За първи път, извлечен от фибробласти, модел на ранен ембрион ще позволи широко проучване на причините за много ранен спонтанен аборт и ефектите на токсини и лекарства върху ранното развитие.
В откритие, което ще революционизира изследванията за причините за ранен спонтанен аборт, безплодие и изследване на ранното човешко развитие – международен екип от учени, ръководен от университета Монаш в Мелбърн, Австралия, генерира модел на човешки ембрион от кожни клетки.
Екипът, ръководен от професор Хосе Поло, успешно препрограмира тези фибробласти или кожни клетки в триизмерна клетъчна структура, която е морфологично и молекулярно подобна на човешките бластоцисти. Наречени iBlastoids, те могат да се използват за моделиране на биологията на ранните човешки ембриони в лаборатория.
Изследването, публикувано в Nature, е ръководено от професор Поло от Института за биомедицина на Университета Монаш и Австралийския институт по регенеративна медицина и включва д-р Xiaodong (Ethan) Liu и докторантът Jia Ping Tan, както и група сътрудници – д-р Дженифър Зенкер от университета Монаш; професор Райън Листър от Университета на Западна Австралия и международни сътрудници, доцент Оуен Ракъм от Националния университет на Дюк в Сингапур и професор Амандър Кларк от UCLA в САЩ.
Постижението е значителен пробив за бъдещото изследване на ранното човешко развитие и безплодието. Към днешна дата единственият начин за изследване на тези първи дни на човешко развитие е използването на труднодостъпни и оскъдни бластоцисти, получени от IVF (инвитро) процедури.
„IBlastoids ще позволи на учените да проучат много ранните стъпки в човешкото развитие и някои от причините за безплодие, вродени заболявания и въздействието на токсини и вируси върху ранните ембриони – без използването на човешки бластоцисти и, което е важно, в безпрецедентен мащаб, това ускорява нашето разбиране и разработване на нови терапии “, каза професор Поло.
Лабораторията Поло успява да генерира iBlastoids, използвайки техника, наречена „ядрено препрограмиране“, която им позволява да променят клетъчната идентичност на човешките кожни клетки, като ги поставят в скелет от 3D „желе“, известен като извънклетъчен матрикс – организират ги в подобни на бластоцисти структури, които те наричат iBlastoids.
iBlastoids моделират цялостната генетика и архитектура на човешките бластоцисти. Въпреки това, „iBlastoids не са напълно идентични с бластоциста.
Например ранните бластоцисти са затворени в зоната pellucida, мембрана, получена от яйцеклетката, която взаимодейства със сперматозоидите по време на процеса на оплождане и по-късно изчезва. Тъй като iBlastoids са получени от възрастни фибробласти, те не притежават зона pellucida ”, казва той.
Водещият автор на „Nature“, д-р Xiaodong (Ethan) Liu, пост-докторант в лабораторията Поло, каза, че „само когато всички данни се съберат и сочат към едно и също място, можем да повярваме, че сме направили такова огромно откритие.“
Съавторът и докторант в лабораторията Поло, Джиа Пинг Тан, добави: „Наистина сме изумени, че кожните клетки могат да бъдат препрограмирани в тези 3D клетъчни структури, наподобяващи почти изцяло бластоциста.“
Общественото мнение по този въпрос е, че „ако такива модели могат да бъдат разработени за ранния човешки ембрион, те биха имали големи потенциални ползи за разбирането на ранното човешко развитие, за биомедицинската наука, и за намаляване на използването на животински и човешки ембриони в научните изследвания. Понастоящем обаче насоките за етично поведение на тази дейност не са добре дефинирани. “
Безплодие и спонтанния аборт могат да бъдат причинени от факта, че в ранния стадий на развитие на човешките ембриони, те не успяват да се имплантират или не успяват да прогресират по време на имплантацията. Това се случва през първите 2 седмици след зачеването, когато жените дори не знаят, че са бременни. Тези „тихи“ спонтанни аборти вероятно представляват значителен дял от общия брой спонтанни аборти и според професор Поло, генерирането на iBlastoids предоставя моделна система, която ще даде възможност за прозрения в този ранен етап на бременността.
Професор Рос Копел, заместник-декан по научните изследвания на Медицинския факултет на университета Монаш, отбеляза, че това откритие ще позволи разработването на усъвършенствани методи за IVF (инвитро оплождане), разработване на протоколи за генна терапия на ембриони и по-добри и по-информативни скринингови методи за нови лекарства.
Източник: SciTechDaily
