Mokslininkai sukūrė sintetinius pelių embrionus: neprireikė net spermatozoidų ar kiaušinėlių

Tokie eksperimentai gali padėti geriau suprasti vystymosi anomalijas

Pirmą kartą žmonijos istorijoje mokslininkams pavyko tai, kas atrodė visiškai neįmanoma – nenaudojant spermatozoidų ir kiaušinėlių jie sukūrė sintetinius pelių embrionus, kurie sugebėjo augti nebūdami gimdoje [1]. Embrionai išsivystė specialiai sukurtame bioreaktoriuje ir buvo sudaryti tik iš kamieninių ląstelių, kultivuotų petri lėkštelėje. Šį eksperimentą sėkmingai atliko Izraelyje įsikūrę Weizmanno mokslo instituto mokslininkai.

Tokie eksperimentai atveria naujas galimybes, siekiant analizuoti kaip kamieninės ląstelės formuoja įvairius organus besivystančiuose embrionuose. Be to, mokslininkai galės daug plačiau analizuoti ir tai, kaip mutacijos sukelia įvairias vystymosi ligas. Deja, iki šiol žmonių žinios buvo gan ribotos, kadangi gimdoje augančius embrionus sunku nuolatos stebėti ar, juo labiau, tirti.

Žinoma, išgirdus apie mėgintuvėlyje sukurtą embrioną, iš karto kyla klausimas, ar kada nors iš kamieninių ląstelių laboratorijoje bus auginami pilnai funkcionuojantys gyvūnai, įskaitant ir žmones. Nors seniau tai buvo galima išvysti tik fantastiniuose filmuose, panašu, jog mokslas pamažu iš tiesų artėja prie galimybės kurti organus ar tam tikras gyvybės formas laboratorijoje.

Embrionai išgyveno tik iki 11 dienų, tačiau tai – didelė pažanga

Šis eksperimentas yra didžiulis žingsnis į priekį, nes mokslininkai jau dešimtmečius stengėsi rasti būdų, kaip užauginti embrionus šiems nebūnant gimdoje. Wezmanno mokslo institute dirbantis ląstelių biologas Jacobas Hanna sukūrė mechaninę gimdą, kuri, panašu, pagaliau pastūmės šią sritį į aukštesnį lygį.

Mechaninė gimda padėjo sintetiniams pelių embrionams išlikti gyviems iki 11 dienų. Pelės nėštumas įprastai trunka 20 dienų. Deja, tiek laiko embrionams išgyventi nepavyko. Apskritai, šią technologiją dar reikia smarkiai tobulinti, nes iš 10 000 ląstelių gumulėlių, suskirstytų į embrionus, tik 50 vystėsi tinkamai.

J. Hanna džiaugėsi, jog šis atradimas įrodė, kad žinduolių embrionai gali augti už gimdos ribų. Vėliau buvo bandyta nustatyti, ar kamieninės ląstelės gali išgyventi ir tinkamai augti palaikant procesą laboratoriniu būdu. Komanda sugebėjo išauginti sintetinius embrionus iki 8,5 dienos.

Jie stebėjo, kaip vystosi tinkamos formos smegenys, nervinis vamzdelis ir žarnyno traktas, atsirado plakanti širdis. Embrionų vystymasis atrodė panašiai kaip ir įprastų pelių embrionų, tad tai duoda didelių vilčių tolimesniems tyrimams. Mokslininkai su entuziazmu tvirtino, jog pagaliau vyksta reikšmingas pokytis – pereiname į sferą, kur bus įmanoma nuo nulio sukurti embrioną, o galbūt ir gyvą, pilnai funkcionuojantį organizmą.

Sintetinė embriologija kažkada bus naudojama žmonėms

Nors galvojant apie sintetinius embrionus iš karto kyla minčių, ar šie bandymai nepereis į bandymus su žmonėmis, tačiau sintetinė embriologija žengia tik pirmuosius žingsnius. Mokslininkai dar nesugeba pilnai išauginti funkcionuojančio organizmo net ir naudodami peles. O žmonių nėštumas trunka kur kas ilgiau, tad tokių embrionų auginimas būtų nepalyginamai sudėtingesnis.

Tačiau tyrėjai pripažįsta, jog eksperimentai su žmonių embrionais veikiausiai sukels daug diskusijų ir etikos klausimų. Tada mokslininkams ir visai bendruomenei tikrai teks nuspręsti, kur yra sintetinės embriologijos ribos ir kokie veiksmai dar yra etiškai priimtini.

Pats J. Hanna tikina, jog savo pasiekimų neketina naudoti tam, kad būtų įmanoma iš sintetinių embrionų išauginti žmones reprodukciniams tikslams. Mokslininkas mano, jog sintetinė embriologija pirmiausia padės sumažinti eksperimentų su gyvūnais kiekį. O kai ši technologija bus ištobulinta ir ją bus įmanoma pritaikyti žmonėms, jis nori tokius žmonių embrionus naudoti kaip priemonę, galinčią sukurti organus ir audinius transplantacijai bei gydyti žmonių ligas.

Pavyzdžiui, jei leukemija sergančiam pacientui reikėtų kaulų čiulpų transplantacijos, kad išgyventų, mokslininkai galėtų paimti paciento odos ląsteles ir paversti jas kamieninėmis ląstelėmis, augindami jas bioreaktoriuje. Taip pacientas sulauktų kaulų čiulpų ląstelių net ir be donoro. Tad tokia technologija sukeltų tikrą revoliuciją transplantacijos ir ligų gydymo srityse.

Tik ar technologija niekada nebus panaudota sintetiškai auginant funkcionuojančius žmones, kol kas negali užtikrinti niekas. Tyrime nedalyvavęs dr. Jamesas Briscoe sakė, kad itin svarbu apibrėžti tokios technologijos reguliavimą dar prieš pradedant kurti sintetinius žmonių embrionus. Jis teigė [2]:

„Sintetiniai žmogaus embrionai nėra greita perspektyva. Mes žinome mažiau apie žmonių embrionus nei apie pelių embrionus, o pelių sintetinių embrionų neefektyvumas rodo, kad norint, jog [eksperimento] išvados būtų perkeltos į žmonių [eksperimentus], reikia dar tobulėti. Dabar yra tinkamas laikas apsvarstyti geriausią teisinę ir etinę sistemą, reglamentuojančią žmogaus sintetinių embrionų tyrimus ir naudojimą bei atnaujinti dabartinius reglamentus.“