Eksperci podkreślają, że to przełomowe osiągnięcie, które może pomóc w badaniach nad zaburzeniami genetycznymi, ale jednocześnie rodzi poważne pytania etyczne oraz prawne.
Jak podał brytyjski dziennik, badacze z University of Cambridge i California Institute of Technology stworzyli syntetyczne embriony ludzkie poprzez przeprogramowanie embrionalnych komórek macierzystych. Szczegóły tego eksperymentu nie zostały jeszcze opublikowane w żadnym czasopiśmie, jednak autorzy porównali wyhodowane zarodki do naturalnych ludzkich embrionów w wieku ok. 14 dni. Modele te nie mają bijącego serca ani zaczątków mózgu, ale zawierają już w sobie komórki, z których zwykle tworzy się łożysko, woreczek żółtkowy i sam zarodek.
Struktury łudząco przypominają embriony na najwcześniejszych etapach rozwoju człowieka i mogą stanowić klucz do opracowania nowych metod badania wpływu zaburzeń genetycznych i biologicznych na nawracające poronienia oraz inne zaburzenia ciążowe i rozwojowe.
Jednak badanie to, co podkreślają sami twórcy, rodzi również poważne rozterki etyczne i prawne, ponieważ hodowane w laboratorium embriony wykraczają poza obowiązujące w większości krajów świata przepisy.
- Nauczyliśmy się tworzyć modele przypominające ludzki embrion poprzez przeprogramowanie embrionalnych komórek macierzystych - powiedziała w Bostonie prof. Magdalena Żernicka-Goetz, polsko-brytyjska embriolożka i główna autorka projektu badawczego, cytowana przez "Guardiana".
Dodała, że nie ma na razie żadnej perspektywy wykorzystania syntetycznych embrionów w praktyce klinicznej. Wszczepianie ich do macicy pacjenta byłoby nielegalne, a do tego nie jest jeszcze jasne, czy struktury te mają potencjał dalszego dojrzewania, wykraczające poza najwcześniejsze etapy rozwoju.
Motywacją do pracy była dla naukowców chęć zrozumienia okresu rozwojowego, który określa się mianem „czarnej skrzynki” rozwoju człowieka. Nazwa ta wywodzi się stąd, że wg prawa naukowcom wolno hodować embriony w laboratorium tylko do ustawowego limitu 14 dni. Kolejne etapy można obserwować jedynie na obrazach USG wykonywanych w czasie ciąży lub na oddanych do badań martwych zarodkach.
- Chodziło nam o to, żeby doprowadzić do sytuacji, kiedy będziemy mogli modelować naturalny ludzki rozwój embrionalny za pomocą komórek macierzystych, co dałoby nam bardzo dużo informacji o jego początkach i ewentualnych zaburzeniach, bez konieczności wykorzystywania prawdziwych zarodków do badań - tłumaczy Robin Lovell-Badge, biolog komórkowy i genetyk rozwojowy z Instytutu Francisa Cricka w Londynie, cytowany przez dziennik.
Jak przypomina "Guardian", już wcześniej grupa prof. Żernickiej-Goetz oraz konkurencyjna grupa z Instytutu Weizmanna w Izraelu wykazały, że komórki macierzyste myszy można stymulować do samodzielnego formowania się we wczesne struktury embrionalne, które posiadają zaczątki przewodu pokarmowego, mózgu i bijące serce. Od tego czasu trwa wyścig, w którym naukowcy z całego świata starają się przełożyć ten eksperyment na model ludzki.
Obecnie wyhodowane struktury, z których każda wyrosła z pojedynczej embrionalnej komórki macierzystej, osiągnęły etap, do którego nie udało się doprowadzić nikomu wcześniej, czyli gastrulację. Jest to faza w rozwoju zarodka zwierzęcego, będąca kamieniem milowym, ponieważ dochodzi w niej do zgrupowania komórek pełniących podobne funkcje w organizmie. Istotą gastrulacji jest przekształcenie jednorodnego dotąd zarodka w odrębne linie komórkowe i ustalenie podstawowych osi ciała. Na tym etapie embrion nie ma jeszcze bijącego serca, jelit ani zaczątków mózgu, ale uzyskane modele posiadały już tzw. komórki pierwotne, które są prekursorami komórki jajowej i plemników.
- Nasz ludzki model jest pierwszym trójliniowym modelem embrionu ludzkiego, który wykształca komórki owodni i komórki prekursorowe komórki jajowej oraz plemników – podkreśliła prof. Żernicka-Goetz w wypowiedzi dla "Guardiana". - Jest piękny i stworzony w całości z embrionalnych komórek macierzystych.
Zdaniem specjalistów badanie to pokazuje, że w tej dziedzinie biologii nauka wyprzedziła prawo. Naukowcy i etycy z różnych krajów już podejmują działania w celu opracowania nowych wytycznych regulujących prace nad syntetycznymi embrionami. - Jeśli intencją jest to, aby te modele były bardzo podobne do normalnych embrionów, to w pewnym sensie powinny być traktowane tak samo – uważa Lovell-Badge. - Jednak obecne ustawodawstwo w ogóle o nich nie wspomina. Ludzie się tym martwią.
Pytaniem, które pozostaje na razie bez odpowiedzi, jest to, czy wyhodowane struktury rzeczywiście mają szansę wyrosnąć na żywe stworzenia. Na razie dowiedziono, że syntetyczne zarodki wyhodowane z komórek myszy, które także wyglądają prawie identycznie jak naturalne, po wszczepieniu do macicy dorosłego osobnika, nie rozwijają się w żywe zwierzęta. W kwietniu br. naukowcy z Chin stworzyli syntetyczne embriony z komórek małpy i wszczepili je samicom, i choć kilka samic wykazywało początkowe oznaki ciąży, żaden zarodek nie rozwijał się dłużej niż kilka dni. Badacze twierdzą, że na razie zupełnie nie wiadomo, czy bariera dla bardziej zaawansowanego rozwoju jest jedynie techniczna, czy też ma bardziej fundamentalne przyczyny biologiczne.
- Bardzo ciężko na to odpowiedzieć. I trudno będzie nam stwierdzić, czy to coś więcej, czy tylko kwestia techniczna – mówi Lovell-Badge, dodając, że mimo tej niejasności należy pilnie wzmocnić istniejące prawo.