Gündem

Laboratuvarda yetiştirilen yapılar, insan embriyosunun şimdiye kadarki en erken aşamasını taklit ediyor

0

Bir insan blastoidinde ZO1 (Zonula Occludent-1, yeşil) ve falloidinin (kırmızı) immünofloresan birlikte boyama görüntüleri.

Birden fazla araştırmacı ekibi, insan kök hücrelerinden buna benzer yapay blastosistler yarattı.Kredi bilgileri: UT Southwestern

Bilim adamları, embriyo büyümesinin en erken aşamasını taklit etmek için insan kök hücrelerini kullandılar.

Birden fazla araştırma grubu bağımsız olarak, bir yumurtanın sperm tarafından döllenmesinden yaklaşık 4 gün sonra oluşan, insan blastosistlerine benzeyen hücre topları ürettiklerini bildirdi. İki takım sonuçlarını yayınladı Doğa 17 Mart’ta1,2; geçen hafta diğer iki grup bioRxiv ön baskı sunucusunda benzer sonuçlar bildirdi3,4 meslektaş incelemesinden geçmemiş olanlar. Bu deneyler, insan gelişiminde önemli bir zamana bir pencere ve insan embriyoları üzerinde deney yapmadan gebelik kaybını ve kısırlığı daha iyi anlama fırsatı sunuyor.

Ann Arbor’daki Michigan Üniversitesi’nde biyomühendis olan Jianping Fu, “Bu önemli bir dönüm noktası” diyor.

Bilim adamlarının şu anda bu erken gelişim aşaması hakkında anladıklarından bazıları, insan embriyoları üzerinde yapılan çalışmalardan geldi. Ancak bu embriyolara erişim sınırlıdır ve etik kaygılar ışığında sıkı bir şekilde düzenlenir. Bilim adamları, laboratuvarda insan kök hücrelerinden üretilen blastosistlerin insan embriyolarından farklı olduğu için, insan embriyo araştırmalarındaki bazı etik sınırlardan kaçınabileceklerini ve bu tür araştırmalara erişimi artırabileceklerini söylüyorlar. Yeni blastosist benzeri yapıların tam bir embriyoya dönüşme yeteneğine sahip olmasını beklemiyorlar.

Araştırmacılar daha önce laboratuvarda fare kök hücrelerinden blastokist yetiştirdiler5ancak farelerin insanlardan farklı gelişim yolları var, bu yüzden ortaya çıkan yapılar mükemmel bir insan gelişimi modeli değildi.

Kanada Toronto’daki Hasta Çocuklar Hastanesinde bir gelişim biyoloğu olan Janet Rossant, en son çalışmalar, “embriyonun en erken aşamalarında gerçekten nasıl geliştiğini potansiyel olarak modelleyebileceğiniz şekilde tüm parçaları bir araya getiriyor” diyor. “Bu, hakkında pek anlamadığımız bir dönem.”

Sınırlamalar

Hamilelik sırasında, bir blastosist rahim duvarına 7 veya 8 gün civarında implante edilir. Bu noktada, plasentaya yol açacak bir dış hücre katmanına ve içinde bir fetüse dönüşme potansiyeline sahip bir hücre kümesine sahiptir.

Bilim adamları daha önce, blastosist implante edildikten yaklaşık 18 ila 20 gün sonra, embriyo gelişiminin sonraki aşamalarına bakmak için insan embriyonik kök hücrelerini kullandılar.6. Ancak yeni deneyler, bir laboratuvarda modellenecek en erken geliştirme aşamasıdır.

Uterusta insan blastosist, ışık mikrografı.

Bir blastosist, insan gelişiminin 7. veya 8. gününde uterus duvarına implante edecektir.Katkı Sağlayanlar: Lennart Nilsson, TT / SPL

Bu aşamanın bazı bilgileri laboratuvarda 13 güne kadar insan embriyoları yetiştiren araştırma gruplarından gelmektedir. Yaklaşık bir düzine ülkedeki yasaların yanı sıra Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği (ISSCR) tarafından yayınlanan yönergeler, laboratuvarda embriyo gelişimini döllenmeden sonraki 14 gün ile sınırlamaktadır. Bu zamana kadar, implantasyon tamamlandı ve ilkel bir çizgi olarak bilinen şey embriyoda belirerek, içindeki hücrelerin daha farklı ve karmaşık hale geldiği bir noktayı işaret ediyor.

İkisinden birinde Doğa çalışmalar1Dallas’taki Texas Southwestern Tıp Merkezi ve Çin’deki Kunming Tıp Üniversitesi’ndeki bir bilim insanı ekibi, insan kök hücrelerine, ‘insan blastoidleri’ adı verilen yapay blastokistleri oluşturmak için bir dizi büyüme faktörünü tedavi etti. Araştırmacılar, bunu insan embriyolarından elde edilen kök hücreleri kullanarak veya kök hücrelere yeniden programlanmış yetişkin cilt hücrelerini kullanarak yapabileceklerini gösterdiler.

