Model ljudske blastociste - rana faza razvoja embrija

 

Umjetna blastocista, dobijena reprogramiranjem ćelija, Credit: UT Southwestern

Naučnici su napravili model rane faze ljudskog embrija, blastociste, u laboratorijskim uslovima. Blastocista je nakupina ćelija koje nastanu dijeljenjem oplođene jajne ćelije u prvim danima od začeća. Ona se formira otprilike 5. dana nakon začeća.

Dakle, svi smo mi jednom davno bili blastocista. Od ove nakupine ćelija ne nastaje isključivo embrio  dio ovih ćelija formira trofoblast, ćelije od kojih se razvijaju zaštitne ovojnice embrija i placenta. istovremeno, naučnici ne znaju dovoljno o razvoju blastociste, to je nekako ostalo zamagljeno jer je ovu fazu jako teško proučavati. 

Stvaranje modela blastociste bi moglo omogućiti naučnicima da se bave važnim pitanjima o ljudskoj plodnosti, poput onoga zašto in vitro oplodnja (IVF) često zakaže. Naime, sada je teško je odgovoriti na pitanja poput onog koji to geni orkestriraju razvoj blastociste i zašto je implantacija tako često neuspješna te uopšte naučnici bi mogli bolje shvatiti rane faze razvoja ljudskog bića.

Jedini izvor ljudskih blastocista su donirani embriji izvorno stvoreni za IVF tretmane, koji su rijetki i za koje postoji dosta etičkih problema upotrebe.  U potrazi za alternativom, nekoliko skupina naučnika potaknulo je matične stanice miša da stvaraju nakupine nalik blastocistima nazvanim blastoidi.

Nedavno su objavljena rada u časopisu Nature, jedna pod nazivom  Blastocyst-like structures generated from human pluripotent stem cells, drugi pod naslovom Modelling human blastocysts by reprogramming fibroblasts into iBlastoids u kojima su različitim meotdama stvorene ljudske blastociste. Ovi radovi sada čine ključni napredak na ovom polju, pokazujući da ljudske embrionalne matične ćelije ili ćelije reprogramirane iz odraslih tkiva mogu biti potaknute da se samoorganiziraju u petrijevki, formirajući strukture koje nalikuju ranim ljudskim embrijima. Ovo je prvi integrirani model humanog embrija koji sadrži tipove stanica povezanih sa svim osnovnim ćelijskim linijama fetusa i njegovih potpornih tkiva.

U prvom radu, tim naučnika s Univerziteta Texas Southwestern Medical Center u Dallasu i Medicinskog univerziteta Kunming u Kini tretirao je ljudske matične ćelije određenim faktorima rasta da bi stvorio umjetne blastociste, nazvane "ljudski blastoidi". Naučnici su pokazali da to mogu učiniti pomoću matičnih ćelija izvedenih iz ljudskih embrija ili pomoću odraslih ćelija kože koje su reprogramirane u matične ćelije.

U drugoj recenziranoj studiji, Jose Polo s Univerziteta Monash u Claytonu u Australiji i njegove kolege reprogramirali su diferencirane stanice kože  kako bi stvorili mješavinu stanica, od kojih su neke prerasle u ljudske blastoide.

Ovi blastoidi nisu blastociste i dakle ne radi se o nikakvim ljudskim embrijima. Radi se o strukturama koje jako dobro oponašaju blastociste i mogu se pratiti aktivnosti gena na ovakvim modelima.