insan embriyonik gelişiminin en erken aşaması

insan embriyonik gelişiminin en erken aşaması

insan embriyonik gelişiminin en erken aşaması

bilim adamları son zamanlarda embriyonik gelişimin erken aşamalarını simüle etmek için insan kök hücrelerini başarıyla kullandılar.

Birkaç araştırma ekibi bağımsız olarak, insan blastulalarına benzeyen hücre kümeleri yetiştirdiklerini iddia eden raporlar yayınladı (blastosistler, bir yumurta döllendikten yaklaşık dört gün sonra oluşur). İki ekip, araştırma sonuçlarını 17 Mart'ta Nature dergisinde yayınladı. Ve sadece bir hafta önce, iki ekip de kağıt ön baskı web sitesi bioRxiv'de benzer sonuçlar yayınladı, ancak bunlar henüz hakem incelemesine tabi tutulmadı. Bu deneyler bize insani gelişme sürecindeki kilit noktaları anlama fırsatı verir ve aynı zamanda deneyler için insan embriyoları kullanmadan düşük ve kısırlık sorunlarını daha iyi anlamamızı sağlar.

Michigan Üniversitesi'nde biyomühendis olan Fu Jianping, "Bu önemli bir kilometre taşıdır."

Birkaç araştırma ekibi, resimde gösterildiği gibi insan benzeri blastosistleri yetiştirmek için insan kök hücrelerini kullandı.

Bilim adamlarının embriyonik gelişimin erken aşamalarına ilişkin mevcut anlayışının bir kısmı, insan embriyoları üzerinde yapılan çalışmalardan kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, etik nedenlerden dolayı, bu embriyoların kullanımı sınırlandırılmıştır ve sıkı denetime tabidir. Bilim adamları, laboratuvarda insan kök hücreleri ile büyütülen blastosistlerin insan embriyolarından farklı olması nedeniyle, insan embriyo araştırmalarının sınırlamalarından kaçınmanın mümkün olabileceğini, böylece daha fazla araştırma yapılabileceğini belirtti. Bu blastosist benzeri yapıların tam bir embriyoya dönüşebileceğini düşünmüyorlar.

Araştırmacılar daha önce laboratuvarda fare kök hücrelerini kullanarak blastosistleri yetiştirdiler, ancak farelerin gelişimsel yolu insanlarınkinden farklı, bu nedenle ekili yapı insan gelişimini incelemek için uygun değil.

Ve yukarıda bahsedilen en son araştırma "en eski embriyonik gelişim modelini oluşturmak için tüm unsurları başarılı bir şekilde bir araya getirdi." Kanada'daki Toronto Çocuk Hastanesi'nden gelişim biyoloğu Janette Lausant, "Bu aşamayı iyi anladık. Eksik."

Sınırlamalar

Gebe kaldıktan sonra, blastosist 7. veya 8. günde uterus duvarına yerleşecek, en dıştaki hücreler yavaş yavaş plasentaya dönüşecek ve iç hücre kütlesi bir embriyoya dönüşecektir.

Bilim adamları daha önce embriyoların gelişimini 18. günden 20. güne kadar gözlemlemek için insan embriyonik kök hücrelerini kullandılar. Ancak yeni yapılan bu deneyler gözlem süresini daha da ilerletmiştir.Laboratuvarda geliştirilen modeller arasında en erken geliştirme aşamasındadırlar.

Bilim adamlarının bu aşamayı anlaması, kısmen, 13 gün içinde laboratuvarda insan embriyolarının incelenmesinden kaynaklanmaktadır. Bir düzineden fazla ülkenin yasa ve yönetmelikleri ile Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği'nin (ISSCR) yönergeleri, döllenmeden sonraki 14 gün içinde laboratuar embriyolarının yetiştirilme süresini sınırlamaktadır. Bu sırada blastosist nakledildi ve embriyoda "ilkel iplik" görünmeye başladı, bu da hücrelerin farklılaşmaya başladığını ve daha çeşitli ve karmaşık hale geldiğini gösteriyor.

Nature'da yayınlanan çalışmalardan birinde, Texas Southwestern Tıp Merkezi ve Kunming Tıp Üniversitesi'nden oluşan bir araştırma ekibi, yapay "İnsansı Blastosist" oluşturmak için insan kök hücrelerini işlemek için bir dizi büyüme faktörü kullandı. Her ikisi de başarılı olan insan embriyolarından çıkarılan kök hücreleri ve yetişkin cilt hücrelerinden dönüştürülmüş kök hücreleri kullandılar.

insan embriyonik gelişimi

İnsan blastosistleri rahim duvarına 7. veya 8. günde implante edilecektir.

