Рубрика: Гены

Ученые создали «лабораторную копию» человеческого эмбриона без сперматозоида, яйцеклетки и матки

Современный мир – удивительное место. Мы приблизились к созданию искусственного интеллекта, научились редактировать геном и смогли вырастить человеческий эмбрион в лабораторных условиях. Выходит, мы живем в будущем, о котором писали научные фантасты. Но так как реальность от фантастики все же, отличается, в каждой из указанных областей есть ограничения. Так, современные ИИ-системы не обладают сознанием, за редактирование генома человека предусмотрена уголовная ответственность, а созданная израильскими учеными «копия» человеческого эмбриона – первая в своем роде. Разработанную исследователями структуру едва ли можно назвать человеческой, а подобные эксперименты поднимают новые этические вопросы. И хотя работа сильно отличается от всех предыдущих, ученые действительно добились впечатляющих результатов.

Что такое биоэтика

Биоэтика – это междисциплинарное изучение моральных и этических вопросов и ответы на них. Правда, далеко не все специалисты согласны с определением термина – настолько сложная эта область. Судите сами – новые лекарства, биомедицинские процедуры и способы изменения растений и животных приносят пользу миллионам людей. Однако те же самые инновации потенциально опасны и вызывают множество этических вопросов относительно их надлежащего использования.

Отметим, что вопросы биоэтики зачастую связаны с пересекающимися проблемами из различных областей исследований, включая науки о жизни, биотехнологии, медицину, государственную политику, юриспруденцию и философию. И хотя биоэтика начиналась как междисциплинарная область исследований, в настоящее время она сама по себе является полноценной дисциплиной.

В центре внимания биоэтики — здравоохранение, исследовательская этика, а также экологическая этика, которая изучает вопросы, связанные с деятельностью человека и этикой общественного здравоохранения.

По мере того как технологии развиваются все быстрее, а вопросы, связанные с их внедрением, становятся все более сложными, биоэтика будет продолжать развиваться и приобретать все большее значение. Более того, обсуждение проблем биоэтики давно вышло за пределы университетских стен.

Читайте также: Тайны нейротехнологий – можно ли использовать мозг как оружие?

Сегодня, на фоне новостей о создании искусственного человеческого эмбриона и выращиванию человеческих органов внутри других животных, к биоэтике приковано всеобщее внимание.

Как стволовые клетки помогли создать «лабораторный» эмбрион?

Итак, вернемся к результатам исследования, опубликованного в журнале Nature. В нем описано как эксперты «убедили» эмбриональные стволовые клетки человека самоорганизоваться в модель, напоминающую человеческий эмбрион на ранних этапах развития.

Стволовые клетки – клетки-предшественники всех тканей организма, которые могут стать абсолютно любой зрелой клеткой. По этой причине стволовые клетки активно применяют в различных областях медицины.

Примечательно, что ранее в этом году несколько лабораторий по всему миру опубликовали результаты предварительных исследований, описывающих развитие структур, подобных человеческому эмбриону. Новая работа, однако, сильно отличается от предыдущих, так как «лабораторный» эмбрион был создан без использования сперматозоидов, яйцеклеток или оплодотворения.

Стволовые клетки выделяют из пуповинной крови, пупочного канатика, плаценты.

Еще одним ключевым отличием нового исследования является использование химически, а не генетически модифицированных эмбриональных стволовых клеток и создание модели, более похожей на настоящий человеческий эмбрион. Так, в ходе работы израильские ученые использовали коллекцию гибких стволовых клеток (называемых плюрипотентными стволовыми клетками), которые затем вернули к их более ранней форме.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Авторы нового исследования также отмечают, что в ходе предыдущих попыток создания подобной модели отсутствовал ряд важных типов клеток, присутствующих в эмбрионах на ранних стадиях развития в утробе матери в нормальных условиях. Добиться результата удалось, основываясь на более ранних исследованиях, в ходе которых ученые создавали точные модели мышиных эмбрионов без использования оплодотворенной яйцеклетки в качестве основы.

Как ученые создали аналог человеческого эмбриона?

Команда, возглавляемая Джейкобом Ханной из Института Вейцмана в Израиле, создала модели эмбрионов возрастом до 14 дней, что является законным пределом для подобных исследований во многих странах (а также моментом, когда начинают развиваться такие органы, как мозг). Затем исследователи разделили стволовые клетки на три группы, одну из которых оставили в исходном состоянии, а две другие подвергли химическим модификациям, предназначенным для «включения» определенных генов.

В результате в двух группах с химически модифицированными клетками, «включенные» гены стимулировали трансформацию клеток в ткани, необходимые для создания «лабораторного» эмбриона. Затем все три группы были объединены в одну и один процент сгустков, образовавшихся среди клеток, смог успешно слиться в эмбрионоподобные структуры, которые затем росли еще в течение восьми дней.

Ученые создают модели эмбрионов для того, чтобы изучать самые первые дни после зарождения новой человеческой жизни и делать это наиболее этически приемлемым способом

На этом этапе модельные эмбрионы содержали примерно 2500 клеток и достигли уровня зрелости, эквивалентного 14-дневному человеческому эмбриону, выросшему в утробе матери. Очень важно с самого начала смешать правильные виды клеток, – объясняют авторы исследования.

Несмотря на то, что вероятность успеха при создании моделей была низкой (поскольку стволовые клетки правильно организовывались лишь в небольшом проценте случаев), полученная модель, по-видимому, производит все различные типы клеток, которые формируют ткани на раннем этапе развития.

Вам будет интересно: Умер Дэвид Беннетт — первый человек со свиным сердцем

Авторы работы и ученые, которые не принимали участие в исследовании подчеркивают, что полученные модели не следует рассматривать как человеческие, хотя лабораторные структуры очень на них похожи.

Что дальше?

Главная цель нового исследования заключалась не в том, чтобы создать искусственные эмбрионы или тем более людей, а в том, чтобы провести фундаментальные исследования для лучшего понимания процессов раннего эмбрионального развития. Более того, авторы работы надеятся, что их исследование однажды поможет определить, как именно формируются здоровые человеческие эмбрионы и наоборот.

Исследователи надеются, что их работа прольет свет на относительно плохо изученную раннюю стадию развития человека, во время которой, как известно, развиваются болезни и врожденные дефекты.

Исследования Института Вейцмана не предполагают переноса моделей в утробу человека или животного или разработки структур после 14 дней.

Некоторые ученые назвали новую работу «впечатляющим шагом», однако не стоит забывать о сложных этических вопросах и необходимости введения более четких этических правил при разработке моделей человеческих эмбрионов, выращенных в лабораторных условиях.

Не пропустите: Что такое трансгенные продукты и почему россияне их боятся?

Все потому, что новейшие модели человеческих эмбрионов становятся все более сложными и вплотную приближаются к нормальному развитию плода. В работе подчеркивается, «что надежная нормативно-правовая база необходима больше, чем когда-либо». Но даже в отсутствии такой базы исследователи из Кембриджского университета приступили к разработке первой системы управления моделями человеческих эмбрионов на основе стволовых клеток. Словом, будущее нас ждет интересное.