Znajdź zawartość

Po raz pierwszy w historii wyhodowano i utrzymano przy życiu małpi embrion zawierający ludzkie komórki. Z najnowszego numeru Cell dowiadujemy się, że chińsko-amerykańsko-hiszpański zespół naukowy wprowadził ludzkie komórki macierzyste do małpich embrionów i obserwował, jak się one rozwijają. Uczeni informują, że ludzkie i małpie komórki podlegały podziałowi i wzrostowi. Co najmniej 3 takie embriony przetrwały w warunkach laboratoryjnych przez 19 dni. Badania przeprowadził ten sam zespół, który w ubiegłym roku poinformował, iż w warunkach laboratoryjnych jest w stanie utrzymać przy życiu małpi embrion przez 20 dni od zapłodnienia. W 2017 roku ci sami naukowcy informowali o utworzeniu świńskich i krowich embrionów z ludzkimi komórkami oraz szczurzych embrionów z komórkami myszy. Ostatnie badania podzieliły jednak środowisko naukowe. Specjaliści kwestionują potrzebę tego typu badań z wykorzystaniem bliskich krewnych człowieka. Zwierzęta te nie są wykorzystywane w nauce w taki sposób jak myszy czy inne gryzonie. Są też chronione przez bardziej ścisłe przepisy i zasady etyczne. Tworzenie chimer człowieka z nieczłowiekowatymi będzie napotykało opór społeczny, co może przełożyć się na opór wobec tego typu badań w ogóle. Naukowcy zajmujący się tworzeniem chimer ludzko-zwierzęcych mają nadzieję, że w ten sposób uda się lepiej testować leki czy hodować organy do przeszczepów. Jak zauważa Alfonso Martinez Arias, biolog z Uniwersytetu Pompeu Fabra w Barcelonie, eksperymenty z takimi zwierzętami jak świnie czy krowy są bardziej obiecujące i trudniej tutaj o przekroczenie granic etycznych. Juan Carlos Izpisua Belmonte z Salk Institute for Biological Studies, który brał udział w najnowszych badaniach, zapewnia, że nikt nie myśli o implantowaniu hybrydowego embriona małpie. Celem badań jest lepsze zrozumienie, jak komórki różnych gatunków komunikują się ze sobą w embrionie. Izpisua Belmonte mówi, że prace nad chimerami ludzko-mysimi są o tyle trudne, że to dwa odległe od siebie gatunki, więc ich komórki komunikują się na różne sposoby. Jeśli więc lepiej zrozumiemy sposób komunikacji komórek w chimerach ludzko-małpich, będziemy w stanie poprawić chimery ludzko-mysie, mówi Izpisua Belmonte. Podczas najnowszych eksperymentów naukowcy zapłodnili jaja makaka krabożernego. Sześć dni po zapłodnieniu do 132 embrionów wprowadzono ludzkie pluripotencjalne komórki macierzsyte. W każdym z embrionów rozwijała się unikatowa kombinacja ludzkich i małpich komórek. Embriony umierały też w różnych tempie. W 11. dniu po zapłodnieniu żyło 91 embrionów, w dniu 17. zostało ich tylko 12, a w dniu 19 – zaledwie 3. Magdalena Zernicka-Goetz z California Institute of Technology zauważa, że badania te dowodzą, iż ludzkie komórki macierzyste mogą być wprowadzane do małpich embrionów. Dodaje, że autorzy badań nie byli w stanie kontrolować, w jaki typ komórek rozwiną się ludzkie komórki macierzyste, a jest to kluczowy warunek, by technologie takie wykorzystać np. do hodowli organów. Z kolei Martinez Arias bardziej sceptycznie podchodzi do wyników badań. Zwraca on uwagę, że po 15. dniu od zapłodnienia doszło do śmierci wielu embrionów, a to wskazuje, że ich rozwój był bardzo daleki od prawidłowego. Próby tworzenia chimer ludzi z małpami rodzą spory opór etyczny. Wprowadzane są kolejne przepisy regulujące tę kwestię. W przyszłym miesiącu zostaną opublikowane nowe wytyczne International Society for Stem