Учени създадоха синтетични човешки ембриони без яйцеклетки и сперма
Пробивът може да подпомогне изследванията на генетични заболявания, но повдига сериозни етични и правни въпроси
Учени са създали синтетични човешки ембриони с помощта на стволови клетки, което е революционно постижение, избягващо нуждата от яйцеклетки и сперматозоиди, съобщи в. “Гардиън”.
Изследователите твърдят, че те приличат на зародишите в най-ранните етапи от развитието на човека и биха могли да предоставят важна информация за въздействието на генетичните нарушения и биологичните причини за повтарящите се спонтанни аборти.
Този успех обаче повдига сериозни етични и правни въпроси, тъй като лабораторно отглежданите човешки същества не попадат в обхвата на действащото законодателство в Обединеното кралство и в това на повечето страни по света. Структурите нямат биещо сърце или наченки на мозък, но включват клетки, от които обикновено се формират плацентата, жлъчната торбичка и самият ембрион.
Проф. Магдалена Жерницка-Гоец от Университета в Кеймбридж и Калифорнийския технологичен институт описа работата в пленарна реч в сряда на годишната среща на Международното дружество за изследване на стволовите клетки в Бостън.
"Можем да създадем модели, подобни на човешки ембриони, чрез препрограмиране на зародишни стволови клетки", каза тя на събитието.
Няма изгледи синтетичните ембриони да бъдат използвани в близко бъдеще в клиничната практика. Имплантирането им в утробата на пациент би било незаконно, а и все още не е ясно дали тези структури имат потенциала да продължат да се развиват след най-ранните етапи на растеж.
Мотивацията за експеримента е учените да разберат какво се случва в периода на "черната кутия" от развитието на ембриона. Той се нарича така, защото обхваща първите 14 дни от растежа, което е и законово установеният срок, в който може да се отглеждат синтезирани зародиши в лабораторна среда. След това те проследяват хода на развитие на много по-късен етап, като преглеждат снимки от напреднала бременност.
“Идеята е, че ако наистина се възпроизведе нормалното развитие на човешкия ембрион с помощта на стволови клетки, може да се получи страшно много информация за това как започва развитието и какво може да се обърка, без да се налага да се използват истински зародиши за изследвания”, твърди ръководителя на отдела по биология на стволовите клетки и генетика на развитието в института "Франсис Крик"в Лондон Робин Ловел-Бадж.
Преди това екипът на Жерницка-Гоец и конкурентна група от института "Вайцман" в Израел показаха, че стволови клетки от мишки могат да бъдат стимулирани да се самосглобяват в ранни ембрионални структури с наличие на чревен тракт, наченки на мозък и биещо сърце. Оттогава тече надпревара за пресъздаване на този успех с човешки синтетични зародиши.
Пълните подробности за последната работа на лабораторията на Кеймбридж предстои да бъдат публикувани в списание. В изказването си на конференцията проф. Жерницка-Гоец описа култивирането на структурите до етап, който е малко по-дълъг от 14 дневно развитие на естествен ембрион.
Изкуствените зародиши са синтезирани от една ембрионална стволова клетка и могат да достигнат началото на един определен етап от развитието, известен като гаструлация. Това е момента, когато ембрионът се превръща от непрекъснат лист от клетки в отделни клетъчни линии и вече може да се различат основните белези на тяло. Въпреки това той все още няма биещо сърце, черва или наченки на мозък.
"Нашият човешки модел е първият модел на човешки ембрион с три линии, който определя амниона и зародишните клетки - предшествениците на яйцеклетката и сперматозоида", казва Жерницка-Гоец.
"Той е красив и е създаден изцяло от ембрионални стволови клетки”, определя тя своя експеримент.
Експериментът показва колко бързо науката в тази област изпреварва законодателството и учените в Обединеното кралство и други страни вече се стремят да изготвят доброволни правила за работа със синтетични ембриони.
"Ако намерението ни е тези модели да приличат много на нормалните ембриони, то в известен смисъл те трябва да бъдат третирани по същия начин", казва Ловел-Бадж. "Понастоящем в законодателството това не е така. Хората са обезпокоени от това."
Съществува и още един въпрос, на който не е отговорено, а именно дали тези структури на теория имат потенциала да се превърнат в живо същество.
Съобщава се, че синтетичните ембриони, отгледани от миши клетки, изглеждат почти идентични с естествените зародиши. Но когато биват имплантирани в утробите на женски гризачи, те не се развиват в живи животни.
През април изследователи в Китай създадоха изкуствени зародиши от маймунски клетки и ги имплантираха в утробите на възрастни маймуни, като няколко от тях показаха първоначални признаци на бременност, но нито един от тях не продължи да се развива повече от няколко дни. Учените твърдят, че не е ясно дали бариерата пред по-напредналото развитие е само техническа или има по-фундаментална биологична причина.