Într-un nou studiu, cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie Kunming, China; China Agricultural University, China; Academia Chineză de Științe; și Universitatea din Texas Southwestern Medical Center au dezvoltat un nou sistem de cultură care co-cultivează celule stem embrionare (ESC) și celule stem extraembrionare (ESC), care pot oferi informații despre cauzele malformațiilor congenitale și ale tulburărilor de dezvoltare precoce. care are potențialul de a oferi perspective importante asupra cauzelor malformațiilor congenitale și a tulburărilor precoce de dezvoltare. Rezultatele studiului au fost publicate online pe 4 decembrie 2023, în revista Cell sub titlul „Dissecting embrionic and extraembryonic lineage crosstalk with stem cell co-culture Lucrarea este intitulată „Dissecting embrionic and extraembryonic lineage crosstalk with stem cell co- cultură. Autorii corespondenți ai lucrării sunt Dr. Weizhi Ji și Dr. Tao Tan de la Universitatea de Știință și Tehnologie Kunming și Dr. Jun Wu de la Centrul Medical de Sud-Vest al Universității din Texas.
Dr. Wu a spus: „Aceste descoperiri demonstrează progrese semnificative în biologia celulelor stem și a dezvoltării prin dezvoltarea unui sistem unificat de cultură a celulelor stem. Utilizarea acestui nou sistem nu numai că ne adâncește înțelegerea interacțiunilor dintre celulele embrionare și extraembrionare în timpul embriogenezei, dar, de asemenea, pune bazele pentru construirea de modele mai precise de dezvoltare embrionară și protocoale îmbunătățite de diferențiere a celulelor stem.”
Pe lângă evidențierea noilor condiții unificate de creștere pentru celulele stem embrionare și extraembrionare, acest nou studiu dezvăluie interacțiuni cheie între diferite tipuri de celule embrionare și extraembrionare, cum ar fi efectul inhibitor al celulelor endodermului extraembrionar asupra creșterii celulelor pluripotente și subliniază importanța comunicarea intercelulară în timpul embriogenezei. Studiul identifică, de asemenea, factori comuni și unici implicați în reglarea celulelor stem endodermale extraembrionare la diferite specii.
Dr. Wu a remarcat: „Acest studiu fundamental al biologiei celulelor stem are potențialul de a oferi perspective importante asupra cauzelor malformațiilor congenitale și a tulburărilor precoce de dezvoltare. Perspectivele derivate din acest studiu pun bazele unor potențiale strategii preventive și terapeutice pentru astfel de tulburări. "
Yulei Wei, primul autor al lucrării și profesor la Școala de Științe Biologice, Universitatea Agricolă din China, a declarat: „În general, capacitatea de a imita mediul natural embrionar in vitro ar putea avansa foarte mult în studiul dezvoltării umane timpurii și a bolilor, potențial. conducând la noi strategii terapeutice și preventive.”
Imagine din Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.11.008.
Aceste noi descoperiri se bazează pe eforturile anterioare de cercetare în laboratorul Dr. Wu, care au contribuit la cercetarea de bază și translațională pentru a genera noi celule stem. Oamenii de știință au identificat câteva noi celule stem pluripotente (PSC) din diferite specii cu profiluri moleculare și fenotipice distincte și au generat himere interspecii derivate din PSC și sisteme complementare de blastociste pentru generarea de organe și țesuturi. Recent, echipa Dr. Wu a dezvoltat strategii pentru a construi modele de embrioni de celule stem pentru studii in vitro ale dezvoltării perinatale.
Într-un studiu publicat în revista Cell Stem Cell în 2021, laboratorul Dr. Wu a conceput o metodă de cultură pentru a genera stări intermediare de celule stem pluripotente din blastomerii de șoarece și ecvine (Cell Stem Cell, 2021, doi:10.1016/j.stem.2020.11). .003). Acest nou studiu a constatat că aceleași condiții de cultură pot fi utilizate pentru a obține celule stem embrionare și celule stem extraembrionare, cum ar fi celulele stem trofoblaste și celulele stem endodermice extraembrionare, din blastomere de șoarece și primate.
Acest nou studiu continuă cercetările Dr. Wus labs privind interacțiunile dintre țesuturile embrionare și extraembrionare în timpul dezvoltării timpurii a mamiferelor folosind modele embrionare bazate pe celule stem. Studiile anterioare au dezvoltat cu succes modele de celule stem ale embrionului timpuriu de mamifer, inclusiv structuri asemănătoare blastocistului (numiți embrioni asemănătoare blastocistului) la șoareci, vaci și oameni, precum și structuri asemănătoare proto-gastrulației periferice umane (peri-gastrulația) (numiți embrioni de tip proto-gastrulație periferică umană).
Aceste descoperiri au potențialul de a avea un impact asupra cercetării și abordărilor terapeutice pentru o serie de tulburări, în special acele boli și domenii legate de (1) tulburări de dezvoltare: înțelegerea relației coordonate dintre țesuturile embrionare și extra-embrionare poate face lumină asupra malformațiilor congenitale și a tulburărilor de dezvoltare. care apar în timpul dezvoltării embrionare timpurii; (2) anomalii placentare: o înțelegere a celulelor stem trofoblastice care contribuie la formarea placentei ar putea îmbunătăți înțelegerea anomaliilor placentare, cum ar fi preeclampsia sau abrupția placentară; (3) medicina regenerativă: capacitatea de a co-cultiva celule stem embrionare și extraembrionare promovează dezvoltarea ingineriei tisulare și a organizării organelor, ceea ce poate fi benefic pentru tratamentul bolilor care necesită regenerarea țesuturilor; și (4) cercetarea cancerului: deoarece unele tipuri de cancer implică căi de semnalizare care sunt comune pentru reglarea celulelor stem, cum ar fi FGF, TGF- și WNT, noul studiu poate ajuta la înțelegerea creșterii și dezvoltării tumorii. studiul poate contribui la înțelegerea creșterii tumorii și a metastazelor; (5) Sănătatea reproducerii: acest nou studiu poate îmbunătăți înțelegerea proceselor de dezvoltare embrionară timpurie și de implantare, avansând astfel dezvoltarea tratamentelor de fertilitate.