Cell Research (ISSCR). Obecnie organizacja ta zabrania rozmnażania chimer ludzko-zwierzęcych i rekomenduje większy nadzór nad badaniami, gdzie ludzkie komórki mogą być integrowane w zwierzęcego gospodarza rozwijającego centralny układ nerwowy. Nie wiemy na razie, jakie będą nowe zalecenia. W wielu krajach, w tym w USA, Wielkiej Brytanii i Japonii istnieją przepisy ograniczające badania nad chimerami, do stworzenia  których wykorzystano ludzkie komórki. W roku 2019 Japonia zniosła zakaz prowadzenia badań z użyciem zwierzęcych embrionów zawierających ludzkie komórki i zaczęła badania takie finansować. W 2015 roku amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH) wprowadziły moratorium na finansowanie z budżetu federalnego badań, w czasie których ludzkie komórki są wprowadzane do embrionów zwierzęcych. W 2016 pojawiła się propozycja zniesienia moratorium. Do dzisiaj pozostaje ono w mocy. Rzecznik prasowy NIH powiedział, że agencja czeka obecnie na nowe wytyczne ISSCR. « powrót do artykułu

Komórki jajowe mają kulisty kształt. Jednak po zapłodnieniu rozpoczyna się ich przemiana w ludzi, psy czy ryby. Tworzą się osie ciała, które decydują, gdzie jest głowa, a gdzie ogon (górna i dolna część ciała człowieka), gdzie brzuch, a gdzie plecy, gdzie strona lewa i strona prawa. Naukowcy z Marine Biological Laboratory (MBL) są pierwszymi, którym udało się obrazować sam początek reorganizacji komórek, która decyduje o ostatecznym kształcie organizmu. Najbardziej interesującym i tajemniczym zagadnieniem biologii rozwoju jest pochodzenie osi ciała u zwierząt, mówi współautor badań Tomomi Tani. Wraz z Hirokazu Ishim informują oni na łamach Molecular Biology of the Cell, że do rozwoju osi ciała przyczyniają się oboje rodzice. Matka odpowiada za oś brzuch-plecy, a ojciec za oś głowa-ogon. Do określenia planu ciała rozwijającego się embrionu u zwierząt konieczne jest wkład matki i ojca, mówi Tani. Najnowsze odkrycie nie tylko odpowiada na jedno z fundamentalnych pytań biologicznych, ale może pomóc w stwierdzeniu, dlaczego czasem rozwój przebiega nieprawidłowo. A taka wiedza może przydać się w tak różnych dziedzinach jak medycyna i rolnictwo. Obowiązująca teoria mówi, że to, jak zostaje ustalona oś ciała zależy od filamentów aktynowych wewnątrz komórki jajowej. Filamenty te odpowiedzialne są za ruch cytoplazmy, zmianę kształtu komórki oraz jej ruch. Odpowiadają też za ruch cytoplazmy po zapłodnieniu. Jednak dotychczas nikomu nie udawało się zobrazować tego procesu, gdyż odbywa się on bardzo szybko i na małych przestrzeniach wewnątrz żywej komórki. Tani i Ishii wykorzystali fluorescencyjny mikroskop polaryzacyjny – technologię opracowaną przed kilku laty m.in. przez uczonych w MBL, w tym Taniego. Technologia ta pozwala na obrazowanie zjawisk zachodzących na przestrzeni nanometrów. Za pomocą tej techniki naukowcy obserwowali aktynę w jajach osłonic z rodzaju Ciona. Dzięki spolaryzowanemu światłu i molekułom fluorescencyjnym uczeni byli w stanie obserwować orientację molekuł aktyny. Gdy Tani i Ishii przyjrzeli się niezapłodnionemu jaju, większość filamentów aktynowych miło przypadkową orientację. Po zapłodnieniu przez jajo przeszła fala jonów wapnia i filamenty aktynowe ułożyły się w jednym kierunku i skurczyły względem osi nachylonej o 90 stopni, pod kątem przyszłej osi brzuch/plecy. Następnie rozpoczął się ruch cytoplazmy. Tworzenie osi ciała rozpoczęło się zaraz po zapłodnieniu. Naukowcy kontynuują swoje badania. Ich długoterminowym celem jest odkrycie i opisanie sił działających w rozwijających się embrionie, które decydują o jego morfologii i strukturze. Mamy nadzieję, że badania nad molekularnym uporządkowaniem cytoszkieletu pozwolą nam przyjrzeć się zjawiskom mechanicznym, które decydują o morfologii organizmów wielokomórkowych,mówi Tani.   