Spermin yumurtayla buluştuğunu unutun.

Bilim insanları, insan kök hücrelerini kullanarak petri kaplarının içinde insan embriyosuna benzer yapılar oluşturdular. Laboratuvarda yetiştirilen bu damlalar, doğurganlık için önemli bir kilometre taşı olan rahme implantasyon sonrasında insan embriyosunu taklit eden çok sayıda yapı geliştiriyor ve en az 14 gün sürüyor.

On yıl önce, üreme hücreleri olmadan embriyo benzeri yapılar veya embriyoidler üretmek gülünç görünürdü. Ancak bilim insanları, insan oluşumuna yönelik karmaşık moleküler yolculuğun haritasını giderek daha fazla çıkardıkça, erken insan gelişiminin “kara kutusuna” göz atmak için sperm ve yumurtayı ortadan kaldırmak mümkün hale geliyor.

Hala bir Frankenstein deneyi gibi geliyor kulağa. Ancak bu çaba korkunç bir bilimsel merak değil. Gelişimin çoğunlukla ters gitme eğiliminde olduğu insan hamileliğinin ilk birkaç haftası hakkında çok az şey biliniyor. Bu erken aşamaları taklit eden modelleri biyolojik örneklerle ilgili tartışmalar olmadan incelemek, hamile kalma mücadelesi veren çiftlerin erken gebelik kayıplarının gizemlerine ışık tutmasına yardımcı olabilir.

Yeni bir çalışma yayınlandı Tabiat embriyoid emektarı Dr. Jacob Hanna'dan şimdi laboratuvar gebelik zaman çizelgesini ileri itiyor. Ekip, insan embriyonik kök hücrelerini, erken dönem insan embriyolarını modelleyen embriyoidlere dönüştürdü. Biyolojik muadilleri gibi, laboratuvar bazlı damlacıklar da insan gelişiminin erken aşamalarını tanımlayan ana doku “katmanlarını” geliştirdi.

"Drama ilk ayda yaşanıyor, hamileliğin geri kalan sekiz ayında çoğunlukla büyüme yaşanıyor" şuraya Hanna. “Fakat o ilk ay hâlâ büyük ölçüde kara bir kutu. Kök hücreden türetilmiş insan embriyo modelimiz bu kutuya etik ve erişilebilir bir şekilde bakmanın yolunu sunuyor."

Embriyoid tarifi

İki yıl önce aynı ekip gişe rekorları kıran bir sonuç yayınladı: Yumurtanın spermle buluşması, en azından farelerde yaşamı tetiklemek için gerekli değil. Ekip, fare kök hücrelerini kullanarak hücreleri bir petri kabının içindeki embriyo benzeri yapılara itebilecek kimyasal bir çorba keşfetti.

"Embriyo en iyi organ yapma makinesi ve en iyi 3 boyutlu biyoyazıcıdır; biz onun yaptıklarını taklit etmeye çalıştık." şuraya O zamanlar Hanna'ydı.

Fikir nispeten basit görünüyor: Tüm embriyonik hücreler başka herhangi bir hücre tipine dönüşme potansiyeline sahiptir. Ancak bu hücreler aynı zamanda oldukça sosyaldir. Çevrelerine (örneğin aldıkları kimyasal veya hormonal sinyallere) bağlı olarak dokularda kendi kendilerine organize olurlar.

Embriyoidlerin kültürlenmesi, her ikisi de Hanna laboratuvarından gelen iki ilerlemeye dayanıyor.

Geri döndürülen kök hücreler tamamen saf bir duruma, her türlü kimliği ortadan kaldıran bir tabula rasa'ya yerleştirilir. Genellikle kök hücreleri tekdüze bir kalabalık olarak düşünürüz, ancak aslında bir gelişim yelpazesindedirler. İleriye doğru atılan her adım, hücrenin gelişimini belirli bir hücre tipine veya organa doğru yönlendirir. Ancak saf bir kök hücrenin vücudun herhangi bir kısmına dönüşme potansiyeli vardır.

