kor92019
Qelizat staminale. Embrioni njerëzor në një çip. Perspektiva për studimin e barnave të reja
Përdorimi i embrioneve njerëzore për hulumtime biologjike dhe mjekësore shoqërohet me shumë shqetësime etike. Një zgjidhje është përqendrimi në mjete alternative: shkencëtarët e Institutit të Biologjisë në Institutin Federal të Teknologjisë në Lozanë kanë arritur të simulojnë disa momente gjatë formimit të embrionit in vitro, duke filluar nga qelizat staminale embrionale. Një embrion në çip që mund të përdoret në mjekësinë rigjeneruese, por edhe në eksperimentimin me barna të reja. Studimi përshkruhet në "Nature Methods".
"Një problem i mprehtë në "ndërtimin" e indeve jashtë një organizmi, në përgjithësi, lidhet me mënyrën se si do t'u paraqiten molekulat kyçe të tilla si morfogogjenet, qelizave të kultivuara, në kohën dhe dozën e duhur", shpjegon Matthias Lütolf, kreu i ekipit hulumtues. "Ekspozimi i thjeshtë i një sërë qelizash staminale në përqendrimin e vetëm të një morfogjeni, përfundon morfogjenezën e pakontrolluar, sepse qelizave u mungojnë udhëzime të rëndësishme". Por në një embrion që është në zhvillim, qelizat staminale marrin një gamë shumë dinamike të përqendrimeve të morfogogjeneve nga të ashtuquajturat "qendra sinjalizuese": kjo është ajo që iu tregon qelizave "foshnja" se ç'lloj qelizash dhe indesh të specializuara të bëhen.
Për të zbatuar këtë parim, Andrea Manfrin i laboratorit të Lütolfit ka zhvilluar një metodë për ekspozimin e qelizave staminale embrionale të njeriut në kulturë ndaj gradientëve morfogjenë, duke imituar kushtet e gastrulimit, një fazë e hershme e zhvillimit të embrionit. Metoda përfshin rritjen e qelizave burimore në një pajisje mikrofluidike, një çip me kanale të vogla që lejojnë kontrollin e saktë të sasive të vogla të lëngjeve. Hulumtuesit kanë zhvilluar në këtë mënyrë qelizat staminale në kulturë në çipin mikrofluidik dhe kanë qenë në gjendje t'i ekspozonin ato ndaj gradientëve të përqendrimit, të kontrolluar me kujdes nga morfogjenë të ndryshëm.
Studiuesit thonë se rezultatet ishin mbresëlënëse: qelizat u zhvilluan dhe u organizuan në fusha të llojeve të ndryshme të qelizave, varësisht nga përqendrimi ndaj të cilit ishin ekspozuar, ashtu siç bëjnë në trupin e njeriut. Shkencëtarët raportojnë se kanë arritur të simulojnë me sukses aspektet e gastrulimit, duke i hapur rrugën rritjes së indeve të caktuara njerëzore në laborator, në mënyrë më të kontrolluar.
"Kemi hamendësuar që, duke inxhinierizuar një qendër të sinjalizimit artificial ex vivo, mund të udhëzojmë vetorganizimin e një popullsie qelizash staminale drejt rezultatit të dëshiruar", shpjegon Manfrini. "Kjo ka përparësi të dukshme për inxhinierinë e indeve dhe të organeve". Këto përfitime janë mjete të reja për studime mbi barnat dhe mjekësinë rigjeneruese.
"Një nga qëllimet tona afatgjata është inxhinierizimi i organeve për transplantim", thotë Lütolfi, i cili tashmë punon me disa grupe pranë Spitalit Universitar të Lozanës (CHUV) dhe gjetkë për të gjeneruar organe në miniaturë ("organoide") nga qelizat e një pacienti të vetëm.
"Jemi ende larg rritjes së organeve funksionale në një çip, thekson ai, por përparimet e fundit në biologjinë e staminaleve dhe në bioinxhinieri, më bëjnë optimist se kjo do të bëhet realitet".
"Nature Methods" vëllimi 16, faqet 640-648 (2019)