Mysz z ludzkimi organami. Japońscy naukowcy planują eksperymenty ze zwierzęco-ludzkimi zarodkami

Dr. Hiromitsu Nakauchi i jego zespół planują wyhodowanie embrionów myszy i szczurów (a na dalszym etapie świni) z komórkami ludzkiej trzustki.

Do marca br. w Japonii obowiązywał zakaz hodowania embrionów zwierzęcych z ludzkimi komórkami powyżej okresu 14 dni. Na hodowlę zarodków zwierzęcych z ludzkimi komórkami pozwalają także inne kraje, ale dotąd, tak jak wcześniej w Japonii, nie wolno było im pozwolić się narodzić. Zgodnie z nowymi przepisami badacze z Uniwersytetu Tokijskiego uzyskali zgodę ze strony japońskiego ministerstwa nauki na przeprowadzenie nowych badań.

W końce jesteśmy w pozycji umożliwiającej nam rozpoczęcie realnych badań na tym polu, po 10 latach przygotowań.

Dr. Hiromitsu Nakauchi komentował w tych słowach decyzję japońskiego rządu. Nie zamierza jednak zbytnio pospieszać swych badań.

Nie planujemy od razu tworzyć ludzkich organów, ale to pozwala nam posunąć się w naszych badaniach na podstawie „know-how”, które zdobyliśmy do tej pory.

Zespół planuje hodowle komór ludzkiej trzustki w embrionach myszy do 14,5 dnia i szczura do 15,5 dnia. Na kolejnym etapie Dr Nakauchi pragnie rozwinąć zarodek świni z ludzkimi komórkami do 70 dnia.

Choć zespół na razie nie planuje doprowadzać żadnego z zarodków aż do narodzin, badania wywołują kontrowersje etyczno-badawcze.

Jest to problematyczne, zarówno z punktu widzenia etyki, jak i bezpieczeństwa, aby w zapłodnionej komórce szczura lub myszy umieszczać ludzkie komórki iPS [macierzyste — przyp. red.], które są nadal w stanie przeobrazić się we wszelkiego rodzaju komórki.

Takie zastrzeżenia zgłaszał Jiro Nudeshima, dodając, że eksperymenty na myszach i szczurach będą miały małe znaczenie praktyczne ze względu na różnicę w wielkości organów.

Na tym poziomie, zwierzę z ludzką twarzą nigdy się nie narodzi.

Dr Nakauchi odpowiada krytykom, że na obecnym etapie ludzkich komórek w organizmie będzie mało i będą starali się, aby skoncentrowały się one na tworzeniu trzustki. W przypadku, w którym w mózgu zarodków gryzoni odkryto by więcej niż 30% komórek, eksperyment ma być przerwany.

Dr Jun Wu zwraca z kolei uwagę na trudności techniczne związane z hodowlą ludzkich komórek w embrionach zwierząt. Ze względu na znaczne różnice ewolucyjne między ludźmi a gryzoniami, czy ludźmi a świniami lub owcami, organizmy tych zwierząt mają tendencje do odrzucania obcych komórek na wczesnym etapie. Tak było w przypadku wcześniejszych eksperymentów zespołu dr Nakauchiego, kiedy w zeszłym roku, po 28 dniach hodowli embrionów owczych z ludzkimi komórkami macierzystymi, odkryto, że te ostatnie nie uformowały żadnych organów. Nie powtórzył się sukces z 2017 r., kiedy zarodek szczura wytworzył trzustkę z komórek macierzystych myszy.

A.P.

Przełom w wykrywaniu chorób! Artystyczne tatuaże umożliwią wykrywanie zmian pH krwi i poziomów metabolitów

Zdaniem badaczy, tatuaże z czujnikami mogłyby umożliwić stałe monitorowanie pacjentów z niewydolnością wątroby lub nerek czy z takimi chorobami jak np. cukrzyca.

Jak podaje strona medicalxpress.com , zespół naukowców w Niemczech stworzył czujniki skórne, które można stosować jako tatuaże artystyczne. W czasopiśmie Angewandte Chemie opisano sposób działania czujników. Do skóry wstrzykuje się  kolorymetryczny preparat analityczny zamiast tuszu do tatuażu, dzięki temu zabarwione obszary skóry różnią się kolorem, gdy pH krwi lub inne wskaźniki zdrowotne ulegają pewnym zmianom.

Tatuażysta umieszcza atrament bezpośrednio w skórze właściwej, w przybliżeniu jednomilimetrowej warstwie tkanki, w której znajdują się nerwy, naczynia krwionośne i mieszki włosowe. Igła do tatuażu nakłuwa naskórek, najwyższą warstwę skóry i uwalnia pigmenty do skóry właściwej poniżej, co powoduje jej zabarwienie.

Stosowanie tatuaży do celów diagnostycznych zamiast kosmetycznych jest czymś zupełnie nowym. Badacz Ali K. Yetisen, wraz z kolegami uważa, że technika ta może być bardzo pomocna w umieszczaniu receptorów czujników w miejscach ciała, gdzie mogą bezpośrednio rejestrować zmiany w substancjach metabolicznych.

Naukowcy zidentyfikowali i dostosowali trzy kolorymetryczne czujniki chemiczne, które powodują zmianę koloru w odpowiedzi na biomarkery.

Pierwszy czujnik to prosty miernik pH, który składa się z barwników takich jak: czerwień metylowa, błękit bromotymolowy i fenoloftaleina. Eksperymenty przeprowadzono na fragmencie świńskiej skóry. Podczas zmian pH od pięciu do dziewięciu uzyskany tatuaż zmieniał się z żółtego na niebieski.  Kolejne dwa czujniki, badały poziom albuminy i glukozy.

Albumina jest nośnikiem i białkiem transportowym we krwi. Wysoki poziom glukozy w organizmie może wskazywać na dysfunkcję cukrzycową, podczas gdy spadek poziomu albuminy może wskazywać na niewydolność wątroby lub nerek.

Widoczne efekty, można oceniać za pomocą prostego prostej aplikacji zainstalowanej na smartfonie.

Dzięki opracowaniu odpowiednich czujników kolorymetrycznych technika ta może również rejestrować stężenie elektrolitów i patogenów w organiźmie, a także poziom odwodnienia pacjenta.

Dalsze badania potwierdzą czy ta nowoczesna technika, może być zastosowana w diagnostyce.

M.K.