Saf kök hücrelerin tamamen yeniden başlatılması, kök hücrelerin insanlarda olup olmadığına bakılmaksızın konakçılarına entegre edilmesini kolaylaştırır. veya fareler.

Bir diğer ilerleme ise embriyoidleri besin dalgalarıyla yıkayan elektronik olarak kontrol edilen bir cihazdır. Bir kalp pili gibi pompa, besinlerin rahimdeki embriyolar üzerinde nasıl yıkandığını simüle ederken, aynı zamanda oksijen seviyelerini ve atmosfer basıncını da kontrol ediyor.

İçinde kavram kanıtı çalışmasıFarelerden alınan hücrelerin küçük bir kısmı embriyo benzeri yapılara dönüştü. Normal gebeliklerinin yaklaşık yarısına kadar doğal emsallerine benzer şekilde geliştiler. Sekiz gün sonra embriyoidlerin atan bir kalbi, dolaşımlarında kan hücreleri, klasik kıvrımlı mini bir beyni ve sindirim sistemi vardı.

"Eğer bir embriyoya doğru koşulları verirseniz, onun genetik kodu önceden belirlenmiş, birbiri ardına düşecek şekilde düzenlenmiş domino taşları gibi işleyecektir." şuraya Hanna daha önceki bir röportajda. "Amacımız bu koşulları yeniden yaratmaktı ve artık her domino taşının bir sonrakine çarpmasını gerçek zamanlı olarak izleyebiliyoruz."

Neredeyse İnsan

Fareler insan değildir. Hanna bunun farkında ve yeni çalışma bu uçurumu kapatıyor.

İlk adım? Bir insan kök hücresini saf bir duruma döndürerek hazırlayın.

Ekip, eldeki bu hammaddeyle hücrelere soy adı verilen farklı kimlikler verdi. Bunlardan bazıları sonunda embriyoyu oluşturan hücrelere dönüşür. Diğerleri, plasentayı oluşturan veya yumurta sarısı kesesini (küçük, yuvarlak) oluşturanlar gibi destekleyici hücrelere dönüşür. çok görevli gelişen embriyonun sağlığını destekler.

Başka bir deyişle, erken gelişen insan embriyosu karmaşık bir ekosistemdir. Bu nedenle, saf kök hücreleri birden fazla role ikna etmenin embriyoid yapımcılarından uzun süredir kaçması şaşırtıcı değil. Ancak erken insan gelişiminde büyük bir adım olan implantasyon gerçekleştikten sonra her bir soy vazgeçilmez hale gelir. Döllenmiş bir embriyo rahim duvarına bağlandığında, daha fazla gelişme için gerekli olan sayısız değişikliği tetikler. Aynı zamanda embriyo kaybının sıklıkla meydana geldiği dönemdir.

Yeni çalışma, implantasyon sonrası aşamaya odaklanıyor ve ekibin önceki fare embriyoid protokolünü, kendi kendini organize eden insan embriyoidleri üretmek için yeniden kullanıyor. Şaşırtıcı bir şekilde daha basitti.

Ekip, fare kök hücrelerini farklı soylara doğru itmek için genetik mühendislik yapmak zorunda kaldıklarını söylüyor. İnsan hücrelerinde, kök hücrelerdeki genetik programları aktive etmek ve onları üç tür destek dokusuna dönüştürmek için besin banyosunda ayarlamalar yaptılar (ilave genlere gerek yoktu).

Embriyitler olgunlaştıkça ekip, bunların aslına uygunluğunu incelemek için bir dizi moleküler ve genetik araç kullandı. Genel olarak yapılar, döllenmeden sonraki 3 ila 7 gün arasında doğal olarak geliştirilen insan embriyolarının 14 boyutlu mimarisine benziyordu. Hatta bazı hücreler, evde hamilelik testleri için kullanılan bir hormon olan insan koryonik gonadotropini (hCG) bile pompaladı. Hücrelerin salgılarını çubuğa sürmek çift hatlı pozitif sonuç verdi.

