Synthetische Stammzellen-Embryonen erfolgreich ohne Gebärmutter gezüchtet

Stammzellforscher am Weizmann Institute of Science in Israel haben eine synthetische Maus geschaffen

Embryonen ohne Verwendung von Spermien oder Eizellen.Sie wurden bis fast zur Hälfte der gesamten Schwangerschaft in einer künstlichen Gebärmutter großgezogen. Zu diesem Zeitpunkt haben die Embryonen bereits Organvorläufer entwickelt, darunter ein schlagendes Herz. Die Technologie wird schließlich bei der Züchtung von Organen für Transplantationen nützlich sein.

Eine neue Studie israelischer Wissenschaftler basiert daraufzwei frühere Arbeiten der Gruppe. Die erste Arbeit konzentrierte sich auf die Neuprogrammierung von Stammzellen in einen „naiven“ Zustand, der es ihnen ermöglicht, sich in andere zu differenzieren. Das zweite Experiment widmeten die Wissenschaftler der Entwicklung eines Geräts, das ihnen dies ermöglicht um Embryonen außerhalb der Gebärmutter effektiv wachsen zu lassen.

Durch die Kombination dieser beiden Methoden entwickelten Biologen eineEiner der bisher fortschrittlichsten synthetischen Mäuseembryonen. Sie verwendeten naive Mausstammzellen, die vor einigen Jahren in einer Petrischale kultiviert wurden. Sie wurden in drei Gruppen eingeteilt, die eine Schlüsselrolle bei der Embryonalentwicklung spielen.

Synthetischer Embryo in acht Tagen Entwicklung. Foto: Weizmann Institute of Science

Eine Gruppe enthielt Zellen, die sich entwickeln würdenin embryonale Organe. Die anderen beiden Arten wurden mit Master-Regulierungsgenen aus extraembryonalen Geweben behandelt – der Plazenta für die eine Gruppe und dem Dottersack für die andere. Die drei Arten von Zellen wurden dann in einer künstlichen Gebärmutter sorgfältig miteinander vermischt Kontrolliert den Druck und den Sauerstoffaustausch und bewegt Proben sanft, um den natürlichen Nährstofffluss nachzuahmen.

Im Inneren verklumpen die drei Zelltypenzusammen und bilden embryoähnliche Strukturen. Wie zu erwarten war, starb die überwiegende Mehrheit in diesem Stadium und nur 0,5 % – oder 50 von etwa 10.000 – entwickelten sich erfolgreich weiter.

Weitere Untersuchungen ergaben, dass das FormularDie inneren Strukturen und Genexpressionsmuster synthetischer Embryonen entsprechen natürlichen mit einer Genauigkeit von bis zu 95 %. Auch ihre Organe schienen funktionsfähig zu sein.

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