Модел на човешки ембрион, отгледан в лаборатория, произвежда кръвни клетки

Учени създадоха в лаборатория структури, наподобяващи човешки ембриони, които произвеждат кръвни клетки – откритие с потенциал за регенеративната медицина.

Способността да се създават кръвотворни стволови клетки в лабораторни условия може един ден да позволи лечение на пациенти, нуждаещи се от трансплантация на костен мозък, чрез използване на техни собствени клетки, пише изданието The Guardian.

Това е последният пробив в бързо развиващата се област, в която се създават ембрионални модели от стволови клетки – без нужда от яйцеклетки или сперматозоиди – което дава възможност за изучаване на най-ранните етапи от човешкото развитие.

„Беше вълнуващ момент, когато в чашката се появи кръвночервен цвят – видим дори с просто око“, разказва д-р Джитеш Неупане от Института Гърдън към Университета в Кеймбридж, водещ автор на изследването.

Той и колегите му използват модела, за да изучават най-ранните етапи от развитието на сърцето и кръвта.

„Това хвърля светлина върху начина, по който кръвните клетки се формират естествено по време на човешката ембриогенеза, като предлага потенциал за медицински напредък – от скрининг на лекарства и изучаване на ранното развитие на кръвта и имунната система, до моделиране на кръвни заболявания като левкемия“, казва Неупане.

Използваните човешки стволови клетки могат да бъдат създадени от всяка клетка в тялото, което означава, че методът може да позволи създаване на кръв, напълно съвместима с организма на пациента.

Макар да съществуват и други методи за създаване на човешки кръвотворни стволови клетки в лаборатория, те изискват допълнителни протеини. Новият метод обаче имитира естествения процес на развитие, при който самостоятелно организиращи се структури водят до формиране на различни типове клетки.

„Макар че сме още в началото, способността да произвеждаме човешки кръвни клетки в лаборатория е значителна стъпка към бъдещи регенеративни терапии – които използват собствените клетки на пациента за възстановяване и регенерация на увредени тъкани“, казва проф. Азим Суерани от Института Гърдън, старши автор на публикацията.

В това последно изследване учените използвали човешки стволови клетки, за да възпроизведат някои от клетките и структурите, които обикновено се появяват през третата и четвъртата седмица от бременността. Моделът е създаден така, че да липсват тъканите, които в естествен ембрион формират плацентата и жълтъчната торбичка – което означава, че няма теоретичен потенциал да се развие в плод и не формира тъкани, които биха дали начало на мозъка.

„Това е минималистична система“, обяснява Неупане.

Екипът наблюдавал как триизмерните структури, наподобяващи ембрион, се формират под микроскоп. До втория ден те се самоорганизирали в три зародишни слоя – ектодерма, мезодерма и ендодерма – основите на човешкия телесен план. До осмия ден се появили пулсиращи сърдечни клетки – тези, които в развиващия се ембрион дават начало на сърцето.

До 13-ия ден учените забелязали червени петна от кръв. Кръвотворните стволови клетки, извлечени от модела, показали способност да се диференцират в различни типове кръвни клетки – включително червени кръвни телца, които пренасят кислород, и бели кръвни клетки, важни за имунната система.