Anonim

Syntetické myší embrya se vyvíjejí do nové klíčové fáze života

Biologie

Michael Irving

24. července 2018

2 obrázky

Výzkumníci vyvinuli nejvíce živé umělé embrya, a to za použití tří různých typů kmenových buněk (zobrazené zeleně, žlutě a růžově) (Kredit: Zernicka-Goetzova laboratoř, University of Cambridge)

Mezinárodní tým vědců vytvořil nejvíce živé umělé embrya vůbec, a dokonce je vedl přes "nejdůležitější událost v životě" - klíčovou vývojovou fázi známou jako gastrulace. Přeskočili kapitolu týkající se spermií, která se setkává s vajíčkem, výzkumníci spojili tři typy myších kmenových buněk do embrya, které bylo připraveno k implantaci do dělohy.

V minulém výzkumu vědci vyrostli vaječné buňky z myších kožních buněk a vyvinuli novou techniku ​​pro růst velkého počtu modelových embryí pro studium vývoje a onemocnění. Nová studie vychází z předchozí práce stejného týmu, vedeného vědci z Cambridge.

Tři typy kmenových buněk tvoří embryo ve stadiu vývoje známém jako blastocysty. Kmenové embryonální buňky (ESC) jsou těmi, které se stanou samotným tělem, zatímco tropoblastové kmenové buňky (TSC) pokračují k vytvoření placenty a primitivní endodermové kmenové buňky (PESCs) se stávají živinami bohatými na žloutek.

V loňském roce se tým pod vedením Cambridge podařilo vytvořit umělé embrya kombinací ESC a TSC s extracelulární matricí pro podporu a vedení do správného tvaru. Tentokrát se výzkumníci podařilo poprvé zahrnout třetí typ kmenové buňky - PESCs, bez nichž by se embryo nemohlo vyvinout mnohem dál.

Konkrétně by se nedostali do gastrulace. Tento krok spočívá v tom, že se embryo rozdělí na tři vrstvy buněk, přičemž tyto vrstvy budou diktovat, které tkáně nebo orgány buňky vyvstanou.

"Správná gastrulace v normálním vývoji je možná pouze tehdy, pokud máte všechny tři typy kmenových buněk, " říká Magdalena Zernička-Goetz, vedoucí výzkumná pracovnice ve studii. "Abychom rekonstruovali tento složitý tanec, museli jsme přidat chybějící třetí kmenovou buňku. Nahradením želé, které jsme použili v předchozích experimentech s tímto třetím typem kmenových buněk, jsme dokázali vytvořit struktury, jejichž vývoj byl úžasně úspěšný. "

Vědci zjistili, že jejich embrya se dostanou do této fáze a rozdělí se na tři vrstvy, jako by to bylo přirozené embryo. Načasování, architektura a činnost genů také proběhly bez zavěšení, po normálním vzoru.

"Naše umělé embrya prošly nejdůležitějším životem v kultuře, " říká Zernička-Goetzová. "Nyní jsou extrémně blízko k reálným embryím. Aby se dále vyvinuli, museli by se implantovat do těla matky nebo do umělé placenty."

Jako nejrozvinutější na světě by tato umělá embrya měla pomáhat vědcům získat jasnější pohled na časný vývoj, kdy může být často vizuálně a eticky obtížné vidět, co se děje.

Výzkum byl publikován v časopise Nature Cell Biology .

Zdroj: University of Cambridge

Výzkumníci vyvinuli nejvíce živé umělé embrya, a to za použití tří různých typů kmenových buněk (zobrazené zeleně, žlutě a růžově) (Kredit: Zernicka-Goetzova laboratoř, University of Cambridge)

Umelé embrya uspořádaly buňky do tří vrstev a vykazovaly klíčové vývojové stavy známé jako gastulace (Kredit: Zernicka-Goetzova laboratoř, University of Cambridge)

Doporučená Redakce Choice