Ekip, genel olarak embriyoidlerin, döllenmeye veya anne rahmi ile etkileşime gerek kalmadan, erken implante edilmiş bir embriyonun önemli gelişimsel dönüm noktalarını gösterdiğini söyledi.

[Gömülü içerik]

Embriyoid Irk

Hanna'nın ekibi embriyoidleri ileri iten tek kişi değil.

Bu yıl Haziran ayında, iki diğer takımlar İmplantasyondan sonra insan embriyolarını taklit eden tasarlanmış embriyoidler. Tarifler ve malzemeler Hanna'nınkilerden farklı. Örneğin bir çalışma, kök hücreleri destekleyici dokular olmaya iten bir dizi güçlü genetik faktör ekledi.

Bilim adamları hangi embriyoidlerin doğal emsallerine en çok benzediği konusunda tam olarak anlaşamıyorlar. Bununla birlikte, bir konuda hemfikirdirler: Kök hücreler, doğru koşullar altında, giderek karmaşıklaşan embriyo benzeri yapılar halinde kendi kendini organize etme konusunda inanılmaz bir yeteneğe sahiptir.

Şimdilik 14 günlük embriyoid "en gelişmiş" henüz.

Pek çok ülkede doğal insan embriyoları üzerinde yapılan araştırmalar için on dört gün kesin bir sınırdır; çünkü embriyoların laboratuvarda daha fazla kültürlenmesi mümkün değildir. Ancak embriyoidler embriyo tanımına uymaz ve 14 gün sınırlamasına tabi değildir. Başka bir deyişle, insan embriyoidleri gelişim zaman çizelgesi boyunca daha da kültürlenebilir. Önceki çalışma, kök hücrelerin yarı işlevsel organlar geliştirmesiyle bunun teknolojik olarak farelerde mümkün olduğunu gösteriyor.

Eğer biraz korktuysan, yalnız değilsin. Embriyoidler, erken insan gelişiminin kara kutusunu açmak için bir silahlanma yarışında giderek daha sonraki aşamalara doğru büyüyor. Şimdilik, insan embriyonik kök hücrelerinden yetiştirilen embriyoidlerin mevcut düzenlemelere uyması gerekiyor. Ancak uyarılmış kök hücrelerden (genellikle kök hücre benzeri duruma döndürülmüş deri hücreleri kullanılarak) yapılanlar herhangi bir kurala tabi değildir.

Açıkça söylemek gerekirse embriyoidlerin tam olarak insana dönüşme kapasitesi yoktur. Ancak bir yeni bir çalışma Maymunlarda yapılan bir araştırma, rahme nakledildiğinde hamileliği tetikleyebileceklerini gösterdi; ancak bu durumda embriyoid hızlı ve doğal bir şekilde sonlandırıldı. Bu hücresel lekelerin düzenlenip düzenlenmeyeceği ve nasıl düzenleneceği konusundaki tartışmalar devam etmektedir.

Şimdilik Hanna'nın ekibi verimliliği artırmak için reçetelerini gözden geçirmeye odaklanmış durumda. Ancak uzun vadeli bir hedef olarak, gelişmemiş organları geliştirip geliştiremeyeceklerini görmek için embriyoidi daha da ileri götürmeyi umuyorlar. Bu deneylerin "erken insan gelişiminin daha önce erişilemeyen pencerelerine ışık tutacağını" söylüyorlar.

Resim Kredi: Weizmann Enstitüsü

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. Otomotiv / EV'ler, karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• ChartPrime. Ticaret Oyununuzu ChartPrime ile yükseltin. Buradan Erişin.
• Blok Ofsetleri. Çevre Dengeleme Sahipliğini Modernleştirme. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://singularityhub.com/2023/09/12/the-most-advanced-embryo-models-yet-mimic-the-first-two-weeks-of-human-development/