Diğer hakemli çalışmada2, Avustralya, Clayton’daki Monash Üniversitesi’nden Jose Polo ve meslektaşları, yetişkin cilt hücrelerini, bazıları insan blastoidlerine dönüşen bir hücre karışımı oluşturmak için yeniden programladılar.

“”Dır-dir [a human blastoid] bir insan embriyosuna tam olarak eşdeğer mi? ” Teksas, Houston’daki Rice Üniversitesi’nde kök hücre biyoloğu olan Aryeh Warmflash’a soruyor. “Neredeyse kesinlikle hayır. Blastosist aşamasındaki embriyo için oldukça iyi bir model mi? Muhtemelen öyle olduğunu düşünüyorum.”

Her iki ekip de yapay yapılarının blastosistler gibi inşa edildiğini, ortada bir boşluk ve bir köşede gerçek blastosistlerde fetal dokulara dönüşmeye devam edebilecek bir hücre kütlesi olduğunu gösterdi. Ayrıca yapıların bir blastosisti oluşturan üç imza hücre türü içerdiğini de gösterdiler. Ve insan blastoidlerini plastik tabakalara ‘aşılamaya’ ikna ettiler ve rahim duvarına yerleştirildikten sonra insan blastosistine benzer bir duruma olgunlaştılar.

Protokoller, fare blastoidlerini geliştirmek için kullanılan benzer yöntemleri gören Fu gibi araştırmacılara aşinadır. “Yine de, bu çok önemli bir sonraki adım” diyor.

Ön baskı gönderen iki ekip, genişletilmiş pluripotent kök hücrelerle çalışırken benzer sonuçlar gösterdi.

Southwestern’den moleküler biyolog Jun Wu, “Geleceğe baktığımızda, erken insan gelişimi hakkında daha fazla fikir edinmek ve farklı gen işlevlerini ve bunların mutasyonlarını anlamak için bu modeli kullanmak istiyoruz” diyor. Doğa çalışmalar1.

Bir geçici çözüm

Yine de takımlar yöntemlerinin geliştirilebileceğini kabul ediyor. Her ikisi de Doğa çalışmalar, yeniden programlanan veya dönüştürülen hücrelerin yalnızca yaklaşık% 10’unun insan blastoidlerine dönüştüğünü bildirdi. Ayrıca, her iki ekip de yapılarda tipik olarak insan blastosistlerinde bulunmayan bazı hücreler olduğunu kabul etti.

Rossant, çalışmalar hakkında “Bu iyi bir başlangıç” diyor. Ancak bu faktörlere dayanarak, “inanılmaz bir şekilde yeniden üretilemeyeceğini tahmin edersiniz”.

Yayınlanan takımların hiçbiri Doğa laboratuvarda insan embriyolarının büyümesine ilişkin 14 günlük kuralın sınırını göz önünde bulundurarak yapılarının 2 haftalık bir embriyonun ötesine geçmesine izin verdi.

Yine de, bazı gelişim biyologları, bu yapay yapıların insan embriyolarından kilit bir şekilde farklı olduğunu düşünüyor. Bilim adamları, kanıtlara dayanarak yapıların bu gelişme aşamasının ötesinde yaşayacağını beklemiyorlar.7 fare blastoidlerinin bir fare rahmine implante edildiğinde embriyolara dönüşmediğini göstermektedir.

Ancak insan blastosistlerine benzerlikleri hala etik soruları gündeme getiriyor. ISSCR zaten bunun farkındadır ve Mayıs ayında embriyo benzeri yapılarla çalışma için gözden geçirilmiş yönergeler yayınlayacaktır.

Bu model yapılarının karmaşıklığı ve gelişim potansiyelleri hakkındaki belirsizlik ve embriyo muamelesi görüp görmemeleri, iş için finansman bulmayı zorlaştırdı. Amerika Birleşik Devletleri’nde, Ulusal Sağlık Enstitüleri, hükümetin insan embriyolarını yaratan veya yok eden araştırmaları finanse etmesini engelleyen Dickey-Wicker Değişikliği olarak bilinen federal yasanın bir bölümünü gerekçe göstererek, bu tür çalışmalara fon sağlama konusunda isteksiz davrandı. Araştırmacılar, yapıların doğal insan embriyolarından farklı olduğunu ve ajansın finansman kararlarını yönlendiren kriterler konusunda açıklık çağrısında bulunduğunu iddia ediyorlar.

Ajansın politika ofisi geçen yıl, alandaki kilometre taşlarını tartışmak için Washington DC’deki ABD Ulusal Bilim, Mühendislik ve Tıp Akademilerinde önde gelen araştırmacılarla bir toplantı düzenledi. Bu ay, NIH bilim politikası direktörü Carrie Wolinetz, ajansın embriyo gelişimini taklit eden kök hücre temelli model yapılarını vaka bazında finanse etmeyi düşüneceğini yazdı.

Profesör

Okyanus koruması bir uzlaşma ruhuna ihtiyaç duyar

Previous article

Mayotik hücre bölünmesinde yeni bir aşama

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Gündem