Учените вече могат да създават ембриоподобни структури от животински и човешки стволови клетки в лабораторията, а наскоро изследователите разкриха най-напредналите досега модели на човешки ембрионикоито наподобяват естествените ембриони до 14 дни след оплождането.
Но това изследване повдигна правни и етични въпроси за това какво представлява ембрионът и как трябва да се използват лабораторни модели. Затова някои учени твърдят, че правната дефиниция на ембрион трябва да бъде променена.
В САЩ, поправка от 1996 г което забранява федералното финансиране на експерименти с човешки ембриони, определя човешкия ембрион като организъм, получен чрез оплождане, клониране, партеногенеза — когато неоплодена яйцеклетка се развие в ембрион — или по друг начин от една или повече човешки полови клетки или „диплоидни“ клетки, които съдържат пълен набор от хромозоми. Това определение изключва настоящите „ембрионални модели“, получени от стволови клетки.
Но в статия, публикувана на 17 август в списанието клетка, изследователите твърдят, че ембрионите трябва да се определят въз основа на това дали могат да се превърнат в жив организъм, а не на това как са създадени. Те предлагат човешкият ембрион да се дефинира като „група човешки клетки, поддържани от елементи, изпълняващи екстраембрионални и маточни функции, които, комбинирани, имат потенциала да образуват плод“. („Екстраембрионален“ се отнася до тъкани като плацентата и жълтъчната торбичка.)
Свързани: Първите синтетични миши ембриони — пълни с туптящи сърца и мозъци — създадени без сперма, яйца или утроба
Моделите на ембриони, които биха могли да се развият в фетуси, биха попаднали в тази категория и биха получили подобна защита като истинските ембриони. Авторите на статията също така искат да определят потенциални моменти или „повратни точки“, когато един модел на ембрион законно ще се превърне в пълноценен ембрион.
Измислянето на тази правна дефиниция е важно, тъй като технологията за пренасяне на тези самоорганизиращи се структури по-нататък в развитието, до етапа, в който ембрионът става фетус и след това, може да бъде тук в рамките на едно десетилетие, казват учените. И без дефинирането на тези правни повратни точки, някои учени биха били свободни потенциално да пренесат тези модели далеч в бременността или дори да се опитат да създадат жив човек от тях.
Какво представляват ембрионалните модели и защо се правят?
Ембрионалните модели обикновено се правят от генетично променени или химически обработени стволови клетки, които са или ембрионални, или получени от възрастни човешки клетки. При внимателно контролирани условия учените могат да „убедят“ тези стволови клетки да се самоорганизират в петна от тъкан, които приличат на различни етапи от ранното ембрионално развитие, каза Роджър Стърмипрофесор по репродуктивна медицина в Медицинското училище Хъл Йорк в Обединеното кралство, който не е участвал в доклада Cell.
Модели, наречени бластоиди може да пресъздаде един от най-ранните етапи на развитие на ембриона – куха топка от клетки, наречена бластоциста — около пет дни след оплождането. По-сложни модели, т.нар гаструлоидимодел гаструлациякогато ембрионът се превръща от съставен само от един клетъчен слой в 3D структура около две седмици след оплождането.
Теоретично гаструлоидите могат да се отглеждат в лаборатория за повече от 14 дни. Но обикновено не са, поради „14-дневно правило“, поддържано от закона или от изследователските разпоредби в различни страни. Някои изследователи, включително влиятелен научен панелпризоваха правилото да бъде разхлабено, за да се позволят ембриони и модели на ембриони да се отглежда по-дълго.
Тези модели биха могли да осигурят подробен поглед върху първите 30 дни от ембрионалното развитие, позволявайки на учените да подобрят ефективността на лечението на плодовитостта, като ин витро оплождане (IVF) и да разкрият причините за ранно спонтанен аборт, Никола Риврон, водещ автор на доклада Cell и главен изследовател в Института по молекулярна биотехнология във Виена, каза пред Live Science. Те биха могли също да разкрият как развитието в утробата влияе върху здравето в зряла възраст – например как може да повлияе на риска от развитие на сърдечно-съдови заболявания или диабеттой добави.
Такова изследване би било технически предизвикателно и неетично да се прави при бременна жена, което прави моделите на ембриони особено привлекателни за изследователите, изучаващи ранното развитие.
Защо да променям дефиницията сега?
Ранните дефиниции на ембрионите винаги включват яйцеклетки и сперма. Тези съставки ще доведат до група клетки, които се самоорганизират и могат да образуват потомство.
Но тъй като ембриоподобните структури стават все по-подобни на истинските ембриони, учените осъзнават, че в рамките на вероятно едно десетилетие такива модели биха могли на теория да съдържат всички елементи, за да дадат началото на живи организми, без да са необходими яйцеклетки или сперма, каза Риврон.
„Въпросът, който идва сега, е дали трябва да коригираме определението въз основа на потенциалния напредък през следващото десетилетие или десетилетия“, каза Риврон пред Live Science.
Тъй като нямаме ясно разбиране кога модел на ембрион действително ще стане ембрион, каза Риврон, той и колегите му искат да дефинират „повратни точки“, когато тази граница може да се счита за пресечена. Един тест би оценил дали е възможно плодът да бъде отгледан от ембрионален модел в лабораторията. Друг ще види дали подобни модели на животински ембриони могат да се развият в живи животни, когато бъдат имплантирани в гостоприемници. Тези тестове, разбира се, ще бъдат етично регулирани от властите, казаха авторите.
Свързани: Частично човешки, частично маймунски ембриони, отглеждани в лабораторни съдове
Как една промяна може да повлияе на медицинските изследвания?
„Тези ембрионални модели са страхотна научна и етична възможност“, каза Риврон. Това е така, защото те са по-лесни за производство и изучаване от ембрионите, вградени в утробата.
„Но трябва да сме сигурни, че всичко това се прави в правилна рамка, която отговаря на обществените ценности“, подчерта Риврон. „Смятаме, че щом ембрионът е способен да формира жив организъм, той определено трябва да се счита за ембрион, независимо от това как е бил направен“, каза той.
В своята статия авторите твърдят, че разработването на модели на човешки ембриони в лабораторията трябва да се случва постепенно и да бъде позволено да премине към по-късни етапи на развитие само ако са преминали първоначалните проверки на качеството. Те се надяват, че това ще помогне за ограничаване на неетичните изследвания и ще предостави пространство за размисъл върху потенциалните ползи, които тези модели могат да донесат на обществото.
„Докато разширяваме нашето разбиране, както във всяка област, която предизвиква това, което е отишло преди, ние трябва да разсъждаваме върху това, което знаем въз основа на информацията, с която разполагаме в момента“, каза Стърми. „Време е да проведем този диалог.