张开笼子的小鼠看起来完全正常。但实际上,他们是技术奇迹:他们出生于生物工程卵,在人造卵巢内成熟。甚至疯狂,卵和卵巢都从干细胞生长。

这是一个正确的,科学家能够在(鼠标)体外完全生长功能性蛋细胞。

本实验是九州大学的Katsuhiko Hayashi博士的Brainchild,他的追求追求制作配子 - 精子和鸡蛋 - 没有活体的限制。如果适用于人类,这些野生的生殖追求必然会撼动我们的整个概念 - 类似于“试管”婴儿所做的方式体外施肥(IVF)首先介绍。

Hayashi梦想着更大的可能性。因为干细胞可以迅速从皮肤创造或其他细胞,它们是原料的无穷源,以制作精子和蛋细胞。如果功能齐全,这些繁殖的这些基本组件可以合并到试管内的受精卵中,移植到替代品中,并在没有看到睾丸或卵巢的情况下出生一代。

“这种技术突破......持有毒细胞研究的巨大潜力,”Drs评论道。林阳和哈克 - 惠NG在新加坡基因组研究所,他没有参与该研究。

技术,体外配子发生,或IVG,伴随着思维弯曲的可能性。研究人员可以使用这些实验室成长的模型来更好地了解生殖细胞的形式和成熟 - 以及该过程如何摇摇欲坠。对于努力设想的夫妻,或者因癌症等疾病而失去生殖功能的人,IVG将提供新的怀孕路线。它还提出了同性伴侣与自己的遗传妆容的潜力构成了儿童。

要清楚:在人类中可以测试IVG之前,在人体测试之前,还有更多的障碍。但是Hayashi显示了诸如关于IVG如何测试和用于人类的概率的潜在应用程序的彩虹。

工程生活

在过去的十年中,海莎已经重写了男孩的经典故事。或者相反,精子遇到鸡蛋。他的秘密成分?干细胞。

干细胞就像我们身体的碎片。通过用特定的生物分子混合振作它们,可以将它们推入不同类型的细胞 - 包括精子和鸡蛋。回到2011年,Hayashi令人眼花缭乱的生殖科学世界。通过在特定化学汤中沐浴干细胞,他的团队能够使前体成为身体外部的精子细胞。干细胞来自哪里并不重要。在胚胎中自然发生的那些,或“逆转”或“倒置”或“脱落”,称为诱导多能干细胞(IPSC),两者都具有变成功能性精子的能力。

快进至2016年,球队与小鼠中的鸡蛋相同。使用干细胞,它们能够模仿卵巢如何使鸡蛋的整个过程。管生长的鸡蛋继续造成健康,生活的小鼠幼崽 - 另一个科学的第一。

然而,在研究期间,该团队遇到了大规模的技术瓶颈。在试管中制造的鸡蛋无法自然地在卵巢外产生。对于细胞成熟,该团队必须用来自小鼠的新鲜卵巢组织孵育它们 - 这是一个替代方法,对任何未来的不孕症治疗都有一点icky和完全不切实际。

生活孵化器

新的研究解决了这个瓶颈:是否有可能使人为卵巢漂浮在菜肴中?

该团队磨练了载体通常封装了蛋蛋的细胞。这些支持细胞在卵巢和分泌激素和其他有助于支持卵子的代谢需求的营养素内茁壮成长。“这一联系对于许多发展里程碑至关重要,”杨和NG解释说,包括在卵巢中形成卵巢卵泡,或填充卵巢的填充袋,其作为鸡蛋成熟的生物孵化器。

与任何其他细胞类型类似,这些卵巢支撑细胞也可以由干细胞制成 - 如果我们知道秘密化学品食谱。经过五年顽强的工作经过五年,Hayashi弄清楚了建造这些卵巢组织的钥匙。许多人有幻想名称 - 例如,声音刺猬(SHH) - 但大多数这些蛋白质都在一个叫做变形子的家庭中,因为它们可以变形组织的物理结构和身份。

在用这种汤振作干细胞后,细胞脱落其先前的身份,而是采用胎儿卵巢支撑细胞。它们的基因表达谱系也密切地模仿了他们的自然对应物。

接下来的团队在一剂前体未成熟卵细胞中混合,也由干细胞制成。在一起,细胞聚集成微小的卵巢卵泡,用载体形成泡沫的泡沫,紧紧地抱蛋蛋。然后用精子施肥卵,移植到替代小鼠母亲,经过正常的怀孕后,产生大约十几个健康的幼崽。婴儿小鼠,覆盖着一层柔滑的白色或棕色皮毛,最终会生下自己的婴儿。

这是在试管内制造精子或鸡蛋的“金标准”,杨和NG表示。

“这是一项非常严重的工作,”理查德安德森博士在爱丁堡大学,没有参与该研究。

一个新的繁殖概念?

新论文被誉为具有巨大潜力的“技术突破”。

对于一个,它开辟了研究突然阶段,用于研究我们的身体如何使生殖细胞的早期阶段 - 仍然存在相对神秘的东西。一个线索是人造卵巢比其自然对手更有效地生产成熟卵,这表明我们仍然不知道。

至于人类的辅助生殖技术,这种特殊的技术仍然是几十年。也就是说,“概念证据研究......已经明确了迈向尺度的IVG,”杨和NG写道。还有待观察是什么是该方法转化为人类。与小鼠相比,我们的生殖细胞对成熟程度远远较长,并且可能需要针对精子,卵和周围组织的不同支持营养素。

该团队现在正在Marmosets中测试他们的化学汤。如果成功,他们可能会在试图为父母创造生活之前向非人的灵长类动物迈进。

即使在这些警告中,很容易看出创造新的人类时可能出错。到目前为止,我们尚未围绕IVG婴儿的现有国际法律或道德框架 - 基本上由干细胞制成,甚至皮肤细胞 - 主要是因为该技术不在那里。但是,考虑整个社会的道德影响并潜在影响并不是太快。

Hayashi在考虑任何临床用途之前都会让它非常慢,同时欢迎公众话语。他说,第一步是验证实验室制作鸡蛋的质量,加入“可能需要很长时间”。

图像信用:karsten paulick.Pixabay.

Shelly Xuelai Fan是一个神经科学家转向科学作家。她在不列颠哥伦比亚省大学的神经科学中完成了博士学位,在那里她开发了新的神经变性治疗方法。在研究生物脑的同时,她对AI和所有东西都很着迷。毕业后,她搬到了UCSF,研究了恢复老年大脑的基于血液的因素。她是 ...

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