Phôi chuột được tạo ra trong phòng thí nghiệm với hệ tuần hoàn hoạt động như thật

Các phôi được tạo ra thủ công trong phòng thí nghiệm không sử dụng trứng hoặc tinh trùng và được bảo quản trong một lồng ủ. Chúng có thể tồn tại trong 8 ngày rưỡi, gần một nửa thời gian mang thai ở chuột. Khi đó, một túi noãn hoàng có chức năng cung cấp dinh dưỡng cho phôi để phát triển đầy đủ hệ tiêu hóa, hệ tuần hoàn và hệ thống thần kinh trung ương.

Tác giả nghiên cứu Magdalena Zernicka-Goetz, nhà sinh học tế bào gốc và phát triển với các phòng thí nghiệm tại Đại học Cambridge, Vương quốc Anh và Viện Công nghệ California ở Pasadena cho biết: "Đây là ước mơ của chúng tôi trong nhiều năm và là trọng tâm chính trong nghiên cứu kéo dài một thập kỷ của nhóm.” Bên cạnh đó, một công trình nghiên cứu khác cũng đã cho ra kết quả tương tự được dẫn dắt bởi Jacob Hanna, nhà sinh học tế bào gốc tại Viện Khoa học Weizmann ở Israel.

Ảnh chụp phôi chuột được tạo ra trong phòng thí nghiệm (trái) và phôi chuột tự nhiên (phải).

Mặc dù hai nghiên cứu đều tạo ra các phôi tương tự nhau, nhưng lại bắt đầu từ các tế bào khác nhau. Theo đó, các nhà nghiên cứu bắt đầu bằng cách đưa các tế bào gốc của chuột vào trạng thái mESC có thể biến đổi thành bất kỳ loại tế bào nào như tế bào tim, não và ruột. Các tế bào đó được được chia làm ba nhóm: một để hình thành nhau thai, các túi noãn hoàng và phôi.

Mặt khác, nhóm nghiên cứu của Zernicka-Goetz bắt đầu với ba loại tế bào gốc của chuột. Một loại tế bào gốc đã tạo ra phôi thai, trong khi hai loại tế bào còn lại biến thành mô nhau thai và túi noãn hoàng. Trong suốt thí nghiệm, họ quan sát cách ba loại tế bào gốc này tương tác, trao đổi hóa học và tương tác vật lý trong lồng ủ.

Nghiên cứu này có thể hé mở về khoảng thời gian đầu phôi thai phát triển ở con người. Giai đoạn này của cuộc đời con người rất bí ẩn. Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Zernicka-Goetz đã xem xét sự tương tác giữa các loại tế bào gốc khác nhau để có thể hiểu hơn các các phôi phát triển, để hiểu tại sao rất nhiều trường hợp mang thai không thành công và làm thế nào chúng ta có thể ngăn chặn điều đó xảy ra dưới cấp độ tế bào gốc.

Các phôi tổng hợp thu được gần giống với phôi tự nhiên, mặc dù có một số khác biệt nhỏ và khiếm khuyết về cách các mô tự tổ chức. Tuy nhiên, trong cả hai thí nghiệm, chỉ có một tỷ lệ rất thấp các tế bào gốc thực sự tạo ra phôi, cho thấy rằng hiệu quả của cả hai hệ thống cần được cải thiện. Ngoài ra, không có bộ phôi tổng hợp nào sống sót đến ngày thứ chín của quá trình phát triển. Nghiên cứu cũng đặt ra các câu hỏi đạo đức về việc liệu công nghệ đó có thể được áp dụng cho tế bào người trong tương lai hay không.

Theo Tạp chí Điện tử & Ứng dụng