Naukowcy właśnie osiągnęli kamień milowy w biologii komórek macierzystych po stworzeniu małpy z dwóch embrionów. A dowód osiągnięcia, być może wytrącający z równowagi, pojawił się w niesamowitej zielonej poświacie niemowlęcia naczelnego.

Chociaż laboratoria badawcze stworzyły takie „chimery”, czyli organizmy z komórkami z dwóch różnych źródeł, u szczurów i myszy praca z małpami okazała się trudniejsza ze względu na ich większą złożoność biologiczną oraz dłuższy czas ciąży i dojrzewania. W poprzednich próbach naukowcy mieli trudności z pomyślnym wprowadzeniem wstrzykniętych komórek macierzystych do małpy, przy czym mniej niż 5 procent ostatecznego organizmu wyhodowano z komórek dawcy. W nowej pracy, opublikowanej 9 listopada w czasopiśmie Cell, naukowcom udało się stworzyć małpę, która wykazywała średnio ponad 60% ekspresji komórek dawcy w badanych narządach.

Reklama

Naukowcy mają nadzieję, że pewnego dnia takie chimery będą mogły modelować choroby ludzkie: jeśli wstawione komórki macierzyste niosą genomy powiązane z konkretnym schorzeniem, badacze będą mogli zbadać, jak zachowują się one w organizmie. Zdaniem Jun Wu, biologa zajmującego się komórkami macierzystymi z Southwestern Medical Center Uniwersytetu Teksasu, takie zastosowania są jednak wciąż odległe, a uważa, że ​​praca ta jest najcenniejsza jako podstawowe odkrycie naukowe.

Wysoki udział komórek macierzystych dawcy, jaki osiągnięto w badaniach, spowodował, że młode małpy cynomolgus (Macaca fascicularis) miały dziwny zielony odcień. Zanim komórki macierzyste wstrzyknięto do zarodka żywiciela, naukowcy zmodyfikowali komórki tak, aby wyrażały zielone białko fluorescencyjne, które pierwotnie znaleziono u meduzy i świeci na zielono w niebieskim świetle. Modyfikacja pozwala naukowcom ocenić, jaka część rozwijającego się zarodka pochodzi z dodanych przez nich komórek macierzystych. „Przydaje się do śledzenia komórek, dzięki czemu można odróżnić komórki wstrzyknięte do zarodka od komórek embrionalnych” – mówi Wu.

Chociaż zielonkawa poświata jest widoczna na opublikowanych przez badaczy zdjęciach małpy, nie jest ona na tyle zielona, ​​aby sugerować, że 60 procent komórek małpy pochodziło od materiału dawcy. Nie jest to zaskakujące, mówi Wu, zauważając, że naukowcy używają specjalnych testów do obliczania poziomu białka w komórkach i organizmach, z którymi pracują. „Trudno na podstawie samych obrazów ocenić, w jakim stopniu komórki wnoszą wkład” – mówi.

Reklama

Poziomy wychwytu materiału dawcy różniły się znacznie w zależności od narządów małej małpy, przy czym szczególnie wysoki poziom wychwytywano między innymi w mózgu, sercu, nerkach i płucach. Naukowcy znają kilka czynników wpływających na to, jak dobrze komórki macierzyste są włączane do narządów. Pluripotencjalne komórki macierzyste, które mogą stać się dowolną komórką organizmu, występują w różnych odmianach. Należą do nich komórki naiwne, które zachowują się jak komórki z zarodka przed implantacją i są łatwiej wbudowywane, oraz zagruntowane pluripotencjalne komórki macierzyste, które działają jak komórki poimplantacyjne i w ogóle nie można ich włączyć do chimer. Materiały, w których trzymane są komórki i zarodki w trakcie eksperymentu, mogą również wpływać na inkorporację, mówi Wu, chociaż biolodzy wciąż pracują nad zrozumieniem innych czynników.

Wu twierdzi, że dla niego kluczową wartością badania jest udowodnienie wysokiej pluripotencji komórek macierzystych, których naukowcy używają w laboratorium. Mimo to martwi go fakt, że badaczom udało się wyhodować tylko jedno młode małpy zdolne do wytworzenia zielonego białka fluorescencyjnego z 74 zarodków, a małpę trzeba było uśpić w wieku zaledwie 10 dni z powodu problemów z oddychaniem. Aby naprawdę mieć pewność co do tej techniki, chciałby, aby w jej wyniku powstały zdrowe, dorosłe małpy, które będą mogły przekazywać komórki pochodzące z materiału dawcy własnemu potomstwu.

„Warto byłoby kontynuować te prace w celu dalszego udoskonalenia tej technologii, aby mieć pewność, że chimeryczne małpy będą mogły dorosnąć i wydać na świat potomstwo zawierające komórki pochodzące od dawcy” – mówi Wu. Ma nadzieję, że wówczas badacze będą mogli wykorzystać tę technikę do opracowania modeli, które ostatecznie pomogą w walce z chorobami ludzkimi.