Yumurta veya Sperm Olmadan Büyüyen Fare Embriyoları


Memeli yaşamının tarifi basittir: bir yumurta alın, sperm ekleyin ve bekleyin. Ancak iki yeni makale, başka bir yol olduğunu gösteriyor. Doğru koşullar altında kök hücreler bölünebilir ve kendi kendilerine bir embriyoya dönüşebilir. Yayınlanan çalışmalarda Hücre ve Doğa bu ay, iki grup, her zamankinden daha uzun süre sentetik fare embriyoları yetiştirdiklerini bildirdi. Embriyolar 8,5 gün büyüdü, farklı organlar geliştirmelerine yetecek kadar uzun bir süre – atan bir kalp, bir bağırsak tüpü ve hatta nöral kıvrımlar.

Süreç mükemmel olmaktan uzak. Hücrelerin sadece küçük bir kısmı bu özellikleri geliştirir ve tamamen doğal bir embriyoyu taklit etmeyenler. Ancak bu çalışma, bilim insanlarının organ gelişimini benzeri görülmemiş ayrıntılarla görmelerine yardımcı olacak büyük bir ilerlemeyi temsil ediyor. Ann Arbor’daki Michigan Üniversitesi’nde biyomühendis olan Jianping Fu, “Bu çok, çok heyecan verici” diyor. “Bu alandaki bir sonraki kilometre taşı, büyük olasılıkla sentetik bir kök hücre bazlı insan embriyosu olacak” diyor.

İki araştırma ekibi, benzer teknikleri kullanarak başarıya ulaştı. İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’nde ve Pasadena’daki California Teknoloji Enstitüsü’nde laboratuvarları olan bir gelişimsel ve kök hücre biyoloğu olan Magdalena Zernicka-Goetz, on yıldır bu sorun üzerinde çalışıyor. “Sadece embriyonik kök hücrelerle başladık” diyor. “Gelişimin erken aşamalarını taklit edebilirler, ancak daha ileri gidemedik.” Ardından, birkaç yıl önce ekibi, plasenta ve yolk kesesini oluşturan kök hücreleri eklediklerinde embriyolarının daha da geliştiğini keşfetti. Geçen yıl, bu tekniği embriyoları 7. güne kadar kültürlemek için kullanabileceklerini gösterdiler. Doğa bugün, Zernicka-Goetz’in ekibi, 1.5 gün daha embriyoları nasıl büyüttüklerini anlatıyor.

Camdaki embriyolar

Zernicka-Goetz’in ekibi, İsrail’deki Weizmann Bilim Enstitüsü’nde kök hücre biyoloğu ve yıllardır bu sorun üzerinde çalışan Jacob Hanna tarafından geliştirilen bir tekniğin yardımıyla bunu yaptı. Geçen yıl, Hanna’nın ekibi, rahim dışında eşi görülmemiş bir süre boyunca doğal fare embriyolarını kültürlemelerine izin veren bir cihaz geliştirdiklerini bildirdi. Embriyoları 5. günden 11. güne kadar tutan bu kuluçka makinesi, embriyoların dönme dolap benzeri bir sistem üzerinde dönen cam şişelerde bulunduğu önceki bir teknolojinin özelliklerini alır ve havalandırma ekler. Havalandırma sistemi, şişelere giren oksijen ve karbondioksit karışımını ve basıncı kontrol eder.

Hanna’nın geçen yıl makalesi çıktıktan sonra, ekibi inkübatörlerinin bir kısmını diğer gelişim ve kök hücre biyologlarıyla paylaştı. Zernicka-Goetz ve deneyleri için onu biraz değiştiren meslektaşları da dahil olmak üzere, “Bu makinenin beynini isteyen herkesle paylaştık” diyor. yılında yayınlanan bir makalede Hücre 1 Ağustos’ta Hanna’nın ekibi, 8.5 gün boyunca embriyoları büyütmek için sistemi nasıl kullandıklarını anlatıyor. Farelerde tam gebelik yaklaşık 20 gündür.

Bu süre beyin bölgelerinin gelişmesi, kalbin atmaya başlaması, sinir ve bağırsak tüplerinin oluşması için yeterince uzundur. Hanna, bu sentetik embriyoların, fare spermi yumurta ile buluştuğunda oluşan doğal embriyolara çok benzediğini, ancak bunların “%100 özdeş olmadıklarını” söylüyor. “Organ boyutunda bazı kusurlar ve bazı değişiklikler görebilirsiniz.”

