Anonim

Syntetiske musembryoer utvikler seg til ny nøkkeltrinn i livet

Biologi

Michael Irving

24. juli 2018

2 bilder

Forskere har utviklet de mest livlige kunstige embryoer ennå, ved hjelp av tre forskjellige typer stamceller (vist i grønn, gul og rosa) (Kreditt: Zernicka-Goetz lab, University of Cambridge)

Et internasjonalt team av forskere har skapt de mest livlige kunstige embryoer noensinne, selv veilede dem gjennom "den viktigste hendelsen i livet" - et viktig utviklingsstadium kjent som gastrulasjon. Ved å hoppe over sperm-møter-egg kapittelet, kombinerte forskerne tre typer musestamceller i et embryo som var omtrent klar til å bli implantert i livmor.

I tidligere forskning har forskere vokst eggceller ut av musens hudceller, og utviklet en ny teknikk for å dyrke et stort antall modellembryoer for å studere utvikling og sykdom. Den nye studien bygger på tidligere arbeid av samme team, ledet opp av forskere ved Cambridge.

Tre typer stamceller utgjør et embryo på et utviklingsstadium kjent som blastocyststadiet. De embryonale stamceller (ESC-er) er de som vil bli selve kroppen, mens trofoblaststamceller (TSCs) fortsetter å danne placenta, og de primitive endoderm stamceller (PESCs) blir næringsrike syltetøyssekken.

I fjor klarte det Cambridge-ledede laget å lage kunstige embryoer ved å kombinere ESCs og TSCs, med en ekstracellulær matrise for støtte og å veilede dem i riktig form. Denne gangen klarte forskerne å innlemme den tredje typen stamcelle - PESCs - for første gang, uten hvilken embryoen ikke kunne utvikle seg ytterligere.

Spesielt ville de ikke gjøre det til gastruleringsstadiet. Dette trinnet er når embryoet deler seg i tre lag med celler, med de lagene som foregår for å diktere hvilke vev eller organer cellene vil utvikle seg til.

"Riktig gastrulering i normal utvikling er bare mulig hvis du har alle tre typer stamceller, " sier Magdalena Zernicka-Goetz, ledende forsker på studien. "For å rekonstruere denne komplekse dansen måtte vi legge til den manglende tredje stamcellen. Ved å erstatte den gelé som vi brukte i tidligere eksperimenter med denne tredje typen stamcelle, kunne vi generere strukturer hvis utvikling var forbløffende vellykket. "

Sikkert nok så forskerne at deres embryoer nå dette stadiet, splittet i tre lag som et naturlig embryo ville. Tids-, arkitektur- og genaktiviteten gikk også ut uten å hekte seg etter det normale mønsteret.

"Våre kunstige embryoer gjennomgikk den viktigste hendelsen i livet i kulturretten, " sier Zernicka-Goetz. "De er nå ekstremt nær ekte embryoer. For å utvikle seg videre, må de implantere inn i moderens kropp eller en kunstig moderkule."

Som de mest utviklede i verden, bør disse kunstige embryoene bidra til å gi forskere et tydeligere syn på tidlig utvikling, hvor det ofte kan være visuelt og etisk vanskelig å se hva som skjer.

Forskningen ble publisert i tidsskriftet Nature Cell Biology .

Kilde: University of Cambridge

Forskere har utviklet de mest livlige kunstige embryoer ennå, ved hjelp av tre forskjellige typer stamceller (vist i grønn, gul og rosa) (Kreditt: Zernicka-Goetz lab, University of Cambridge)

De kunstige embryoer arrangerte cellene sine i tre lag, og utgjorde et sentralt utviklingsstadium kjent som gastulasjon (Kreditt: Zernicka-Goetz lab, University of Cambridge)

Anbefalt Redaksjonens