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

Eksperci z francuskiej firmy Ultimate Holography zbudowali drukarkę, która tworzy trójwymiarowe hologramy o niedostępnym dotychczas poziomie realizmu i niezwykle bogatych kolorach. Urządzenie można wykorzystać do odtwarzania oryginalnych kolorów lub scen w muzeach sztuki, modelach architektonicznych czy reklamie. Przez 15 lat pracowaliśmy nad zbudowaniem drukarki hologramów, która miałaby wszystkie zalety dotychczasowych technologii, a jednocześnie nie występowałyby w niej ich wady, takie jak kosztowne lasery, powolny wydruk, ograniczone pole widzenia hologramów czy słabo nasycone kolory. Osiągnęliśmy nasz cel dzięki drukarce CHIMERA, która wykorzystuje tanie komercyjne lasery i szybko drukuje hologramy z kolorem wysokiej jakości, mówi główny autor badań Yves Gentet. Wydruk wykonywany jest na specjalnym materiale zaprojektowanym przez twórców drukarki. Obraz można oglądać ze wszystkimi szczegółami i w pełnej gamie kolorów nawet pod kątem 120 stopni. Wydruki można tworzyć albo z trójwymiarowych modeli wygenerowanych na ekranie komputera, albo ze skanów fizycznych modeli. Do ich stworzenia potrzebny jest jednak dedykowany skaner autorstwa twórców CHIMERY. Co ciekawe, Francuzi wykorzystali firm, które poniosły rynkową porażkę. Firmy, które opracowały pierwsze dwie generacji holograficznych drukarek natknęły się na problemy technologiczne i zostały zamknięte. Nasz niewielki samofinansujący się zespół zauważył, że kluczem do sukcesu jest wysoce czuły fotomateriał o drobnym ziarnie, a nie sztywny komercyjnie dostępny materiał, jaki był wykorzystywany w poprzednich systemach, mówią przedstawiciele Ultimate Holography. Ich drukarka wykorzystuje tanie czerwone, zielone i niebieskie lasery o niewielkiej mocy ze specjalnymi migawkami, które z dokładnością do milisekund regulują ekspozycję nośnika druku na światło. Powstał też specjalny system zapobiegający wibracją, dzięki któremu nośnik pozostaje nieruchomy przez cały czas trwania wydruku. Po wykonaniu nadruku nośnik jest zanurzany w specjalnej mieszaninie chemicznej a całość jest następnie zabezpieczana przed wpływem środowiska. Holograficzne piksele, czyli hogele, mają rozmiary 250-500 mikrometrów, a prędkość wydruku wynosi od 1 do 50 Hz. Na przykład dla 250-mikronowego hogela druk jest wykonywany z prędkością 50 Hz. To oznacza, że wydruk hologramu o rozmiarach 30x40 cm trwa 11 godzin, czyli jest dwukrotnie szybszy niż przy użyciu wcześniejszych technologii. Nowy system oferuje znacznie szersze pole widzenia, wyższą rozdzielczość, zauważalnie lepsze odwzorowanie kolorów i rozpiętość tonalną niż dotychczasowe systemy. Opracowany przez nas nośnik zapewnia większą jasność, a lasery o niskiej mocy powodują, że system jest łatwy w użyciu, zapewnia Gentet. Twórcy CHIMERY twierdzą, że w miarę rozwoju technologii, szczególnie oprogramowania 3D, możliwe będzie wykorzystanie ich urządzenia do tworzenia wydruków holograficznych na potrzeby medycyny i innych zaawansowanych zastosowań. « powrót do artykułu

Naukowcy stworzyli pierwsze na świecie małpy-chimery. Hex, Roku i Chimero są ponoć zdrowe i normalnie zbudowane, a ich ciała składają się z komórek pochodzących z 6 różnych genomów. Autorzy raportu z pisma Cell podkreślają, że udało im się poczynić olbrzymie postępy, ponieważ dotąd chimerami były głównie myszy. Shoukhrat Mitalipov z Oregon Health & Science University (OHSU) zebrał w jednym miejscu komórki pochodzące z kilku embrionów rezusów i zaimplantował je samicom. Kluczem do sukcesu było zmieszanie komórek na bardzo wczesnym etapie rozwoju (z 2-4-komórkowych blastocyst), bo są one totipotencjalne, tzn. mogą się różnicować w każdy typ komórkowy organizmu. Komórki nigdy się nie spajają, ale pozostają w pobliżu i współpracują, by utworzyć tkanki oraz narządy. Stwarza to niemal nieograniczone możliwości naukowe - podkreśla Mitalipov. Pierwsze próby amerykańskiego zespołu z wszczepianiem do embrionów małp hodowlanych zarodkowych komórek macierzystych, a więc zabieg wykorzystywany w przypadku myszy, zakończyły się niepowodzeniem. Uzyskiwano bowiem organizmy, w których występowały wyłącznie komórki zarodka macierzystego. Porażka nie zniechęciła biologów, dlatego zamiast korzystać z zamrożonych komórek, zdecydowali się na pobieranie ich ze środka masy embrionu i wstrzykiwanie bezpośrednio do drugiego zarodka. W rezultacie nie uzyskano pojedynczej chimery, ale bliźnięta. Kiedy Amerykanie wpadli wreszcie na trop skuteczniej metody, pobierali pojedyncze komórki blastocysty, a następnie mieszali komórki pochodzące od 3-6 dawców, uzyskując w ten sposób 29 nowych blastocyst. Wybrali 14 najsilniejszych i wszczepili je 5 surogatkom. U wszystkich implantacja się powiodła. U 3 samic ciążę zakończono przed terminem i badano płody-chimery, później w wyniku cesarskiego cięcia urodziły się bliźnięta Roku i Hex oraz "samotny" Chimero. Wszystkie matki odrzuciły dzieci. Naukowcy spekulują, że powodem był nienaturalny dla nich sposób urodzenia młodych. Na razie nie wiadomo, czy Roku, Xex i Chimero mogą mieć dzieci. Akademicy z OHSU sugerują, że embrionalne komórki macierzyste naczelnych, które są niekiedy w laboratorium od przeszło 20 lat, nie mają tych samych możliwości, co komórki pobrane z żywych embrionów. Musimy wrócić do podstaw i badać nie tylko hodowle embrionalnych komórek macierzystych, ale także komórki macierzyste w embrionach. Nie możemy modelować wszystkiego na myszach. Jeśli chcemy przejść z terapiami z komórek macierzystych z laboratoriów do klinik i od myszy do ludzi, musimy zrozumieć, co komórki naczelnych mogą, a czego nie.