Zespół naukowców z Uniwersytetu w Cambridge, pod kierunkiem prof. Magdaleny Żernickiej-Goetz po raz pierwszy zbudował z komórek macierzystych myszy sztuczny embrion, który nie tylko przypomina prawdziwy, ale i rozwija się w podobny sposób. Jak pisze w najnowszym numerze czasopismo "Science", podobna praca z użyciem ludzkich komórek może pomóc w badaniach najwcześniejszych etapów procesu rozwoju człowieka, bez potrzeby wykorzystywania prawdziwych ludzkich embrionów.
Jak podkreśla prof. Żernicka-Goetz, która przybyła do Wielkiej Brytanii w 1990 roku, po studiach na Uniwersytecie Warszawskim, próby stworzenia sztucznych embrionów podejmowano do tej pory już wielokrotnie. Zespół z Cambridge doszedł do wniosku, że dotychczasowe niepowodzenia były związane z tym, że wykorzystywano do tego tylko embrionalne komórki macierzyste (ESC), tymczasem rozwój embrionu wymaga wzajemnego wpływu różnych komórek.
Tym razem wykorzystano dwa rodzaje komórek macierzystych, komórki embrionalne ECS i pozaembrionalne komórki trofoblastu TSC, które wbudowano w specjalny trójwymiarowy szkielet, tak zwaną macierz pozakomórkową. Komórki embrionalne i pozaembrionalne zaczęły ze sobą "rozmawiać" i zorganizowały się w strukturę, która przypomina i zachowuje się, jak embrion - mówi prof. Żernicka-Goetz. Ten embrion raczej nie byłby w stanie rozwinąć się w żywą mysz. Ale nie o to tu chodzi. Naukowcy pokazali tylko, że rozwija się w analogiczny sposób, jak prawdziwy.
W naturalnych warunkach, po zapłodnieniu, komórka jajowa przechodzi szereg podziałów, po czym tworzy blastocystę, w której macierzyste komórki embrionalne gromadzą się po jednej stronie, tworząc tak zwany węzeł zarodkowy, otoczony warstwą zewnętrznych komórek trofoblastu, które potem dają początek łożysku. Dodatkowo rozwijają się jeszcze komórki endodermy tworzące potem pęcherzyk żółtkowy, zapewniający właściwe odżywianie. By sztuczny embrion mógł przejść do dalszych faz rozwoju, prawdopodobnie trzeba byłoby dodać jeszcze trzeci rodzaj komórek macierzystych.
Podobna praca z użyciem ludzkich komórek może pomóc w badaniach najwcześniejszych etapów procesu rozwoju człowieka i to bez potrzeby wykorzystywania prawdziwych ludzkich embrionów. W tej chwili embriony do badań otrzymuje się z nadmiarowych komórek jajowych pobranych w klinikach in-vitro, ten sukces może sprawić, że do badań wystarczą modele ludzkich embrionów, tworzone całkowicie sztucznie.
Ta metoda może pozwolić nam prowadzić badania kluczowych etapów tego krytycznego stadium rozwoju człowieka bez konieczności korzystania z prawdziwych embrionów - mówi prof. Żernicka-Goetz. "Wiedza na temat tego, jak ten rozwój przebiega, pozwoli nam zrozumieć, dlaczego tak często coś idzie nie tak".