Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Naukowcy uzyskali małpy-chimery
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Zespół profesora Jakoba Hanny z Instytutu Weizmanna stworzył z komórek macierzystych kompletne modele ludzkich embrionów i prowadził ich rozwój poza macicą przez 8 dni. Embriony posiadały wszystkie struktury charakterystyczne dla naturalnie powstałych 14-dniowych embrionów, w tym łożysko, pęcherzyk żółtkowy, kosmówkę i inne tkanki potrzebne do odpowiedniego wzrostu. To znaczące osiągnięcie, gdyż to, co udawało się dotychczas uzyskać z ludzkich komórek macierzystych nie mogło być uznawane za prawdziwe modeli embrionów, gdyż nie posiadało niemal żadnych struktur niezbędnych do rozwoju embrionalnego.
Modele embrionu uzyskane przez zespół Hanny posłużą nie tylko do badań nad słabo poznanym najwcześniejszym etapem rozwoju człowieka. A to ten etap jest w wielu momentach kluczowy. W siódmym dniu po zapłodnieniu rozwijający się zarodek zagnieżdża się w macicy, a już 3-4 tygodnie później wykształcają się zawiązki wszystkich narządów. Wszystko rozgrywa się w pierwszym miesiącu, przez pozostałych osiem miesięcy płód głównie rośnie, mówi Hanna. Jednak ten pierwszy miesiąc to dla nas w dużej mierze tajemnica. Nasze embriony stworzone z komórek macierzystych pozwolą na badanie tego okresu w sposób łatwy i etyczny. Rozwój modelowego embrionu bardzo przypomina rozwój prawdziwego ludzkiego embrionu, szczególnie rozwój różnych jest struktur, dodaje uczony.
Zespół Hanny korzystał z doświadczeń zdobytych podczas prac na mysim embrionem w komórek macierzystych. W przypadku ludzkiego embrionu naukowcy również nie skorzystali ani z zapłodnionego jaja, ani z macicy. Użyli pluripotencjalnych komórek macierzystych, które mogą różnicować się w wiele – ale nie wszystkie – typów komórek. Część z wykorzystanych komórek pobrali ze skóry dorosłego człowieka, część pochodzi zaś z linii komórkowych od lat hodowanych w laboratorium.
Następnie wykorzystali opracowaną przez siebie metodę reprogramowania zmieniając je w komórki na wcześniejszym etapie życia, które mogą różnicować się w dowolny typ komórek. Ten etap odpowiada 7-dniowemu zarodkowi, takiemu, który właśnie zagnieżdża się w macicy.
Naukowcy podzielili pozyskane przez siebie komórki na trzy grupy. Ta, która miała rozwinąć się w embrion pozostała bez zmian. Pozostałe dwie grupy poddano działaniu odpowiednich środków chemicznych – bez modyfikacji genetycznych – po to, by rozwinęły się tkanki potrzebne do utrzymania embrionu przy życiu – łożysko, pęcherzyk żółtkowy i kosmówkę. Po wymieszaniu komórek w odpowiednim zoptymalizowanym środowisku, doszło do spontanicznej samoorganizacji i około 1% z nich utworzył embrion. Embrion z definicji sam się rozwija. Nie trzeba mu mówić, co ma robić. Wystarczy uwolnić zakodowany wewnątrz potencjał. Kluczowym elementem jest wymieszanie odpowiednich komórek na samym początku. Gdy się to zrobi, embrion samodzielnie zaczyna się rozwijać, mówi Hanna. Po uzyskaniu embrionu naukowcy przez 8 dni rozwijali go poza macicą, uzyskując etap rozwoju odpowiadający 14-dniowemu zarodkowi.
Gdy naukowcy porównali wewnętrzną organizację swojego modelu z ilustracjami i wynikami badań anatomicznych dostępnych w atlasach z lat 60., zauważyli olbrzymie podobieństwa. Ich model zawierał każdą znaną strukturę, znajdowała się ona w odpowiednim miejscu, miała prawidłowe rozmiary i kształt. Embrion wydzielał nawet odpowiednie hormony. Gdy naukowcy je pobrali i umieścili na komercyjnym teście ciążowym, uzyskali wynik dodatni.
Wiele wad rozwojowych pojawia się w pierwszych tygodniach życia zarodka, gdy kobieta jeszcze nie wie, że jest w ciąży. Stworzony w Izraelu model pozwoli na poszukiwanie zarówno sygnałów świadczących o prawidłowym, jak i nieprawidłowym rozwoju. Już teraz naukowcy zauważyli, że jeśli do 10 dnia po zapłodnieniu embrion nie zostanie otoczony komórkami tworzącymi łożysko, jego struktury zewnętrzne, jak pęcherzyk żółtkowy, nie rozwijają się prawidłowo.
Naukowcy poinformowali też, że na etapie odpowiadającym 7. dniu po zapłodnieniu model składał się ze 120 komórek, a jego średnica wynosiła 0,1 mm. Na etapie 14. dnia był on złożony z około 2500 komórek i mierzył 0,5 mm.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Chin, Kanady i Wielkiej Brytanii poinformowali o znalezieniu jednego z najlepiej zachowanych embrionów dinozaurów. „Dziecko Yingliang” pozwala lepiej zbadać związki pomiędzy dinozaurami a ptakami. Embrion znajduje się w pozycji charakterystycznej dla współczesnych ptaków na krótko przed wykluciem się. Embrion zidentyfikowano jako należący do grupy owiraptorozaurów (jaszczur, złodziej jaj), terapodów blisko spokrewnionych z ptakami.