Her ekip embriyolarını üç farklı hücre tipini birleştirerek büyüttü ve Hanna’nın ekibi aynı zamanda saf embriyonik kök hücrelerden üç türü de oluşturmayı başardı. Hanna, “Süreci basitleştirmenin bir yolunu sunuyor” diyor. “Her şeye tek bir popülasyondan başlayabilirsiniz.” Zernicka-Goetz’in ekibi, bioRxiv’de yayınlanan bir önbaskıda benzer bir başarı bildirdi. Doğa Araştırmacılar, embriyoları oluşturmak için bir hücre dizisinden plasenta öncü hücrelerine güvendiler.)

Beyin gelişimi

Zernicka-Goetz’in ekibi ayrıca, beyin gelişiminde kilit rolü olan Pax6 adlı bir geni nakavt ettikleri bir deney gerçekleştirdi. Bu geni ortadan kaldırdıklarında, fare kafaları, o genden yoksun doğal embriyolarda meydana gelenleri taklit ederek doğru şekilde gelişmedi. Zernicka-Goetz, sonucun “sistemin gerçekten işlevsel olduğunu” gösterdiğini söylüyor.

Maine, Bar Harbor’daki Jackson Laboratuvar Hassas Genetik Merkezi’nde kök hücre biyoloğu olan Martin Pera, “Bu iki makale birbirini güçlendiriyor” diyor. “İki çok yetenekli grup birbirinden bağımsız olarak gerçekten benzer sonuçlar üretebilir.”

Araştırmacılar için bu sentetik modeller, yumurta ve spermden oluşturulan doğal embriyolara göre birçok avantaja sahiptir. Rahim dışında büyüdükleri için gözlemlenmesi çok daha kolaydır. Ayrıca genom düzenleme araçlarını kullanarak manipüle etmek daha kolaydır. Fu, “Rahatsız edebiliriz, manipüle edebiliriz, olası her fare veya insan genini devre dışı bırakabiliriz” diyor. Bu, onları doğum kusurlarında veya gelişim bozukluklarında farklı genlerin rolünü ortaya çıkarmak için faydalı kılabilir. Zernicka-Goetz, gebeliklerin neden başarısız olduğunu anlamak için bu modeli kullanmayı planlıyor.

Hanna, bu tekniği, ihtiyacı olan insanlar için yeni organ ve doku kaynağı olabilecek sentetik insan embriyoları geliştirmek için kullanmayı umuyor.

Peki ya insanlar?

Ancak bu çalışmayı insanlara çevirmek kolay olmayacak. Araştırmacılar, insan kök hücrelerini blastosist olmaya ve hatta gastrulasyonun bazı yönlerini taklit etmeye ikna ettiler – erken embriyo farklı hücre tiplerinden oluşan farklı katmanlar halinde organize olduğunda. Ancak insan hücrelerinde, döllenmeden yaklaşık bir ay sonra gerçekleşen organ oluşum aşamasına ulaşmak, önemli bir teknik zorluk teşkil etmektedir. Yine de New York’taki Rockefeller Üniversitesi’nde gelişim biyoloğu olan Ali Brivanlou iyimser. “Alan çok uzak değil.”

Ve bu embriyolar ne kadar gelişmiş olursa, etik kaygılar da o kadar büyük olur. Anahtar sorulardan biri, bu sentetik yapıların embriyo olarak kabul edilip edilmemesi gerektiğidir, bu alanda bir tartışma noktasıdır. Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği uzun zamandır 14. günden sonra (bir farede 6. güne eşdeğer) insan embriyolarının kültürlenmesine karşı tavsiyede bulunuyor – kabaca gastrulasyonun başlangıcını gösteren yapı olan ‘ilkel biftek’ göründüğünde. 2021’de toplum sınırı kaldırdı ve bu tür araştırmaların ikna edici bir bilimsel gerekçeye sahip olması gerektiğini ve bilimsel hedefe ulaşmak için gereken minimum embriyo sayısını kullanması gerektiğini söyleyen haber kılavuzları yayınladı.

Yine de Pera, bu tür modellerin etiği hakkında sürekli bir sohbete ihtiyaç olduğunu düşünüyor. Araştırmacılar, çok fazla muhalefet olmadan yıllardır insan embriyo modelleri üzerinde çalışıyorlar. Ancak araştırmacılar, organları geliştirmeye başlayan insan embriyo modelleri geliştirmeye başladıkça, bir geri tepme konusunda endişeleniyor. “Buna verilen tepki, tüm bu araştırma alanını tehlikeye atabilir” diyor. Pera, “İnsanların neyin teklif edildiğini ve bunun bir tür etik fikir birliği ile yapıldığını bilmeleri önemlidir” diye ekliyor. “Dikkatli gitmeliyiz.”

Bu makale izin alınarak çoğaltılmıştır ve ilk yayınlanan 25 Ağustos 2022’de.


Kaynak : https://worldnewsera.com/news/science/mouse-embryos-grown-without-eggs-or-sperm/

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir