Απεικονίσεις πρώιμων εμβρύων πιο λεπτομερείς απο ποτέ

Με φθορίζουσες βαφές και μικροσκόπια λέιζερ
Ερευνητές κατάφεραν τις πιο λεπτομερείς απεικονίσεις ανθρώπινων εμβρύων που αναπτύσσονται σε πραγματικό χρόνο, χρησιμοποιώντας δύο κοινά εργαστηριακά εργαλεία – φθορίζουσες βαφές και μικροσκόπια λέιζερ.Η τεχνική, που περιγράφηκε στο Cell στις 5 Ιουλίου, επιτρέπει στους ερευνητές να μελετήσουν κρίσιμα γεγονότα τις πρώτες ημέρες ανάπτυξης χωρίς γενετική τροποποίηση των εμβρύων, κάτι που προηγουμένως είχε περιορίσει τη χρήση κάποιων τεχνικών απεικόνισης σε ανθρώπινα έμβρυα, λόγω ηθικών ανησυχιών. «Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε πραγματικά να απεικονίσουμε ένα πρώιμο ανθρώπινο έμβρυο στα πολύ πρώιμα στάδια ανάπτυξης με κυτταρική ανάλυση», λέει ο Nicolas Plachta, κυτταρικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια στη Φιλαδέλφεια και συν-συγγραφέας της εργασίας. «Μπορούμε να δούμε μεμονωμένα κύτταρα και πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους καθώς σχηματίζουν το έμβρυο πριν από την εμφύτευση». Εκτός από την παροχή ενός νέου εργαλείου για τους ερευνητές, η τεχνική απεικόνισης θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη τρόπων για μη επεμβατικό έλεγχο των εμβρύων που έχουν συλληφθεί μέσω εξωσωματικής γονιμοποίησης (IVF). Οι ερευνητές συνήθως για να μελετήσουν ανθρώπινα έμβρυα χρησιμοποιούν δείγματα μετά το θάνατό τους, επειδή πολλά εργαλεία για την επισήμανση ζωντανών κυττάρων περιλαμβάνουν τη γενετική τους τροποποίηση για την παραγωγή φθοριζουσών πρωτεϊνών. Ο Plachta και οι συνεργάτες του βρήκαν μια λύση χρησιμοποιώντας φθορίζουσες βαφές που μπορούν απλώς να προστεθούν σε ένα δείγμα για να επισημάνουν συγκεκριμένες κυτταρικές δομές. Τα έμβρυα που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη δωρίστηκαν από κλινική εξωσωματικής γονιμοποίησης. Βρίσκονται σε πολύ πρώιμο στάδιο ανάπτυξης – αποτελούνται από μόνο 60-100 κύτταρα το καθένα – και δεν έχουν ακόμη πλήρως σχηματισμένους ιστούς ή όργανα, λέει ο Plachta. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν SPY650-DNA, μια φθορίζουσα χρωστική που επισημαίνει το γονιδιωματικό DNA, και SPY555-ακτίνη, η οποία επισημαίνει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται F-ακτίνη που σχηματίζει τον σκελετό των κυττάρων. Στη συνέχεια, οπτικοποίησαν δεκάδες ζωντανά έμβρυα κατά τη διάρκεια των πρώτων 40 ωρών ανάπτυξης χρησιμοποιώντας ισχυρά μικροσκόπια σάρωσης λέιζερ. «Θα μπορούσαμε να δούμε αυτά τα κύτταρα να διαιρούνται και τα χρωμοσώματα να διαχωρίζονται, και θα μπορούσαμε ακόμη και να καταγράψουμε σε πραγματικό χρόνο ελαττώματα διαχωρισμού των χρωμοσωμάτων», λέει ο Plachta. Για παράδειγμα, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα κύτταρα στο εξωτερικό στρώμα του εμβρύου, γνωστό ως τροφεκτόδερμα, χάνουν μέρος του DNA τους κατά τη διάρκεια ενός σταδίου κυτταρικής αντιγραφής που ονομάζεται ενδιάμεση φάση – στο οποίο τα κύτταρα αναπαράγουν το DNA τους. Τέτοια σφάλματα θα μπορούσαν να συνδέονται με χρωμοσωμικές ανωμαλίες όπως η ανευπλοειδία, μια αριθμητική χρωμοσωμική ανωμαλία στο πρώιμο έμβρυο στην οποία υπάρχει ένα επιπλέον ή ένα λιγότερο χρωμόσωμα, η οποία σχετίζεται με απώλεια εγκυμοσύνης και αποτυχία εμφύτευσης. Οι τελευταίες εικόνες αποκαλύπτουν τις πρώτες ημέρες της ανάπτυξης του εμβρύου «με μια σαφήνεια που δεν έχει ξαναδεί», λέει ο Zev Williams, ειδικός γονιμότητας στο Πανεπιστήμιο Columbia στη Νέα Υόρκη.

 

 

Πηγη:HealthDaily