Badający skamieniałość naukowcy zauważyli, że głowa embrionu znajduje się poniżej tułowia, kończyny są po obu jej stronach, a grzbiet jest zawinięty w kierunku szerszego końca jaja. Nigdy wcześniej nie widziano takiej pozycji u żadnego z embrionów ginozaurów. Jest ona jednak powszechna wśród współczesnych ptaków. Odkrycie oznacza, że początki takiej pozycji pojawiły się już u terapodów nie będących ptakami.
Embrion ma około 27 centymetrów długości i znajduje się wewnątrz 17-centymetrowego jaja. Embriony dinozaurów to jedne z najrzadziej spotykanych skamieniałości. Większość z nich jest niekompletnych z przemieszczonymi kośćmi. Jesteśmy niezwykle podekscytowani znalezieniem „Dziecka Yingliang”. Jest ono świetnie zachowane i pozwoli nam poznać wiele tajemnic dotyczących rozwoju i reprodukcji dinozaurów, mówi główny autor artykułu, doktor Fion Waisum Ma z University of Birmingham. Uczony dodaje, że podobna pozycja „Dziecka Yingliang” i współczesnych ptasich embrionów sugeruje podobne zachowanie przed wykluciem się z jaja.
„Dziecko Yingliang” liczy sobie 72–66 milionów lat. Zostało zidentyfikowane jako owiraptorozaur na podstawie czaszki. Grupa ta obejmowała upierzone terapody zamieszkujące tereny dzisiejszej Azji i Ameryki Północnej. Skamieniałość znaleziono w prefekturze Ganzhou na południu Chin w skałach z późnej kredy.
Autorzy badań porównali pozycję embrionu owiraptorozaura z pozycjami embrionów innych terapodów oraz ptaków i na tej podstawie zaproponowali hipotezę, zgodnie z którą zachowanie embrionu przed wykluciem, w wyniku którego przyjął on taką pozycję nie jest unikatowe dla ptaków, ale pojawiło się najpierw wśród terapodów przed dziesiątkami, a może nawet setkami milionów lat.
Interesująca jest też sama historia embrionu. Został on kupiony przez dyrektora firmy Yingliang Group, pana Lianga Liu, około roku 2000 jako przedmiot, który mógł być jajem dinozaura. Gdy po roku 2010 budowano Yingliang Stone Nature History Museum, pracownicy muzealni wybierający przedmioty na ekspozycję, zidentyfikowali go jako jajo dinozaura. Dopiero wówczas rozpoczęto badania i trafiono na sensacyjną skamieniałość.
Ten embrion wewnątrz jaja to jedna z najpiękniejszych skamieniałości jakie kiedykolwiek widziałem. Mały dinozaur wygląda jak mały ptak przed wykluciem, zwinięty w jaju. To kolejny dowód wskazujący, że liczne cechy współczesnych ptaków pojawiły się u dinozaurów, mówi profesor Steve Brusatte z University of Edinburgh.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wykorzystując wirusy, naukowcy z Chin wprowadzili do genomu embrionów rezusów ludzką kopię genu MCPH1, który odpowiada za rozwój mózgu. Ich badania nad ewolucją ludzkiej inteligencji wzbudziły wątpliwości natury etycznej. Pojawiły się też porównania do "Planety małp".
O tym, że MCPH1 odpowiada za rozwój mózgu, wiedziano ze wcześniejszych badań, które pokazały, że dzieci urodzone bez niego mają małe mózgi.
Z 11 urodzonych małpek do fazy testów dożyło tylko 5. Eksperyment przeprowadzili akademicy z Chińskiej Akademii Nauk oraz Instytutu Zoologicznego w Kunming. Współpracowali z nimi specjaliści z Uniwersytetu Karoliny Północnej. Wyniki studium opublikowano na łamach pisma National Science Review (NSR).
Zespół ustalił, że tak jak u ludzi, mózgi transgenicznych małp rozwijają się dłużej. Ponadto zwierzęta te wypadają lepiej w testach pamięci krótkotrwałej i czasu reakcji. Co istotne, ich mózgi nie rosły większe niż w grupie kontrolnej.
Badania wycinków itp. wskazywały na zmieniony wzorzec różnicowania neuronów, który skutkował opóźnionym dojrzewaniem komórek nerwowych i mielinizacją. Dalsze badania, m.in. transkryptomu na głównych etapach rozwoju, zademonstrowały silnie zaznaczone typowo ludzkie odroczenie ekspresji genów związanych z różnicowaniem neuronów i sygnalizacją synaptyczną.
Małpy przeszły testy, które wymagały zapamiętania kolorów i kształtów z ekranu. Były też poddawane badaniu rezonansem magnetycznym (MRI).
Część naukowców podniosła kwestię statusu małp, które miałyby być zmienione w sposób pozwalający myśleć o nich jak o ludziach. Inni, np. Larry Baum z Centrum Nauk Genomicznych Uniwersytetu Hongkońskiego, uważają, że porównania do "Planety małp" są przesadzone. Baum przypomina, że genomy rezusa i człowieka różnią się o kilka procent, a to miliony zasad. W eksperymencie zmieniono niewielką ich liczbę w zaledwie jednym z ok. 20.000 genów. Wg naukowca, uzyskane wyniki stanowią poparcie dla teorii, że wolniejsze dojrzewanie neuronów w mózgu mogło być czynnikiem podwyższającym inteligencję w toku ludzkiej ewolucji.
Przypomnijmy, że w styczniu br. chińscy naukowcy ujawnili 5 makaków sklonowanych z jednego zwierzęcia, które zmodyfikowano genetycznie w taki sposób, by cierpiało na zaburzenie rytmu okołodobowego (przeprowadzono u niego rozbicie genu zegarowego BMAL1). U wszystkich małp rozwinęły się objawy problemów psychicznych związanych z zaburzeniami snu, w tym depresji czy lęku.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.