A magzatburok jelentősége és létrehozása
A magzatburok – egy folyadékkal telt védőréteg – nélkülözhetetlen az embrió egészséges fejlődéséhez: párnázza és óvja a fejlődő magzatot, miközben a benne lévő folyadék biztosítja a megfelelő környezetet. Az ilyen korai fejlődési szakaszok vizsgálata azonban rendkívül nehéz, részben etikai, részben technikai okokból.
Eddig a kutatók csak korlátozott ideig és hiányosan tudták modellezni a magzatburkot laboratóriumi körülmények között. A szokásos modellek néhány napig tartottak ki, és nem tudták visszaadni a burok komplex, két rétegből álló felépítését sem.
Az új modell: golflabda-méretű áttörés
Most azonban sikerült létrehozni egy olyan modellt, amely egy hónapos magzatburokkal megegyező fejlettségi szintet ér el, és amelyet posztgasztrulációs amnioidnak (PGA, post-gastrulation amnionoid) neveznek. Ezek a sejtlabdacsok nemcsak felépítésükben őrzik az eredeti magzatburok jellemzőit, de akár 2,5 cm-re, vagyis egy golflabda méretére is megnőnek, és akár három hónapig is életben maradnak a laborban.
A kutatók a megfelelő fejlődési irány eléréséhez úgynevezett BMP4 és CHIR jelzőmolekulákkal kezelték az őssejteket. A folyamat során először 24 órán át BMP4-et, majd újabb 24 órán át CHIR-t adagoltak, utána pedig teljesen a sejtek önszerveződésére bízták a folytatást. Így alakult ki az a két rétegű, folyadékkal telt struktúra, amely a természetes magzatburokhoz hasonlít.
Egyetlen gén parancsa is elég a varázshoz
Vizsgálatokkal megállapították, hogy a GATA3 nevű gén, amely egy átírást szabályozó fehérjét (transzkripciós faktort) kódol, önmagában is képes a sejtekből magzatburkszerű struktúrát létrehozni – minden más jelzés nélkül. A GATA3 által szabályozott gének között ott volt a laborban alkalmazott két jelzőfehérje, a BMP4 és a CHIR is.
Ezt követően a PGA-kat olyan őssejtekkel keverték, amelyek fejlődési iránya nem volt előre meghatározva. Ezek a sejtek, amikor PGA-k közelébe kerültek, speciális extraembrionális sejttípusokká alakultak át. Ez igazolta, hogy a magzatburok aktívan képes befolyásolni a szomszédos sejtek fejlődését.
Orvosi lehetőségek és jövőbeli kilátások
A magzatburok természetes immun- és gyulladáscsökkentő tulajdonságai miatt már ma is alkalmazzák donor magzatburkot transzplantációs eljárásokhoz, például égési sérüléseknél vagy szaruhártyaproblémák esetén. Az új modellekből származó sejtek standardizált, mindig elérhető forrást nyújthatnak, ezzel megkönnyítve és megbízhatóbbá téve az ilyen kezeléseket.
Tervek szerint a jövőben nem csupán őssejtekből, hanem érett sejtekből visszaprogramozott úgynevezett indukált pluripotens őssejteken (iPSC, induced pluripotent stem cells) keresztül is elő lehet majd állítani magzatburkszerű sejteket, akár közvetlenül a páciens saját sejtjeiből – így elkerülhetővé válhat az immunreakció.
Végül a fejlettebb modellek segíthetnek annak feltárásában is, hogy miért hibásodik meg időnként a magzatburok, ami magyarázatot adhat bizonyos veleszületett rendellenességek hátterére. Az új sejtlabdacsokat így nemcsak figyelemre méltó technikai bravúrként, hanem a jövő orvoslásának kulcsaként is üdvözölhetjük.
