A rehovoti Weizmann Tudományos Intézet kutatói egerek őssejtjeiből hoztak létre a valódiakhoz hasonló embriókat, amelyeket aztán egy mechanikus méhben napokig életben tudtak tartani laboratóriumi körülmények között. Az embriókban addigra elindult a szívműködés és vérkeringés, sőt, az agyuk és farkuk is elkezdett kifejlődni. Ez az első alkalom, hogy ennyire fejlett embriómodellt alkottak meg spermiumok, peték, vagy akár anyaméh nélkül. Az eredményeket bemutató tanulmány augusztus elején jelent meg a Cell című folyóiratban. Jacob Hanna biológus, a tanulmány utolsó szerzője az MIT Technology Review-nek nyilatkozva elmondta, nem állnának meg itt, és terveik szerint hamarosan humán embriómodellekkel folytatják kutatásaikat. A cél, hogy olyan mesterséges modelleket tudjanak létrehozni, amelyek fejlettsége egy 40-50 napos emberi embrióéval egyenértékű.
„Úgy tekintünk az embrióra, mint a legjobb 3D bionyomtatóra. Ez a legjobb organizmus szervek és megfelelő szövetek létrehozására” – árulta el Hanna. A kutatók víziója, hogy a technológia révén idővel bárki sejtjeiből ki tudnak majd alakítani szintetikus embriókat, hogy aztán az azokban növekedő szerveket transzplantációs célokra használják fel az adott személynél. Az orvostudomány már napjainkban is képes ugyanis egyszerű szöveteket nyomtatni, például porcot vagy csontot. Az összetettebb sejttípusok és szervek viszont egyelőre túl nagy kihívást jelentenek. A mesterséges embriók e téren hozhatnak áttörést, hiszen természetes úton fejlődik belőlük az emberi test.
A módszer klinikai ellátásba emelése számos területen hatalmas előrelépést jelenthetne. Lehetővé válna például, hogy az embriómodellekből nyert vérsejtek szaporításával és átültetésével úgymond újraindítsák az idősödő emberek immunrendszerét. De hasonlóképpen megoldást jelenthet a korral összefüggő női meddőség kezelésére is. A modell petefészkei laborban vagy a női szervezetbe ültetve elérhetik azt a fejlettségi állapotot, amelytől további fiatal petéket tudnának biztosítani az érintett számára. A technológia kutatására és fejlesztésére megalapított Renewal biotechnológiai cég hivatalos küldetése, hogy „megújítsa az emberiséget – mindannyiunkat fiatallá és egészségessé téve”.
A siker titka a mechanikus méh
Hanna laboratóriuma az őssejtkutatások legfrissebb eredményeit kombinálta újfajta bioreaktorokkal. A szakember egy évvel ezelőtt mutatta be azt a mechanikus méhet, amelyben állatkísérletek során több napig képesek voltak fejlődni egy nőstény egér természetesen fogant embriói. A rendszer lelkét forgó edények jelentik, amelyek az embriókat tápanyagokban és oxigénben gazdag vérszérumban fürdetik. A most megjelent tanulmány újdonsága, hogy ugyanebben az eszközben immár őssejtekből létrehozott embriómodellek is életben tudtak maradni, illetve elkezdtek fejlődni. Amikor őssejtek egy speciálisan kialakított tárolóban együtt növekszenek, akkor idővel spontán módon összeállnak egy embrióvá. Ezt nevezik a kutatók embrioidnak, blasztoidnak, avagy szintetikus embriómodellnek.
Bár Hanna és munkatársai minden korábbinál hosszabb ideig életben és fejlődésben tudták tartani a mechanikus méhben ezeket az embriómodelleket, azért a technológia egyelőre még nem nevezhető kellően hatékonynak. Átlagosan kevesebb mint százból egy kísérlet jár sikerrel az embrioidok létrehozása során, és még a legtovább fejlődő embriókban is kóros elváltozások jöttek létre, beleértve például szívproblémákat. A kutatók szerint elképzelhető, hogy azért, mert további megfelelő vérellátás hiányában nem tudtak már növekedni.
Kezdődhetnek az emberi kísérletek
A kutatók azonban előre tekintenek. Az eddigi kutatási munka folytatásaként Hanna a közeljövőben a saját – valamint néhány önkéntes – vér- és bőrsejtjeit felhasználva tervez szintetikus humán embriókat létrehozni. A biológust nem gyötrik etikai kétségek amiatt, hogy képes kémcsövekben utánozni az emlősök egyedfejlődésének kezdetét. Saját bevallása szerint úgy tekint ezekre az organizmusokra, mint amelyeknek nincs jövője. „Valószínűleg nem is életképesek. Ráadásul egyelőre nincs is mód arra, hogy az üvegcsékben fejlődő élet valódi élőlénnyé érjen. Méhlepény és köldökzsinór nélkül egyetlen szintetikus embrió sem lenne képes túlélni, ha átültetnék egy anyaméhbe” – tette hozzá. „Nem emberi lényeket próbálunk megalkotni, nem erre törekszünk” – húzta alá.
Mindazonáltal valós kockázatot jelenthet, hogy ahogy a technológia fejlődik, a jövőben viták alapját képezi majd, hogy a szintetikus embrióknak vannak-e bármilyen jogaik, illetve etikusan felhasználhatók-e a tudomány és az orvoslás eszközeként. Hanna álláspontja szerint nem valószínű, hogy egy őssejtekből létrehozott és laboratóriumban tartott mesterséges embrió valaha is emberi lénynek számítana. Ezzel együtt munkatársaival keresik a megoldást arra, hogy megelőzzék az etikai dilemmákat. A kiindulási sejtek genetikai módosítása révén például elérhetik, hogy az embriómodelleknek soha ne fejlődjön ki feje, ahogy szükség esetén elejét vehetik egyes szervek, például a tüdő, a szív vagy az agy kifejlődésének is.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Ez is érdekelhet
Startupként a Renewal már felvette az alapító Hanna néhány egyetemi hallgatóját, illetve megvette a technológia licenszét is a Weizmann intézettől. A cég jelenleg befektetőket keres, hogy forrásokat szerezzen az inkubátorok és az embriók fejlődését monitorozó szenzorok fejlesztésére, illetve új módszerek kidolgozására az embrioidok túlélési idejének meghosszabbítására. „Igazán bámulatos képesség, hogy pusztán sejtekből, pete, spermium és méh nélkül tudunk szintetikus embriókat kreálni. Úgy gondoljuk, ez egy hatalmas és könnyen alakítható technológiává válhat, amelyet mind a meddőségkezelésben, mind az egészségmegőrzésben alkalmazni lehet” – emelte ki Omri Amirav-Drory, a Renewal vezérigazgatója.
