Israelilaiset tutkijat ovat kasvattaneet ihmisen alkion kaltaisen olennon ilman siittiöitä, munasoluja tai kohtua. Toimittaja James Gallagher kirjoitti aiheesta BBC News’in seuraavan artikkelin.
Israelilaisen Weizmann-instituutin tutkimusryhmä sanoo, että heidän kantasolujen avulla valmistamansa ”alkion malli” näyttää oppikirjaesimerkiltä oikeasta 14 päivän ikäisestä ihmisalkiosta.
Se jopa vapautti hormoneja, jotka muuttivat raskaustestin positiiviseksi laboratoriossa.
Alkioiden mallintamisen tavoitteena on ”tarjota eettinen tapa ymmärtää elämämme varhaisimpia hetkiä”.
Ensimmäiset viikot sen jälkeen, kun siittiö on hedelmöittänyt munasolun, ovat dramaattisen muutoksen aikaa – epämääräisestä solukokoelmasta muuttuu jotain, joka on lopulta tunnistettavissa vauvakuvauksessa.
Tämä ratkaiseva ajanjakso on merkittävä keskenmenojen ja synnynnäisten epämuodostumien aiheuttaja, mutta sitä tunnetaan huonosti.
”Se on musta laatikko, eikä se ole klisee – tietämyksemme on hyvin rajallista”, kertoo professori Jacob Hanna Weizmann Institute of Science -laitokselta.
Lähtömateriaalina alkeellisia kantasoluja
Alkioiden tutkimus on oikeudellisesti, eettisesti ja teknisesti hankalaa. Nyt on kuitenkin olemassa nopeasti kehittyvä ala, jolla jäljitellään alkion luonnollista kehitystä.
Israelilainen tutkimusryhmä kuvailee Nature-lehdessä julkaistua tutkimusta ensimmäiseksi ”täydelliseksi” ihmisalkion malliksi, jolla jäljitellään kaikkia alkion varhaisvaiheessa syntyviä keskeisiä rakenteita.
”Tämä on oikeastaan oppikirjamainen kuva ihmisen 14. päivän alkioista, jota ei ole ennen tehty”, professori Hanna sanoo.
Siittiöiden ja munasolujen sijasta lähtömateriaalina käytettiin alkeellisia kantasoluja, jotka ohjelmoitiin uudelleen niin, että ne pystyivät muuttumaan minkä tahansa kudostyypin muodostamiseksi kehossa.
Tämän jälkeen näitä kantasoluja houkuteltiin kemikaalien avulla muuttumaan neljäksi solutyypiksi, joita esiintyy ihmisalkion varhaisimmissa vaiheissa:
– epiblastisolut, joista tulee varsinainen alkio (tai sikiö).
– trofoblastisolut, joista tulee istukka.
– hypoblastisolut, joista tulee tukeva keltarauhanen.
– ekstraembryoniset mesodermisolut
Yhteensä 120 solua sekoitettiin tarkassa suhteessa – ja sitten tutkijat jäivät taka-alalle seuraamaan, mitä tapahtuu.
Kuvan lähde: Nature/Weizmann-instituutti
Noin 1 prosentti seoksesta alkoi spontaanisti koota itsensä rakenteeksi, joka muistuttaa ihmisalkion rakennetta, mutta ei ole identtinen sen kanssa.
”Annan suuren kunnian soluille – tarvitaan vain oikea sekoitus ja oikea ympäristö, ja se vain lähtee liikkeelle”, professori Hanna sanoo. ”Se on hämmästyttävä ilmiö.”
Synteettinen ihmisalkio herättää eettisiä kysymyksiä
Synteettinen hiiren alkio kehittää sykkivän sydämen
Alkioiden annettiin kasvaa ja kehittyä, kunnes ne olivat verrattavissa alkioon, joka oli syntynyt 14 päivää hedelmöityksen jälkeen. Monissa maissa tämä on lakisääteinen raja normaalille alkioiden tutkimukselle.
