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Wissenschaftler erstellen “simulierte Embryonen” mit einigen Lebenstagen im Labor – 17.03.2021 – Wissenschaft

Zwei verschiedene Forschergruppen haben ein biochemisches Rezept entwickelt, mit dem adulte Zellen in Strukturen umgewandelt werden können, die Embryonen mit einem Alter von wenigen Tagen sehr ähnlich sind. Der Fortschritt verspricht, grundlegende Aspekte der Embryonalentwicklung und -schwangerschaft bei unserer Spezies zu verstehen, führt aber auch zu einer komplexen ethischen Debatte über die Natur solcher Zellstrukturen, auch wenn sie nicht in der Lage zu sein scheinen, lebensfähige Feten zu werden.

Detaillierte Daten zu diesem Kunststück finden Sie in Artikeln in der dieswöchigen Ausgabe der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature, einer der wichtigsten der Welt. Die “simulierten Embryonen” wurden Blastoide genannt – analog zu Blastozysten, da echte Embryonen bekannt sind, die etwa eine Woche alt sind. Zu diesem Zeitpunkt haben sie einen Durchmesser von einem Zehntel Millimeter und einige hundert Zellen, die in Schichten organisiert sind, deren Eigenschaften die Forscher zu imitieren versuchen.

Mit etwas anderen Techniken passten die Teams unter der Leitung des Argentiniers José Polo von der Monash University in Australien und des Chinesen Jun Wu von der University of Texas (USA) das an, was bereits über die Fähigkeit bekannt ist, adulte Zellen in „primitivere“ Zellen umzuwandeln. ihre Blastoide zu kultivieren.

In der Tat ist diese Art von Trick in den letzten Jahrzehnten relativ verbreitet geworden und wird von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt dominiert. Solche Techniken basieren auf einer einfachen Annahme: Die meisten Zellen des Organismus haben das gleiche genetische Material, ein „Rezeptbuch“, das mit dem DNA-Alphabet geschrieben wurde, das seit der Befruchtung der Eizelle durch die Spermien vorhanden ist.

Die ursprüngliche Zelle, die aus dieser Vereinigung hervorging, enthielt bereits alle Anweisungen, die zum Aufbau des gesamten Organismus erforderlich waren. Wenn dieselbe DNA in vielen unserer Zellen noch vorhanden ist, bedeutet dies, dass es zumindest theoretisch möglich ist, den gesamten Körper aus einer von ihnen zu rekonstruieren.

Basierend auf diesem Prinzip wurde das Klonen von Säugetieren ab den 1990er Jahren entwickelt, beginnend mit dem berühmten schottischen Schaf Dolly. Die Wissenschaftler stellten jedoch fest, dass es nicht einmal notwendig war, Klone herzustellen. Als die Forscher erkannten, dass die bloße Aktivierung bestimmter Gene (ungefähr funktionelle DNA-Abschnitte) ausreichte, um adulte Zellen in einen Zustand zu bringen, der dem Embryonal sehr nahe kommt, begannen sie, sie zu verwenden, um die verschiedensten Aspekte der Entwicklung zu untersuchen. Die Idee ist, dass in Zukunft dieselbe Technik dazu beitragen wird, maßgeschneiderte Gewebe für Transplantationen und andere Therapien herzustellen.

Das Hauptinteresse bestand lange Zeit darin, Zellen zu schaffen, die denen entsprechen, die im sogenannten MCI (interne Zellmasse) von Blastozysten vorhanden sind. Diese sind für den Aufbau des Embryos selbst verantwortlich und können jeden Körperteil vom Herzen bis zum Gehirn hervorbringen.

Es kommt jedoch vor, dass die Zellen der Blastozyste auch die Plazenta und andere akzessorische Strukturen hervorrufen, die für den Embryo unerlässlich sind, um sich in die Gebärmutter der Mutter zu implantieren und sich korrekt zu entwickeln.

Dieses Mal konnten sowohl Polos als auch Wus Team einige der Gene aktivieren, die bereits weit verbreitet sind, um adulte Zellen neu zu programmieren, und Strukturen aufbauen, die Blastozysten in speziellen Behältern sehr ähnlich sind.

Sowohl die Form als auch die biochemischen Eigenschaften der von den beiden Gruppen erzeugten Blastoide ähneln stark denen der verschiedenen Schichten der echten Embryonen. Es gibt jedoch einige Unterschiede: Blastoide enthalten auch einige Zellen mit eigenen Eigenschaften, die in natürlichen Blastozysten nicht vorhanden sind. Basierend auf diesen und anderen Details sowie dem, was aus der Entwicklung ähnlicher Strukturen mit Mauszellen bekannt ist, „ist es unwahrscheinlich, dass Blastoide das volle Potenzial für die Embryonalentwicklung haben“, sagt Martin Johnson, emeritierter Professor für Reproduktionswissenschaften an der Universität Cambridge kommentierte die Studie auf Anfrage der Zeitschrift Nature.

Trotzdem machten die Forscher deutlich, dass sie vorerst nicht beabsichtigen, die sogenannte 14-Tage-Regel zu überschreiten, eine Grenze, die heutzutage von Wissenschaftlern für die Forschung mit echten menschlichen Embryonen festgelegt wird (die nur bis zu verwendet werden können) in diesem Alter). Blastoide wären nützlich, um Probleme der frühen Embryonalentwicklung und Unfruchtbarkeit zu untersuchen, und auch als Plattform zum Testen von Arzneimitteln, da sie aus den Zellen eines bestimmten Patienten mit demselben genetischen Material wie dieser Patient maßgeschneidert werden können. Wir sind ein Familienunternehmen.

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