Genetiker erschaffen die weltweit ersten „synthetischen Embryonen“

Forscher verwenden Stammzellen von Mäusen, um embryoähnliche Strukturen mit Darmtrakt, Gehirnanfängen und einem schlagenden Herzen zu bilden

Forscher haben die weltweit ersten „synthetischen Embryonen“ in einer bahnbrechenden Leistung geschaffen, die die Notwendigkeit von Spermien, Eizellen und Befruchtung umging.

Wissenschaftler des Weizmann-Instituts in Israel fanden heraus, dass Stammzellen von Mäusen dazu gebracht werden konnten, sich selbst zu frühen embryoähnlichen Strukturen mit einem Darmtrakt, den Anfängen eines Gehirns und einem schlagenden Herzen zusammenzusetzen.

Die lebenden Strukturen, die als synthetische Embryonen bekannt sind, weil sie ohne befruchtete Eizellen erzeugt werden, sollen in naher Zukunft ein tieferes Verständnis dafür fördern, wie sich Organe und Gewebe während der Entwicklung natürlicher Embryonen bilden.

Die Forscher glauben jedoch, dass die Arbeit auch Tierversuche reduzieren und letztendlich den Weg für neue Quellen von Zellen und Geweben für menschliche Transplantationen ebnen könnte. Beispielsweise könnten Hautzellen eines Leukämiepatienten potenziell in Knochenmarksstammzellen umgewandelt werden, um seinen Zustand zu behandeln.

„Bemerkenswerterweise zeigen wir, dass embryonale Stammzellen ganze synthetische Embryonen erzeugen, was bedeutet, dass dies die Plazenta und den Dottersack umfasst, die den Embryo umgeben“, sagte Prof. Jacob Hanna, der die Bemühungen leitete. „Wir sind wirklich begeistert von dieser Arbeit und ihren Auswirkungen.“ Die Arbeit ist veröffentlicht in Cell.

Letztes Jahr beschrieb dasselbe Team, wie es eine mechanische Gebärmutter gebaut hatte, die es natürlichen Mäuseembryos ermöglichte außerhalb der Gebärmutter wachsen für einige Tage. In der neuesten Arbeit wurde dasselbe Gerät verwendet, um Stammzellen von Mäusen mehr als eine Woche lang zu pflegen, fast die Hälfte der Tragzeit einer Maus.

Einige der Zellen wurden mit Chemikalien vorbehandelt, die genetische Programme aktivierten, um sich zu Plazenta oder Dottersack zu entwickeln, während andere sich ohne Eingriff in Organe und andere Gewebe entwickelten.

Während die meisten Stammzellen keine embryoähnlichen Strukturen bildeten, verbanden sich etwa 0.5 % zu kleinen Kügelchen, aus denen unterschiedliche Gewebe und Organe wuchsen. Im Vergleich zu natürlichen Mausembryonen waren die synthetischen Embryonen zu 95 % gleich in ihrer inneren Struktur und den genetischen Profilen der Zellen. Soweit die Wissenschaftler das beurteilen konnten, waren die gebildeten Organe funktionsfähig.

Hanna sagte, synthetische Embryonen seien keine „echten“ Embryonen und hätten nicht das Potenzial, sich zu lebenden Tieren zu entwickeln, oder zumindest hätten sie das nicht, wenn sie in die Gebärmutter von weiblichen Mäusen transplantiert worden seien. Er hat eine Firma namens gegründet Erneuerung Bio das darauf abzielt, menschliche synthetische Embryonen zu züchten, um Gewebe und Zellen für medizinische Bedingungen bereitzustellen.

„In Israel und vielen anderen Ländern, wie den USA und Großbritannien, ist es legal und wir haben die ethische Genehmigung, dies mit humaninduzierten pluripotenten Stammzellen zu tun. Dies bietet eine ethische und technische Alternative zur Verwendung von Embryonen“, sagte Hanna.

Dr. James Briscoe, ein Hauptgruppenleiter am Francis Crick Institute in London, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagte, es sei wichtig zu diskutieren, wie die Arbeit am besten geregelt werden könne, bevor menschliche synthetische Embryonen entwickelt würden.

„Synthetische menschliche Embryonen sind keine unmittelbare Perspektive. Wir wissen weniger über menschliche Embryonen als über Mausembryos, und die Ineffizienz der synthetischen Mausembryos legt nahe, dass die Übertragung der Ergebnisse auf den Menschen eine weitere Entwicklung erfordert“, sagte Briscoe.

Lesen Sie die ganze Geschichte hier…