Myöhäisestä videopuhelusta huolimatta voi BBC News’in toimittaja Gallagher kuulla suuren intohimon projektiin, kun professori Hanna esittelee hänelle 3D-kierroksella alkion mallin ”erinomaisen hienoa arkkitehtuuria”.
Toimittaja näkee trofoblastin, josta normaalisti tulisi istukka, ympäröivän alkiota. Siihen kuuluvat myös ontelot, joita kutsutaan kammioiksi ja jotka täyttyvät äidin verellä ravinteiden siirtämiseksi vauvalle.
Siellä näkyy myös keltarauhanen, jolla on osa maksan ja munuaisten tehtävistä, ja kaksikerroksinen alkiolevy, joka on yksi alkion tämän kehitysvaiheen tärkeimmistä tunnusmerkeistä.
”Siinä on järkeä”
Alkioiden mallien toivotaan auttavan tutkijoita selittämään, miten erityyppiset solut syntyvät, todistamaan kehon elinten rakentumisen varhaisimpia vaiheita tai ymmärtämään perinnöllisiä tai geneettisiä sairauksia.
Tutkimus osoittaa jo nyt, että muut alkion osat eivät muodostu, elleivät varhaiset istukan solut pysty ympäröimään sitä.
On jopa puhuttu, että koeputkihedelmöityksen onnistumisprosenttia voitaisiin parantaa auttamalla ymmärtämään, miksi jotkut alkiot epäonnistuvat, tai käyttämällä malleja sen testaamiseen, ovatko lääkkeet turvallisia raskauden aikana.
Francis Crick -instituutissa alkioiden kehitystä tutkiva professori Robin Lovell Badge kertoo, että nämä alkioiden mallit ”näyttävät aika hyviltä” ja ”aika normaaleilta”.
”Minusta se on hyvä, se on tehty hyvin. Siinä on järkeä ja olen aika vaikuttunut siitä”, hän sanoo.
”Nykyistä 99 epäonnistumisprosenttia olisi kuitenkin parannettava”, hän lisää. ”Olisi vaikea ymmärtää, mikä keskenmenossa tai hedelmättömyydessä menee pieleen, jos malli ei useimmiten pysty kokoamaan itseään”.
”Ei edes laitonta Britanniassa”
Työ herättää myös kysymyksen siitä, voitaisiinko alkion kehitystä jäljitellä 14 päivän vaiheen jälkeen. Tämä ei olisi laitonta edes Britanniassa, sillä alkionmallit ovat oikeudellisesti erillisiä oikeista ihmisalkioista.
”Jotkut pitävät tätä tervetulleena, mutta toiset eivät pidä tästä”, professori Lovell-Badge sanoo.
Mitä lähempänä nämä mallit ovat todellista ihmisalkiota, sitä enemmän eettisiä kysymyksiä ne herättävät. Ne eivät ole tavallisia ihmisalkioita, vaan alkioiden malleja, mutta ne ovat hyvin lähellä niitä.
”Pitäisikö niitä siis säännellä samalla tavalla kuin normaaleja ihmisalkioita, vai voiko niiden käsittelyyn suhtautua hieman rennommin?”
Professori Alfonso Martinez Arias Pompeu Fabra -yliopiston kokeellisten ja terveystieteiden laitokselta sanoi, että kyseessä on ”erittäin tärkeä tutkimus”.
”Työssä on ensimmäistä kertaa onnistuttu rakentamaan ihmisalkion täydellinen rakenne luotettavasti kantasoluista laboratoriossa, mikä avaa oven niiden vaiheiden tutkimiselle, jotka johtavat ihmisen ruumiinrakenteen muodostumiseen”, hän sanoi.
Tutkijat korostavat, että olisi ”epäeettistä, laitonta ja jopa mahdotonta saada aikaan raskaus näiden alkionmallien avulla” – 120 solun kokoaminen yhteen ylittää sen rajan, jossa alkion istuttaminen kohdun limakalvoon onnistuisi.
James Gallagher
Lähde: BBC News