Po lewej widzimy falę jonów wapnia przechodzących przez komórkę jajową po zapłodnieniu. Po prawej zaś – ruch cytoplazmy w tym samym jaju.   Po lewej jajo przed i po zapłodnieniu. Po prawej zmiany orientacji filamentów aktynowych od czasu przed zapłodnieniem po pierwszy podział komórkowy po zapłodnieniu. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół naukowy poinformował o uzyskaniu dwóch nowych embrionów nosorożca białego północnego. Trwa dramatyczna walka o ocalenie tego podgatunku. Na Ziemi pozostały przy życiu tylko dwie samice Fatu i jej matka Najin. W 2018 roku zmarł ostatni samiec, Sudan. Uzyskane embriony mogą pozwolić na odtworzenie gatunku, do którego zagłady doprowadził człowiek. Przed kilkoma tygodniami, 13 grudnia, zespół specjalistów z niemieckiego Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung, czeskiego ZOO Dvur Kralove i kenijskiego Ol Pejeta Conservancy pobrał od Fatu 14 oocytów. Z Kenii przewieziono je do laboratorium Avantea w Cremonie, gdzie oocyty poddano dojrzewaniu, a następnie 8 z nich zapłodniono spermą nieżyjącego samca Suni. W wigilię Bożego Narodzenia 2 jaja osiągnęły stadium blastocysty, kiedy to można było je poddać krioprezerwacji. Są obecnie przechowywane w ciekłym azocie, gdzie dołączyły do trzech wcześniej zamrożonych embrionów. Pandemia COVID-19 znacznie zakłóciła ubiegłoroczny projekt stworzenia nowych embrionów, które miały dołączyć do embrionów uzyskanych w roku 2019. Niestety, od Najin nie pobrano żadnych oocytów. Wcześniej oocyty pobierano, jednak nie udało się uzyskać z nich jaj. Specjaliści sądzą, że przyczyną może być wiek Najin i jej problemy zdrowotne. W brzuchu 31-letniej Najin odkryto duży guz. W tej chwili nie powoduje on problemów, jednak może negatywnie wpływać na funkcjonowanie jej narządów płciowych. Jako, że w grę wchodzą tutaj też kwestie bioetyczne specjaliści jeszcze raz ocenią stan zdrowia Najin i dopiero wówczas zdecydują, czy będą od niej pobierane oocyty. Ubiegły rok skończył się więc sukcesem, który nadszedł po paśmie porażek. Z powodu pandemii odwołano procedury pobrania oocytów zaplanowane na marzec i czerwiec ubiegłego roku. W sierpniu oocyty pobrano, ale nie udało się uzyskać embrionów. Biolodzy reprodukcyjni uznali, że przyczyną porażki była długa, 9-miesięczna, przerwa pomiędzy procedurami pobierania. Sukces z grudnia dowodzi, że kluczem do sukcesu jest regularne pozyskiwanie oocytów w odstępach co 3-4 miesiące. W grudniu rozpoczęto również przygotowania do następnego kroku – procedury zaimplementowania zarodków. Najpierw w listopadzie 2020 roku do Ol Pejeta Conservancy przywieziono samca nosorożca białego południowego. Byk z Lewa Wildlifa Conservancy spłodził już liczne potomstwo, więc uznano go za odpowiedniego kandydata. Zwierzę zostało wysterylizowane. Będzie on przebywał z Fatu i Najin, a jego zachowanie będzie ściśle monitorowane. To właśnie po zachowaniu samca naukowcy rozpoznają, w jakim momencie cyklu reprodukcyjnego są samice. Zaimplementowanie embrionów musi bowiem odbyć się w odpowiednim momencie. « powrót do artykułu