby, kdy se i my lidé budeme tzv. pěstovat z kmenových buněk? Pravděpodobně ne moc, protože vědci si už nyní věří se svou metodou natolik, že syntetická embrya chtějí začít využívat pro pěstování lidských orgánů pro transplantace.
Vědci z Weizmann Institute of Science v Izraeli nejprve museli přeprogramovat samotné kmenové buňky a pak také potřebovali vymyslet zařízení, ve kterém by se dala embrya pěstovat. Celý vědecký postup by se zjednodušeně dal popsat asi následovně.
Nejprve museli vědci vzít tzv. naivní myší kmenové buňky které několik let kultivovali v Petriho misce. Ty následně rozdělili do tří skupin, které hrají klíčovou roli ve vývoji embrya. Jedna skupina obsahuje buňky, ze kterých by se vyvíjejí embryonální orgány. Další dvě jsou pak ošetřeny hlavními regulačními geny extraembryonálních tkání, tedy placentou a žloutkovým váčkem. Tyto tři typy buněk jsou nakonec smíchány dohromady v umělé děloze, která pečlivě kontroluje tlak a výměnu kyslíku a jemně pohybuje kádinkami, aby byl simulován přirozený tok živin.
Všechny tři typy buněk se nakonec podle očekávání vědců shlukly dohromady a vytvořily embryo, které se na pohled nijak neliší od přírodního embrya. Vědci pak embryo nechali vyvíjet asi osm dní, což odpovídá polovině březosti myši, kdy se už vyvíjejí orgány, jako tlukoucí srdce, krevní oběh kmenových buněk, tvarovaný mozek, střevní trakt a počátky páteře. Když následně vědci srovnali syntetické a přírodní embrya stejného stádia vývoje, zjistili, že tvar vnitřních struktur a vzorce genové exprese syntetických embryí se shodovaly s přirozenými embryi na 95 procent.
Vědce jejich úspěch velmi povzbudil. Nyní si myslí, že tato technika by mohla pomoci snížit potřebu testování na živých zvířatech a mohla by se nakonec stát bohatým zdrojem tkání a orgánů pro transplantace. „Embryo je nejlepší stroj na výrobu orgánů a nejlepší 3D biotiskárna. Místo vývoje odlišného protokolu pro pěstování každého typu buněk, například ledvin nebo jater, možná budeme jednoho dne schopni vytvořit syntetický model podobný embryu a pak izolovat buňky, které potřebujeme. Nebudeme muset nově vznikajícím orgánům diktovat, jak se musí vyvíjet. Nejlépe to umí samotné embryo,“ popsali vědci výsledky své práce, publikované v odborném časopise Cell.
Úspěšný výzkum má ještě jeden rozměr. Rozkrývá totiž záhady lidského života. První týdny po oplodnění se totiž přesně skládají z těchto tří různých kmenových buněk, které spolu komunikují chemicky a mechanicky, aby se embryo správně vyvíjelo. U lidí ale často právě v této fázi něco selže a těhotenství se nezdaří a i pro současnou vědu je těžké přijít na to, proč k takovým selháním dochází.
O to větší význam má tento výzkum. Vědci díky tomu, že celou práci s kmenovými buňkami a následný vývoj syntetického embrya mohli sledovat v laboratoři, mohou nyní dost možná přijít na to, proč se tolik těhotenství nezdaří. A později by tedy mohli i přijít na metodu, jak těmto selháním předcházet. Jinými slovy, teď už přesně vědí, co je potřeba ke zdárnému vývoji embrya, nebo naopak, co všechno se může během tohoto procesu pokazit.
Autorský článek, další zdroj: Weizmann Institute of Science
