O echipă de cercetători din China a raportat pentru prima dată naşterea unei maimuţe vii care conţine o proporţie mare de celule derivate dintr-o linie de celule stem de maimuţă.
Maimuţa mascul născută în laborator a fost produsul unui experiment fără precedent, care a folosit celule stem pluripotente din două ovule fertilizate genetic distincte din aceeaşi specie de maimuţe pentru a crea un macac cu coadă lungă (Macaca fascicularis) viu şi respirând.
Maimuţa are ochi care strălucesc în verde şi vârfuri de degete care strălucesc în galben, printre trăsăturile observabile.
Aceasta nu este prima maimuţă vie din lume formată în mod artificial din fuziunea mai multor ovule fertilizate, dar a fost cea mai mixtă - sau himerică - dintre toate, potrivit cercetătorilor din China şi Marea Britanie.
În ştiinţă, un animal-himeră este un organism unic alcătuit din celule care provin din mai mult de doi părinţi, resopectiv doi embrioni distincţi din punct de vedere genetic ai aceleiaşi specii.
Acest lucru a fost demonstrat anterior la şobolani şi şoareci, dar, până în prezent, nu a fost posibil la alte specii, inclusiv la primatele neumane.
Detaliile cercetării sunt prezentate la 9 noiembrie în revista Cell.
„Este un obiectiv căutat de mult timp în acest domeniu", spune autorul principal Zhen Liu, de la Academia Chineză de Ştiinţe (CAS).
Potrivit cercetătorilor chinezi, cercetarea are implicaţii pentru înţelegerea pluripotenţei naive la alte primate, inclusiv la oameni, şi, de asemenea,are implicaţii practice relevante pentru ingineria genetică şi conservarea speciilor.
„În mod specific, această lucrare ne-ar putea ajuta să generăm modele de maimuţe mai precise pentru studierea bolilor neurologice, precum şi pentru alte studii de biomedicină", a precizat cercetătorul chinez.
Maimuţele folosite în cadrul studiului au fost din specia cynomolgus, cunoscute şi sub numele de macaci mâncători de crabi sau cu coadă lungă, o primată comună în cercetarea biomedicală.
Cercetătorii au stabilit mai întâi nouă linii de celule stem folosind celule prelevate de la embrioni blastocist de 7 zile.
Apoi au plasat liniile de celule în cultură pentru a le oferi o capacitate sporită de diferenţiere în mai multe tipuri de celule.
Echipa a efectuat o serie de teste diferite pe celule pentru a confirma că acestea erau pluripotente - având capacitatea de a se diferenţia în toate tipurile de celule necesare pentru a crea un animal viu.
Celulele stem au fost, de asemenea, marcate cu proteină fluorescentă verde, astfel încât cercetătorii să poată determina ce ţesuturi au crescut din celulele stem la orice animal care s-a dezvoltat şi a supravieţuit.
În cele din urmă, aceştia au selectat un anumit subset de celule stem pentru a le injecta în embrionii timpurii de maimuţă morula (embrioni de 4-5 zile).
Embrionii au fost implantaţi în femele de macac, rezultând 12 sarcini şi şase naşteri vii.
Analizele au confirmat faptul că o maimuţă care s-a născut în viaţă şi un făt care a suferit un avort spontan erau în mod substanţial himerice, conţinând celule care au crescut din celulele stem în tot corpul lor.
Ambele au fost de sex masculin.
Cercetătorii au folosit marcajul proteinei fluorescente verzi pentru a determina ce ţesuturi conţineau celule derivate din celulele stem injectate.
De asemenea, au folosit secvenţierea genelor şi alte teste pentru a confirma prezenţa ţesutului derivat din celule stem în diferite organe.
Tipurile de ţesuturi pe care le-au testat şi care conţineau celule derivate din celule stem au inclus creierul, inima, rinichii, ficatul şi tractul gastrointestinal.
La maimuţele vii, contribuţia celulelor stem în diferitele tipuri de ţesuturi a variat de la 21% la 92%, cu o medie de 67% în cele 26 de tipuri diferite de ţesuturi care au fost testate.
Cifrele au fost mai mici în cazul fetusului de maimuţă.
Echipa a recunoscut că eficienţa generală a acestui proces „rămâne scăzută" (aproximativ jumătate din succesul obţinut prin crearea unui embrion fără himerism prin fertilizare in vitro), dar este un pas promiţător în direcţia cea bună, spun ei.
La ambele animale, cercetătorii au confirmat, de asemenea, prezenţa celulelor derivate din celule stem în testicule şi în celulele care se dezvoltă în cele din urmă în spermatozoizi.
Potrivit autorilor chinezi, studiul furnizează dovezi solide că celulele stem pluripotente naive de maimuţă posedă capacitatea de a se diferenţia in vivo în toate ţesuturile diferite care compun corpul unei maimuţe,
Studiul aprofundează cunoştinţele asupra potenţialului de dezvoltare al celulelor stem pluripotente la speciile de primate care nu sunt la fel de studiate ca la şoareci.
„Această lucrare ne ajută să înţelegem mai bine pluripotenţa naivă în celulele de primate", adaugă autorul corespondent Qiang Sun de la CAS.
În viitor, echipa a menţionat că va încerca să crească eficienţa acestei metode de generare a maimuţelor-himere prin optimizarea condiţiilor de cultură pentru celulele stem, a culturilor pentru blastocistele în care sunt inserate celulele stem sau a ambelor.
De asemenea, cercetătorii intenţionează să exploreze în continuare mecanismele care stau la baza supravieţuirii embrionilor în animalele gazdă, ceea ce, spun ei, va contribui la îmbunătăţirea eficienţei generării specimenelor-himeră.
Foto articol: Imagini care arată semnalele de fluorescenţă verde în diferite părţi ale corpului maimuţei himeră la vârsta de 3 zile. Credit: Cell/Cao et al.
