Lab-Grown Mensch-Huhn-Hybrid-Embryonen sind keine "Frankenfowl"

Wissenschaftler haben vor kurzem menschliche Stammzellen mit Hühnerembryonen kombiniert, aber das bedeutet nicht, dass die Forscher Herden von "Frankenvögeln" züchten.

Vielmehr untersuchen die Wissenschaftler genau, wie sich diese embryonalen Zellen selbst organisieren, um besser zu verstehen, wie sich Embryonen entwickeln und wie Zellen spezialisierte Körperstrukturen aufbauen.

Experimente, die Zellen auf einen wachsenden Embryo übertragen, datieren sie vor fast 100 Jahren, und 1924 führten solche Experimente mit Amphibien dazu, dass Wissenschaftler "den Organisator" entdeckten, eine Region embryonaler Zellen, die die Entwicklung anderer Zellen manipuliert. Aber ein Organisator in Primaten-Embryonalzellen (einschließlich Menschen) war schwer zu finden - bis jetzt. Eine neue Studie beschreibt den ersten Nachweis eines menschlichen Organisators, der nach Ansicht der Forscher einen bedeutenden Durchbruch in der Erforschung der Entwicklungsbiologie markiert. [3 Menschliche Chimären, die bereits existieren]

Aufgrund der ethischen Einschränkungen bei der Arbeit mit menschlichen Embryonen könnten Experimente, die nach menschlichen Organisatoren suchen, nur mit Stammzellen durchgeführt werden, die dann auf Embryonen anderer Tiere wie Hühner transplantiert werden, schreiben die Wissenschaftler in der Studie.

Durch die Kombination von menschlichen Stammzellen mit tierischen Embryonen entstehen Tiermodelle, die als Chimären bekannt sind und Zellen sowohl vom Wirt als auch vom Zellspender enthalten. Diese Chimären haben daher zwei DNA-Gruppen. Seit 2016 integrieren Wissenschaftler menschliche Stammzellen in Schweine- und Schafembryonen als Teil einer Untersuchung der Möglichkeit, menschliche Organe in diesen Tieren wachsen zu lassen. Und im Jahr 2017 haben Experimente die ersten lebensfähigen Schweinembryonen hervorgebracht, die menschliche Zellen enthielten, berichtet Live Science.

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Für die neue Studie verwendeten die Forscher spezielle Scheiben, um menschliche Stammzellen im frühen Stadium zu kultivieren, und führten dann wachstumsstimulierende Proteine ​​ein. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Stammzellen, nachdem sie diese Proteine, genannt Wnt und Activin, hinzugefügt hatten, begannen, Gewebe zu bilden, das Proteine ​​produzierte, die typischerweise in Organisatoren gefunden werden. Dies war das erste Mal, dass Organizer-ähnliche Zellen aus menschlichen Stammzellen gezüchtet wurden, schrieben die Autoren der Studie.

Aber der wahre Test lag darin, was geschehen würde, nachdem die Forscher diesen Zellhaufen einem sich entwickelnden Embryo transplantiert hatten. Als sie diese Stammzellkolonien in Hühnerembryonen einführten, überlebten die menschlichen Zellen und vermischten sich mit den Wirtszellen, so die Studie. Dann passierte etwas Erstaunliches - die menschlichen Zellen versammelten sich zu einer Art von Gewebe, das schließlich ein Rückgrat bildete, und die Zellen begannen auch, die Hühnerembryozellen anzuweisen, sich in Gewebe für ein Nervensystem zu verwandeln.

Die Schaffung eines menschlichen Organisators "schließt den Kreis", den bahnbrechende Embryologen fast ein Jahrhundert früher initiiert hatten, schrieben die Forscher in der Studie. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Rolle eines Organisators bei der Entwicklung von Embryonalzellen entlang evolutionärer Pfade, die den Wirbeltierbaum des Lebens umfassen, "von Fröschen zu Menschen" beibehalten wurde, sagten die Wissenschaftler.

Der Erfolg der Mensch-Huhn-Chimären bietet auch neue Möglichkeiten für zukünftige Forschung, die frühe Entwicklung in menschlichen Embryos erforschen, schlossen die Forscher.

Die Ergebnisse wurden online 23. Mai in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

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