Başka bir çalışmada, Avustralya'daki Monash Üniversitesi'nden Jose Polo ve meslektaşları, yetişkin cilt hücrelerini yeniden düzenleyerek, bazıları insansı kapsüller oluşturmak için daha da geliştirilen farklı hücrelerin bir karışımıyla sonuçlandı.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Rice Üniversitesi'nden bir kök hücre biyoloğu olan Arie Warmfresh, "İnsan benzeri blastosistler gerçekten insan embriyolarına eşdeğer mi?" Dedi ve "Kesinlikle hayır. Blastosist aşamasındaki embriyoları incelemek için ideal bir model mi? mümkün."

İki takım tarafından geliştirilen yapay yapılar, merkezde oluşan bir boşluk ve bir köşeye dağılmış bir grup hücre ile gerçek blastosistlere benziyor (gerçek blastosistlerde bu hücreler embriyonik dokuya dönüşmeye devam edecek). Yetiştirdikleri yapı, blastosisti oluşturan üç ayırt edici hücre tipini de içerir. Sadece bu değil, aynı zamanda bu insan benzeri blastosistleri plastik zar üzerine "nakletmeyi" başardılar ve daha da geliştirildikten sonra, insan blastosistlerinin rahim duvarına nakledilmesinden sonraki duruma benzer bir duruma ulaştılar.

Bu süreç Fu Jianping araştırmacılarına çok aşinadır. Fare blastosistlerini yetiştirme sürecinde benzer bir yöntem görmüştü. "Her durumda, bu gerçekten çok önemli bir adımdır."

Önceden basılmış makaleler yayınlayan diğer iki araştırma ekibi, pluripotent kök hücreler kullandı ve benzer araştırma sonuçları elde etti.

Texas Southwestern Tıp Merkezi'nden moleküler biyolog Wu Jun, "Gelecekte, insan gelişiminin erken aşamalarını daha iyi anlamak ve farklı gen işlevlerini ve mutasyonları anlamak için bu modeli kullanabileceğimizi umuyoruz." Dedi. . Nature dergisinde yayınlanan çalışmalardan birini yönetti.

çözüm

Bununla birlikte, bu araştırma ekiplerinin tümü, yöntemlerinde hala iyileştirme alanı olduğunu kabul ediyor. Nature'da yayınlanan her iki çalışma da, yeniden düzenlenmiş veya dönüştürülmüş hücrelerin yalnızca yaklaşık% 10'unun insan benzeri blastosistlere dönüşebileceğini göstermektedir. Ve her iki ekip de geliştirdikleri yapıdaki insan blastosistlerinde normalde bulunmayan bazı hücreler olduğunu itiraf etti.

Lozan, "Bu iyi bir başlangıç." Ancak yukarıdaki faktörler göz önüne alındığında, "bu çalışmaların kopyalanmasının kolay olmayabileceği öngörülebilir."

Raporu Nature'da yayınlayan iki ekip, 14 günlük sınıra sıkı sıkıya bağlı kaldı ve ekledikleri yapılar iki hafta boyunca aynı insan embriyonik gelişim düzeyine ulaştıktan sonra daha fazla büyümelerine izin vermedi.

Bununla birlikte, bazı gelişim biyologları, bu insan yapımı yapılar ile insan embriyoları arasında önemli bir fark olduğuna inanıyor. Bilim adamları bu yapıların hayatta kalabileceğine inanmıyorlar, çünkü esas olarak fare blastosistlerinin fare rahmine nakledildikten sonra embriyolara dönüşmediğine dair kanıtlar var.

Ancak insan blastosistlerine benzerlikleri hala bazı etik sorunları gündeme getiriyor. Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği bunu gerçekleştirdi ve bu yılın Mayıs ayında embriyo benzeri yapı araştırmaları için gözden geçirilmiş yönergeler yayınlayacak.

Bu modeller son derece sofistike ve karmaşık olduğundan, gelişim potansiyelleri belirsizlikle doludur ve insanlar onlara gerçek embriyo muamelesi yapılıp yapılmayacağını bilmezler ve ilgili araştırmalar için fon bulmak zordur. Örneğin Ulusal Sağlık Enstitüleri, Dickiewick Yasasını (insan embriyolarının yaratılması veya yok edilmesini içeren araştırmaların hükümetin sponsorluğunu yasaklayan) bu tür araştırmaları finanse etme konusundaki isteksizliğin bir bahanesi olarak gösterdi. Ancak araştırmacılar, bu insan yapımı yapıların doğal insan embriyolarından farklı olduğunu öne sürdüler ve ajansı fon standartlarını netleştirmeye çağırdılar.

Geçen yıl, ajansın politika ofisi Washington'da bir toplantı düzenleyerek Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Akademisi'nden en iyi araştırmacıları alandaki önemli kilometre taşlarını tartışmak üzere toplantıya katılmaya davet etti. Sadece bu ay, Ulusal Sağlık Enstitüleri bilim politikası direktörü Kelly Volinez, ajansın embriyonik gelişimi simüle eden kök hücre modellerinin yapısı üzerine araştırmalara sponsor olmayı düşüneceğini, ancak o zaman belirli vakaların analiz edileceğini söyledi.