Znanstvenici sa Sveučilišta u Virginiji u SAD-u razvili su neobičan embrij u svom laboratoriju. Od mišjih matičnih stanica uspjeli su razviti embrij miša koji ima funkcionalno srce, krvne žile i živčani sustav. Embrij je uzgojen u posudici te predstavlja najsofisticiraniji in vitro model sisavca dosad uzgojen.

Riječ je o velikom koraku naprijed u nastojanju znanstvenika da oponašaju prirodni razvoj sisavaca koristeći matične stanice. Samo postojanje tog embrija već je čudo i pomoći će znanstvenicima u razumijevanju razvoja sisavaca, borbi protiv bolesti, stvaranju novih lijekova te s vremenom i uzgoju tkiva i organa za ljude kojima je potrebna transplantacija.

Pronašli smo način da damo instrukcije agregatima matičnih stanica kako bismo pokrenuli razvoj embrija. Kao reakcija na te kontrolirane instrukcije, agregati se razvijaju u entitete poput embrija u procesu koji sumira embrijske korake jedan po jedan. Nevjerojatno je da možemo dobiti raznolika tkiva koja su prisutna u pravom embriju miša, kaže Christine Thisse s odjela za staničnu biologiju spomenutog sveučilišta.

Važnost istraživanja posebno je naglasio Bernard Thisse, s istog odjela Sveučilišta u Virginiji.

Ljudski organi napravljeni su od više tipova stanica koje potječu iz različitih dijelova embrija u razvoju... Jedini način da se dobiju sve te raznovrsne stanice potrebne za formiranje funkcionalnih organa jest da se razviju sustavi u kojima su preteče stanice prisutne. Entiteti embrija koje smo mi napravili koristeći matične stanice omogućuju upravo to, kaže.

Matične stanice posebne su stanice koje se mogu pretvoriti u druge tipove stanica sa specifičnim funkcijama, no izgradnja sofisticiranih modela s više tipova stanica dosad se pokazala izrazito teškim izazovom. Dosad je mnogo lakše bilo usmjeravati formiranje jednog tipa stanice u posudici nego voditi orkestar potreban za razvoj organizma baš onako kako se on razvija prirodnim putem.

Model Thisseovih pokazao se vrlo sofisticiranim u tome jer različite tipove stanica isprepleće elegantno i na pravi način, što predstavlja ogromno postignuće.

Do svog velikog postignuća nisu došli odjednom, već je to rezultat njihove ekspertize na polju razvojne biologije te prijašnjeg istraživanja u kojem su koristili embrije riba.

U novom modelu Thisseovih prisutan je notohord (preteča kralježnice), razvija se probavni sustav, srce kuca te se prvi put in vitro razvija i živčani sustav.

Dvoje znanstvenika ističe da njihov model pokazuje kako je moguće inducirati stanice da provode kompleksne razvojne programe u pravom redoslijedu.

To je nužno da bi se se jednog dana mogli proizvesti funkcionalni zamjenski ljudski organi. To bi prevladalo problem nedostatka organa za transplantaciju, kaže Christine Thisse.

No njihov model ipak ne predstavlja u potpunosti razvijenog miša i zapravo to ne može napraviti jer ključni elementi još uvijek nedostaju, poput prednjeg dijela mozga. Zasad razvoj njihovih embrija staje u fazi sredine gestacije (sredini razvoja embrija miša kod pravih miševa).

Thisseovi ipak vjeruju da će s vremenom svladati i taj korak te da će uspjeti proizvesti embrijske entitete koji sadrže sve organe.

Njihovo istraživanje objavljeno je u znanstvenom časopisu Nature Communications.

Izvor: EurekAlert