ヒトとサルのキメラ胚は19日目までinvitroで成長しました

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ヒトとサルのキメラ胚は19日目までinvitroで成長しました
ヒトとサルのキメラ胚は19日目までinvitroで成長しました
Anonim
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Juan Ispisua Belmonteのグループは、人間と類人猿の最初のキメラ胚の作成に関するデータを公開しました。合計で、科学者は132個のキメラ胚を収集しましたが、それらを子宮に着床させませんでしたが、それらのいくつかをinvitro培養で発生の20日目に持ち込みました。キメラ内のヒト細胞は首尾よく根を下ろしました:後期胚では、それらは胚組織の最大7パーセントを占めました。そして、彼らは隣人であるカニクイザルの細胞とも信号を交換しました。作品はジャーナルCellに掲載されました。

2019年には、キメラ胚の世界から2つのニュースが次々と登場しました。日本政府はヒトとマウスの細胞からの胚の作成を承認し、その時までに中国ではヒトとモンキーのハイブリッド胚がすでに成長していました。最初の日本の実験の結果についてはまだ何も知りません。 2番目の中国の研究のデータは断片的でした-それはスペインの新聞にリークされ、作品自体はまだ登場していませんでした。そして今だけ結果が印刷されています。作品の作者が出版物STATに語ったように、パンデミックのためにそれをすぐに完成させて出版することはできませんでした。

キメラ胚の作成は有用な作業ですが(たとえば、その中で人間のために予備の臓器を育てることが可能です)、倫理的に曖昧です(これについてはブログ「PorkHeart」で詳しく説明しています)。科学者と生命倫理学者は、そのような実験をいつ中止するかについてまだ合意できません-人間の神経や生殖細胞が動物の組織に埋め込まれるのではないかという恐れのためです。したがって、米国では、この種の研究は政府の資金援助を受けておらず、フアン・カルロス・イズピスア・ベルモンテのグループは中国でそれを実施しなければなりませんでした。

しかし、倫理委員会よりも胚性細胞との交渉はさらに難しいことが判明しました。事実は、キメラ「マンエイプ」を用いた以前の実験では、ヒト細胞はひどく根を下ろしました-それらはすぐに発達を停止するか、アポトーシスによって死にました。

この問題を解決する方法はたくさんあります。たとえば、私たちは最近、ブタとのキメラ胚で人間の筋肉がどのように成長したかについて話しました。これを可能にするために、とりわけ細胞の自殺に関与するTP53遺伝子は、ヒト細胞ではオフにされました。

ベルモンテのグループは別の道を歩みました-科学者は人間の胚性細胞を「改善」しました。通常、このような実験では、再プログラミングによって取得されます。体の成体細胞を取り、胚体外組織(胎盤など)ではなくヒト組織を与えることができる場合、胚状態に「ロールバック」します。 「改善」の過程で、細胞はさらに「ロールバック」するために追加のシグナル伝達物質で処理されます-胚組織と胚外組織の両方がそれらから得られる段階まで。

研究者らは、胚盤胞期(受精後6日目、胚は壁の1つに細胞の束がある中空の球のように見える)で132個のカニクイザル胚を採取し、それぞれに25個の高度なヒト胚性細胞を注入しました。これらの細胞は、後でキメラ胚で見やすくするために、赤色蛍光タンパク質で標識されています。 7日目に、132個のハイブリッド胚すべてが赤く光ったことが判明しました。つまり、ヒト細胞がそれらに根付いています。

Belmonteらは、in vitroでキメラ胚を培養し続けました。彼らが開発した方法では、子宮に着床せずに胚を数週間成長させることができます。キメラの半分は開発の15日目まで生き残り、約10%は19日目まで生き残った(それらはそれ以上栽培されなかった)。この時までに、胚は着床と原腸陥入(いくつかの層への分割と一般的なボディプランの形成)の類似物である試験管内で生き残っています。胚組織におけるヒト細胞の割合は最大7パーセントでした。これは、マンマウスキメラの以前の記録(4パーセント)よりも高く、マンブタキメラで達成されたもの(パーセントの端数)よりもはるかに高いです。

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これは胚が生き残った方法です:コントロール(黒)とキメラ(緑)

胚体外組織にはヒト細胞が少なく、約4パーセントでした。これは、それらが偶然にこれらの組織に落ちる頻度が少ないという事実、または胚体外組織の発達のためのプログラムがサルと人間の間で異なるという事実に起因する可能性があります。

ハイブリッド胚の内部で何が起こっているかを追跡するために、研究の著者はそれらを個々の細胞に分解し、これらの細胞のRNAを配列決定しました-このようにして、どの遺伝子がそれらの中で働いているか、したがってこれらの細胞が何をしているのかを確認することができましたに変わります。サル細胞はよりしっかりと発達経路にあることが判明しました-一連の転写物に基づいて、サル細胞を胚組織と胚外組織に分割する方が簡単です。しかし、すべてのタイプのヒト細胞は、RNA転写物のセットで類似していた。同時に、キメラ胚の遺伝子の働きは、サルまたはヒトのみの細胞からなる対照の遺伝子の働きとは異なることが判明しました。特に、ハイブリッド内の細胞は、異なる表面受容体に関連するより多くの遺伝子を発現しました。つまり、明らかに、キメラのヒトとサルの部分は互いに活発に「通信」していました。

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キメラサルとヒト胚

その分野での最初の研究のように、ベルモンテと同僚の仕事はそれが答えるより多くの質問を提起します。彼らは、キメラ胚をより生存可能にし、ヒト細胞にそれらの中でより良く生き残るように教えることが可能かどうかをまだ理解していません。さらに、人間の細胞とサルの相互作用の分野では、多くの作業が進められています。サルと人間の細胞がどのように影響し合うのか、より「友好的」にすることができるのか、開発においてどのようにコミュニケーションを続けるのかを理解する必要があります。組織。

私たちは最近、胚の実験における他の進歩について話しました:マウスの胚が子宮の外で成長することをどのように学んだか、または哺乳類をクローン化するための新しい方法。そして、人間の胚の実験がどのように配置されているかについては、「14日後」のテキストを読んでください。

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