Od mozaiki do prawidłowej blastocysty
advertisement
Od mozaiki blastocysty do prawidłowej Najnowsze badania dowodzą, że większość ludzkich zarodków przed implantacją w macicy jest pod względem genetycznym mozaiką. Naukowcy z uniwersytetów w Wielkiej Brytanii i Belgii zbadali rozwój embrionów mozaikowych, wykorzystując model mysi. Okazało się że mechanizmy naprawcze we wczesnych etapach rozwoju zarodka odgrywają bardzo ważną rolę, gdyż warunkują prawidłowy rozwój zarodka. W ostatnich latach nastąpiły ogromne zmiany w diagnostyce w położnictwie. Badania prenatalne stały się bardzo popularne, a płód stał się szczególnym pacjentem, który jest diagnozowany i może być leczony w łonie matki. Pojawiły się też nowe testy o bardzo wysokiej czułości, wykonywane z krwi matki. Ich przeprowadzenie niesie za sobą wiele korzyści. Badania prenatalne pozwalają przygotować rodziców do narodzin dziecka obarczonego wadami genetycznymi oraz umożliwiają podjęcie wczesnego leczenia. Należy jednak pamiętać, że niektóre badania prenatalne takie jak: amniopunkcja, biopsja trofoblastu, fetoskopia czy kordocenteza są inwazyjne i niosą ze sobą ryzyko poronienia lub innych powikłań. Właściwa i wczesna diagnoza ma ogromne znaczenie dla losów ciąży. Naukowcy podążają coraz dalej wykonując badania we wczesnych etapach rozwoju zarodka, co budzi wiele kontrowersji, gdyż ingerencje na tak wczesnym etapie rozwoju człowieka wiążą się z trudną kwestią moralności. Najnowsze badania dostarczają dowodów, że w trakcie rozwoju blastocysty komórki nieprawidłowe są aktywnie eliminowane z chimerycznych zarodków. Źródło: Flickr, autor: Seweryn Olkowicz, licencja: CC0 Przedmiotem najnowszych badań jest mozaika czyli struktura zbudowana z przynajmniej dwóch linii komórek pochodzących od tego samego zarodka, ale o różnych genotypach. Zarodek taki składa się z prawidłowych komórek diploidalnych czyli zawierających podwójny komplet chromosomów i patologicznych, aneuploidalnych, które otrzymały lub utraciły parę albo kilka par chromosomów w trakcie mitozy lub mejozy. Pomimo nieprawidłowości ostatecznie rozwija się on zwykle w zdrowy organizm. Grupa naukowców z Cambridge i Hixton w Wielkiej Brytanii oraz Leuven w Belgii zbadała los komórek aneuploidalnych i rozwój potencjalnych embrionów mozaikowych. W tym celu wygenerowano mysi model mozaiki. Mysie zarodki inkubowano na podłożu z rewersyną czyli inhibitorem punktu kontrolnego wrzeciona podziałowego w trakcie od 4 do 8 podziału komórki. Na skutek tego działania powstały zarodki zawierające tylko komórki aneuploidalne. Pomimo faktu, że we wczesnym etapie rozwoju blastocysty nie było różnic w całkowitej liczbie komórek tworzących blastocystę prawidłową i patologiczną, zarodki nieprawidłowe obumierały w trakcie implantacji. Obrazowanie żywych zarodków i śledzenie pojedynczych komórek w chimerycznych embrionach, zawierających komórki aneuploidalne i diploidalne ujawniło, że pula komórek aneuploidalnych pochodzenia zarodkowego ulega zmniejszeniu. Eliminowanie nieprawidłowych komórek ma miejsce najprawdopodobniej na drodze apoptozy, która zachodzi znacznie częściej w embrionach mozaikowych. Zwrócono uwagę, że cykl komórkowy w komórkach nieprawidłowych ulega wydłużeniu. Sugeruje się, że to zjawisko również prowadzi do eliminacji komórek aneuploidalnych. Wyniki te dostarczają dowodów, że w trakcie rozwoju blastocysty komórki nieprawidłowe są aktywnie eliminowane z mozaikowych zarodków. Ubytek ten zostaje po raz pierwszy uwidoczniony podczas dojrzewania blastocysty. Zarodki mozaikowei mają pełny potencjał rozwojowy, pod warunkiem, że zawierają wystarczając liczbę komórek diploidalnych, co jest ważne w ocenie żywotności zarodka w klinice. Zarodki zawierające zbyt dużo nieprawidłowych komórek mogą zagnieździć się w macicy, lecz później obumierają i ostatecznie ulegają resorpcji. Jest to prawdopodobnie jedna z przyczyn utraty ciąży na wczesnym etapie, w sytuacjach gdy po początkowym prawidłowym obrazie rozwoju ciąży, dochodzi do obumarcia i resorbcji zarodka. Badania nad embrionami stanowią dylemat natury etycznej. Bez znaczenia czy zapłodnienie ma miejsce in vivo czy in vitro, proces ten prowadzi do rozwoju jednostki ludzkiej. Badania na blastocystach łamią podstawowe prawo do życia embrionów. Z drugiej jednak strony mogą przynieść korzyści w postaci nowych rodzajów terapii. Najnowsze badania dowodzą, że z nieprawidłowych embrionów mogą powstać zdrowe organizmy, co zmienia punkt widzenia w kwestii rozwoju człowieka w łonie matki. mgr Natalia Grzegorzak, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: Bolton H. et al. Mouse model of chromosome mosaicism reveals lineage-specific depletion of aneuploid cells and normal developmental potential. Nat Commun, 2016;7, 11165. Data publikacji: 20.05.2016r.
