Nhà khoa học phát triển mô hình giống như phôi thai con người, mô phỏng các khía cạnh phát triển tuần thứ hai của con người

Một mô hình giống phôi người đã được phát triển thành công bởi một nhóm các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California, đứng đầu là nhà sinh vật học nổi tiếng Madalena Zernicka-Goetz. Mô hình này tái tạo quá trình phát triển sau cấy ghép quan trọng của con người. Sử dụng tế bào gốc của con người và chuột, mô hình giống như phôi cung cấp cơ hội duy nhất để nghiên cứu quá trình phát triển và tìm hiểu về các cấu trúc và chức năng của con người. Nghiên cứu này có ý nghĩa hứa hẹn trong việc thao túng gen, tìm hiểu về dị tật và bệnh tật, và tiềm năng phát triển cấy ghép cho các cơ quan tổng hợp. Đây là một bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực nghiên cứu và sự hiểu biết về phôi người.
Một mô hình giống phôi người đã được phát triển thành công bởi một nhóm các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California, đứng đầu là nhà sinh vật học nổi tiếng Madalena Zernicka-Goetz. Mô hình này tái tạo quá trình phát triển sau cấy ghép quan trọng của con người.
(Ảnh: AHMAD GHARABLI/AFP qua Getty Images)
Tiến sĩ Jacob Hanna, một chuyên gia về di truyền học phân tử tại Viện Khoa học Weizmann của Israel, cho thấy lò ấp nuôi cấy con lăn của ông được sử dụng để nuôi cấy phôi chuột tổng hợp trong phòng thí nghiệm ở thành phố Rehovot, miền trung Israel vào ngày 4 tháng 8 năm 2022.
Sản xuất các mô hình giống như phôi thai
Nhóm nghiên cứu do Nhà sinh vật học kiêm Giáo sư Sinh học nổi tiếng Bren Bren và Giáo sư Kỹ thuật Sinh học Madalena Zernicka-Goetz dẫn đầu đã thành công trong việc tạo ra một mô hình giống phôi người mô phỏng tuần thứ hai trong quá trình phát triển của con người, đó là thời điểm sau khi phôi được cấy vào cơ thể. tử cung khi mang thai.
Tương tự như cách hoạt động của quá trình phát triển con người, quá trình phức tạp mà các nhà khoa học phát hiện ra xảy ra trong quá trình phát triển phôi sớm, đánh dấu một bước tiến đáng kể trong nghiên cứu và sự hiểu biết của các nhà nghiên cứu về phôi người. Theo Fascinating Engineering, mô hình được sản xuất bằng cách sử dụng tế bào gốc của con người, mang đến cơ hội duy nhất để nghiên cứu quy trình.
Ngoài tế bào gốc của con người, các mô hình giống như phôi cũng sử dụng tế bào gốc của chuột thay vì trứng và tinh trùng. Zernicka-Goetz giải thích rằng những mô hình giống như phôi thai này không phải là những thực thể sống có khả năng phát triển thành những phôi thai hoàn chỉnh.
Ý nghĩa đầy hứa hẹn
Zernicka-Goetz tuyên bố, “Mô hình giống như phôi người của chúng tôi, được tạo ra hoàn toàn từ các tế bào gốc đa năng của con người, cho phép chúng tôi tiếp cận các cấu trúc đang phát triển ở giai đoạn mà chúng ta thường không biết được do việc cấy một phôi nhỏ vào tử cung của người mẹ.”
Trong toàn bộ quá trình phát triển này, nhà nghiên cứu chính đã tuyên bố trong thông cáo báo chí chính thức của Caltech rằng việc kiểm tra toàn bộ quá trình phát triển cho thấy những tác động đầy hứa hẹn đối với các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau. Điều này bao gồm thao túng các gen để hiểu vai trò phát triển của chúng trong các hệ thống mô hình và chức năng thử nghiệm trong đặc điểm kỹ thuật, cả hai đều khó thực hiện trong các quá trình tự nhiên.
Ngoài những điều trên, nó còn cung cấp những hiểu biết có giá trị về dị tật và bệnh tật ở người, suy thai và cả tiềm năng phát triển cấy ghép cho các cơ quan tổng hợp.
Nghiên cứu hành vi trước đây
Từ các nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu trước đây đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc tạo ra các mô hình tương tự với phôi và tế bào gốc ngoài phôi. Theo nhóm nghiên cứu, mô hình này, được công bố trong một loạt tài liệu nghiên cứu từ năm 2017 đến năm 2021, cho thấy khả năng hình thành các tổ tiên của các vùng não khác nhau, tủy sống, đường ruột và tim đang đập.
Mặc dù không tiên tiến như đối tác chuột của chúng và thiếu các cấu trúc như tim đang đập, nhưng các mô hình mới nhất chứa cả mô phôi và mô ngoài phôi, thường phát triển thành nhau thai, túi noãn hoàng và túi màng ối. Việc tạo ra điều này thể hiện một cột mốc quan trọng khi nhìn lại các nghiên cứu trước đây và tương tự của họ.
Cũng đọc: Tử cung cơ học do các nhà khoa học Israel phát triển thành công trong việc phát triển phôi chuột, con người có tiếp theo không?
Hiện tại, Zernicka-Goetz là thành viên cơ sở liên kết với Viện khoa học thần kinh Tianqiao và Chrissy Chen của Caltech. Gladstone báo cáo rằng Zernicka-Goetz đã được đưa vào danh sách những người được chọn nhận Giải thưởng Tế bào gốc Ogawa-Yamanaka năm 2023.
Giải thưởng này đã được trao bởi Viện Gladstone và được Cell Press hỗ trợ vì công việc tiên phong của ông trong việc phát triển mô hình tế bào phôi0 tích hợp đầu tiên, bắt đầu từ mười năm trước.
Bài viết liên quan: Máy in sinh học 3D? Phôi người nhân tạo để thu hoạch nội tạng là mục tiêu tiếp theo của quá trình cải tạo sinh học
