Η δυνατότητα δημιουργίας αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων στο εργαστήριο ενδέχεται κάποια μέρα να επιτρέψει τη θεραπεία ασθενών που χρειάζονται μεταμόσχευση μυελού των οστών, χρησιμοποιώντας τα δικά τους κύτταρα.
Η ανακάλυψη αυτή αποτελεί ένα ακόμη βήμα σε έναν ταχέως εξελισσόμενο τομέα, όπου μοντέλα εμβρύων δημιουργούνται από βλαστοκύτταρα χωρίς τη χρήση ωαρίων ή σπερματοζωαρίων, επιτρέποντας στους επιστήμονες να μελετήσουν τα πρώτα στάδια της ανθρώπινης ανάπτυξης.
«Ήταν μια συναρπαστική στιγμή όταν το κόκκινο χρώμα του αίματος εμφανίστηκε στο τρυβλίο – ήταν ορατό ακόμη και με γυμνό μάτι», δήλωσε ο Δρ. Jitesh Neupane, ερευνητής στο Ινστιτούτο Gurdon του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και κύριος συγγραφέας της μελέτης.
Ο ίδιος και οι συνεργάτες του χρησιμοποιούν το συγκεκριμένο μοντέλο για να κατανοήσουν τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της καρδιάς και του αίματος.
«Η έρευνα ρίχνει φως στο πώς σχηματίζονται φυσικά τα αιμοκύτταρα κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης εμβρυογένεσης, προσφέροντας νέες δυνατότητες για ιατρικές εφαρμογές — από τον έλεγχο φαρμάκων και τη μελέτη της ανάπτυξης του αίματος και του ανοσοποιητικού, έως τη μοντελοποίηση ασθενειών όπως η λευχαιμία», εξήγησε ο Neupane.
Τα ανθρώπινα βλαστοκύτταρα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη αυτών των εμβρυοειδών δομών μπορούν να παραχθούν από οποιοδήποτε κύτταρο του σώματος, γεγονός που σημαίνει ότι στο μέλλον θα μπορούσε να παραχθεί αίμα απόλυτα συμβατό με τον ίδιο τον ασθενή.
Αν και υπάρχουν ήδη άλλες μέθοδοι δημιουργίας αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων στο εργαστήριο, αυτές απαιτούν ένα «κοκτέιλ» επιπρόσθετων πρωτεϊνών, ενώ η νέα μέθοδος μιμείται τη φυσική διαδικασία ανάπτυξης, κατά την οποία οι αυτοοργανωμένες κυτταρικές δομές οδηγούν στον σχηματισμό διαφορετικών τύπων κυττάρων.
«Αν και βρισκόμαστε ακόμη στα αρχικά στάδια, η δυνατότητα παραγωγής ανθρώπινων αιμοκυττάρων στο εργαστήριο αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς τις μελλοντικές αναγεννητικές θεραπείες, οι οποίες θα χρησιμοποιούν τα ίδια τα κύτταρα του ασθενούς για την επιδιόρθωση και αναγέννηση των ιστών», δήλωσε ο Καθηγητής Azim Surani από το Ινστιτούτο Gurdon, ανώτερος συγγραφέας της δημοσίευσης.
Στη μελέτη αυτή, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ανθρώπινα βλαστοκύτταρα για να αναπαράγουν ορισμένα από τα κύτταρα και τις δομές που συνήθως εμφανίζονται κατά την τρίτη και τέταρτη εβδομάδα της εγκυμοσύνης. Το μοντέλο σχεδιάστηκε έτσι ώστε να μην περιλαμβάνει ιστούς που σχηματίζουν τον πλακούντα ή τον λεκιθικό ασκό στο φυσικό έμβρυο — επομένως δεν είχε τη θεωρητική δυνατότητα να εξελιχθεί σε έμβρυο με εγκέφαλο ή πλήρη οργανισμό.
«Πρόκειται για ένα ελάχιστο σύστημα, σχεδιασμένο αποκλειστικά για μελέτη», σημείωσε ο Neupane.
Η ομάδα παρατήρησε με μικροσκόπιο την εμφάνιση τρισδιάστατων εμβρυοειδών δομών. Μέχρι τη δεύτερη ημέρα, τα κύτταρα είχαν αυτοοργανωθεί σε τρεις βλαστικές στιβάδες – εκτόδερμα, μεσόδερμα και ενδόδερμα – που αποτελούν τα θεμέλια του ανθρώπινου σώματος. Μέχρι την όγδοη ημέρα, είχαν σχηματιστεί κύτταρα που πάλλονταν, δηλαδή τα κύτταρα που στη φυσική ανάπτυξη θα γίνονταν η καρδιά.
Στη δέκατη τρίτη ημέρα, εμφανίστηκαν κόκκινες κηλίδες αίματος, ενώ τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα που απομονώθηκαν από το μοντέλο μπόρεσαν να διαφοροποιηθούν σε διάφορους τύπους αιμοκυττάρων – μεταξύ αυτών ερυθρά αιμοσφαίρια που μεταφέρουν οξυγόνο και λευκά αιμοσφαίρια απαραίτητα για το ανοσοποιητικό σύστημα.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell Reports.
Πηγή: Guardian
