Genetiska forskare skapar världens första "syntetiska embryon"

Forskare använder stamceller från möss för att bilda embryoliknande strukturer med tarmkanalen, början av en hjärna och ett bankande hjärta

Forskare har skapat världens första "syntetiska embryon" i en banbrytande bedrift som kringgick behovet av spermier, ägg och befruktning.

Forskare vid Weizmann-institutet i Israel fann att stamceller från möss kunde fås att själva montera ihop till tidiga embryoliknande strukturer med en tarmkanal, början av en hjärna och ett bankande hjärta.

Kända som syntetiska embryon eftersom de skapas utan befruktade ägg, förväntas de levande strukturerna på kort sikt driva en djupare förståelse för hur organ och vävnader bildas under utvecklingen av naturliga embryon.

Men forskare tror att arbetet också kan minska djurförsök och i slutändan bana väg för nya källor till celler och vävnader för mänsklig transplantation. Till exempel kan hudceller från en leukemipatient potentiellt omvandlas till benmärgsstamceller för att behandla deras tillstånd.

"Anmärkningsvärt nog visar vi att embryonala stamceller genererar hela syntetiska embryon, vilket innebär att detta inkluderar moderkakan och gulesäcken som omger embryot", säger professor Jacob Hanna, som ledde arbetet. "Vi är verkligen glada över detta arbete och dess konsekvenser." Arbetet är publicerad i Cell.

Förra året beskrev samma team hur de hade byggt en mekanisk livmoder som gjorde det möjligt för naturliga musembryon att växa utanför livmodern för flera dagar. I det senaste arbetet användes samma enhet för att vårda musstamceller i mer än en vecka, nästan hälften av dräktighetstiden för en mus.

Vissa av cellerna förbehandlades med kemikalier, vilket slog på genetiska program för att utvecklas till moderkaka eller gulesäck, medan andra utvecklades utan ingrepp i organ och andra vävnader.

Medan de flesta av stamcellerna misslyckades med att bilda embryoliknande strukturer, kombinerades cirka 0.5% till små bollar som växte fram distinkta vävnader och organ. Jämfört med naturliga musembryon var de syntetiska embryona till 95 % desamma när det gäller deras inre struktur och cellernas genetiska profiler. Såvitt forskarna kunde säga var de organ som bildades funktionella.

Hanna sa att syntetiska embryon inte var "riktiga" embryon och inte hade potential att utvecklas till levande djur, eller åtminstone inte när de hade transplanterats in i honmössens livmoder. Han har grundat ett företag som heter Förnyelse Bio som syftar till att odla mänskliga syntetiska embryon för att tillhandahålla vävnader och celler för medicinska tillstånd.

"I Israel och många andra länder, som USA och Storbritannien, är det lagligt och vi har etiskt godkännande att göra detta med mänskligt inducerade pluripotenta stamceller. Detta ger ett etiskt och tekniskt alternativ till användningen av embryon, säger Hanna.

Dr James Briscoe, en huvudgruppledare vid Francis Crick Institute i London, som inte var involverad i forskningen, sa att det var viktigt att diskutera hur man bäst reglerar arbetet innan mänskliga syntetiska embryon utvecklas.

"Syntetiska mänskliga embryon är inte en omedelbar möjlighet. Vi vet mindre om mänskliga embryon än musembryon och ineffektiviteten hos de syntetiska musembryona tyder på att det krävs ytterligare utveckling att översätta resultaten till människor, säger Briscoe.

Läs hela historien här ...