Znanstvenici su uzgojili entitet koji vrlo nalikuje ranom ljudskom embriju, bez korištenja sperme, jajašca ili maternice, piše BBC.
Tim Weizmann Instituta kaže da njihov "model embrija", napravljen korištenjem matičnih stanica, izgleda kao školski primjer pravog 14-dnevnog embrija.
Čak je oslobađao hormone koji su test na trudnoću činili pozitivnim u laboratoriju.
Ambicija modela embrija je pružiti etički način razumijevanja najranijih trenutaka naših života.
Prvi tjedni nakon što spermij oplodi jajnu stanicu razdoblje je dramatične promjene - od skupa nejasnih stanica do nečega što na kraju postaje prepoznatljivo na snimci bebe.
Ovo ključno vrijeme glavni je izvor pobačaja i urođenih mana, ali ga slabo razumijemo.
- To je crna kutija i to nije kliše - naše je znanje vrlo ograničeno, kaže prof. Jacob Hanna s Weizmann Instituta za znanost.
Istraživanje embrija je zakonski, etički i tehnički bremenito. Ali sada postoji brzo razvijajuće polje koje oponaša prirodni razvoj embrija.
Ovo istraživanje, objavljeno u časopisu Nature, izraelski tim opisuje kao prvi "potpuni" model embrija za oponašanje svih ključnih struktura koje se pojavljuju u ranom embriju.
- Ovo je stvarno udžbenička slika ljudskog embrija, kaže profesorica Hanna, što ‘još nije učinjeno‘.
Umjesto spermija i jajašca, početni materijal bile su naivne matične stanice – reprogramirane da dobiju potencijal da postanu bilo koja vrsta tkiva u tijelu.
Zatim su korištene kemikalije kako bi se te matične stanice nagovorile da postanu četiri vrste stanica koje se nalaze u najranijim fazama ljudskog embrija:
- stanice epiblasta, koje postaju pravi embrij (ili fetus)
- stanice trofoblasta, koje postaju placenta
- stanice hipoblasta, koje postaju potporna žumanjčana vrećica
- ekstraembrionalne stanice mezoderma
Ukupno 120 ovih stanica pomiješano je u točno određenom omjeru - a zatim se znanstvenici odmaknu i promatraju.
Otprilike 1% smjese započelo je putovanje spontanog sastavljanja u strukturu koja nalikuje, ali nije identična ljudskom embriju.
- Dajem veliku zaslugu stanicama - morate imati pravu mješavinu i imati pravo okruženje i to će jednostavno krenuti, kaže prof. Hanna. - To je nevjerojatan fenomen.
Modeli embrija pušteni su da rastu i razvijaju se sve dok nisu bili usporedivi s embrijem 14 dana nakon oplodnje. U mnogim zemljama ovo je zakonska granica za normalno istraživanje embrija. Unatoč kasnonoćnom videopozivu, mogu čuti strast dok me profesorica Hanna vodi u 3D obilazak "izvanredno fine arhitekture" modela embrija.
Mogu vidjeti trofoblast, koji bi inače postao posteljica, kako obavija embrij. A uključuje i šupljine - koje se nazivaju praznine - koje se pune majčinom krvlju za prijenos hranjivih tvari do djeteta. Tu je žumanjčana vrećica, koja ima neke od uloga jetre i bubrega, i bilaminarni embrionalni disk - jedno od ključnih obilježja ove faze razvoja embrija.
Nadamo se da modeli embrija mogu pomoći znanstvenicima da objasne kako nastaju različite vrste stanica, da svjedoče o najranijim koracima u izgradnji tjelesnih organa ili da razumiju nasljedne ili genetske bolesti.
Ova studija već pokazuje da se drugi dijelovi embrija neće formirati ako ga rane stanice placente ne mogu okružiti.
Čak se govori o poboljšanju stope uspješnosti in vitro oplodnje (IVF) tako što će se razumjeti zašto neki embriji ne uspijevaju ili korištenjem modela za testiranje jesu li lijekovi sigurni tijekom trudnoće.
Profesor Robin Lovell Badge, koji istražuje razvoj embrija na Institutu Francis Crick, kaže da ovi modeli embrija "izgledaju prilično dobro" i "izgledaju prilično normalno". - Mislim da je dobro, mislim da je jako dobro napravljeno, sve ima smisla i prilično sam impresioniran, kaže on. Ali sadašnju stopu neuspjeha od 99% treba poboljšati, dodaje. Bilo bi teško razumjeti što je pošlo po zlu kod pobačaja ili neplodnosti ako se model većinu vremena nije uspio sastaviti.
Rad također postavlja pitanje može li se oponašati razvoj embrija nakon faze od 14 dana. To ne bi bilo protuzakonito, čak ni u Ujedinjenom Kraljevstvu, budući da se modeli embrija zakonski razlikuju od embrija.
- Neki će ovo pozdraviti - ali drugima se neće svidjeti, kaže profesor Lovell-Badge. Profesor Alfonso Martinez Arias, s odjela za eksperimentalne i zdravstvene znanosti na Sveučilištu Pompeu Fabra, rekao je da je to "najvažniji dio istraživanja". - Rad je, po prvi put, postigao vjernu konstrukciju kompletne strukture ljudskog embrija iz matičnih stanica u laboratoriju, rekao je, ‘čime su otvorena vrata za studije događaja koji su doveli do formiranja plana ljudskog tijela‘.
Istraživači naglašavaju da bi bilo neetično, nezakonito i zapravo nemoguće postići trudnoću korištenjem ovih modela embrija - sastavljanje 120 stanica zajedno ide dalje od točke u kojoj bi se embrij mogao uspješno implantirati u sluznicu maternice, piše BBC.