Τα όσα εξελίσσονται στα ερευνητικά κέντρα ανά τον κόσμο μένουν συχνά στο σκοτάδι. Οχι απαραίτητα τεχνηέντως, αλλά επειδή το δημοσιογραφικό ενδιαφέρον σκύβει στον επιστημονικό μόχθο όταν προκύπτει είδηση. Τότε, όμως, διαπιστώνει κανείς τα μικρά θαύματα που συμβαίνουν πίσω από τις κλειστές πόρτες των εργαστηρίων, με τους επιστήμονες να αναζητούν το «μεδούλι» της ανθρώπινης ζωής.
Η πρόσφατη είδηση ότι αναπτύχθηκαν ζωντανά αντίγραφα οργάνων αγέννητων μωρών, μια ανακάλυψη που υπόσχεται να ρίξει φως σε ένα από τα πιο ανεπαρκώς κατανοητά στάδια της ανθρώπινης ζωής, αποτελεί ένα λαμπρό στιγμιότυπο των όσων συμβαίνουν πίσω από τις κλειστές πόρτες.
Οπως περιγράφει δημοσίευμα των Times, οι ερευνητές του UCL και του νοσοκομείου «Great Ormond Street» του Λονδίνου, αρχικά συνέλεξαν δείγματα από το αμνιακό υγρό που περιβάλλει το έμβρυο στη μήτρα. Επειτα ανέλυσαν τα κύτταρα που βρέθηκαν να… επιπλέουν σε αυτό, εντοπίζοντας εκείνα που είχαν αποβληθεί από τα έμβρυα.
Στο εργαστήριο κατάφεραν στη συνέχεια να «πείσουν» τα κύτταρα αυτά να αναπτυχθούν σε οργανοειδή – δηλαδή σε ζωντανά, μίνι τρισδιάστατα μοντέλα ιστού, που ομοιάζουν με τμήματα των πνευμόνων, των νεφρών και του λεπτού εντέρου των εμβρύων.
Η μελέτη αυτών των οργανοειδών, σύμφωνα με τους Times, θα μπορούσε να καλύψει σημαντικά κενά στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσεται η ζωή κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και, συνεπακόλουθα, να βοηθήσει στην αποκάλυψη των αιτιών που πυροδοτούν κληρονομικές ασθένειες και επαναλαμβανόμενες αποβολές.
Ο δρ Mattia Gerli του UCL, επικεφαλής της μελέτης, εξέφρασε επίσης την ελπίδα πως τα οργανοειδή θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως μηχανισμοί ελέγχου, εξετάζοντας εάν οι θεραπείες για κληρονομικές παθήσεις είναι πιθανό να λειτουργήσουν στο ίδιο το έμβρυο.
Οι ζωντανές ρεπλίκες και τα ηθικά διλλήματα
Τα οργανοειδή ανοίγουν δυνητικά τον δρόμο για τη διερεύνηση βιολογικών διεργασιών που θα ήταν αδύνατο να μελετηθούν εντός ενός ζωντανού οργανισμού. «Ωστόσο η παραγωγή εκδόσεων που μιμούνται το ανθρώπινο σώμα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης βασίζεται συνήθως στη λήψη κυττάρων από ένα έμβρυο έπειτα από έκτρωση, γεγονός που έχει νομικές και ηθικές επιπτώσεις» σημειώνεται στο δημοσίευμα.
Πιο συγκεκριμένα, οι επιστήμονες είναι σε θέση να δημιουργούν οργανοειδή από κύτταρα ενηλίκων ή από έμβρυα σε πρώιμο στάδιο, τα οποία δωρίζονται έπειτα από τερματισμό εγκυμοσύνης. Ομως οι νομοθέτες ανά τον κόσμο έχουν θέσει αυστηρά όρια. Οπως διευκρινίζεται σε σχετική ανακοίνωση του UCL, στο Ηνωμένο Βασίλειο αυτό μπορεί να γίνει μέχρι τις 22 εβδομάδες μετά τη σύλληψη, που, σημειωτέον, αποτελεί και το νόμιμο όριο για τη διακοπή της εγκυμοσύνης, αλλά σε χώρες όπως οι ΗΠΑ η δειγματοληψία εμβρύου είναι παράνομη.
Η μελέτη-επανάσταση
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό «Nature Medicine», είναι η πρώτη που περιγράφει την ανάπτυξη οργανοειδών από ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα κατά τη διάρκεια μιας ενεργούς εγκυμοσύνης. Είναι αξιοσημείωτο, δε, ότι αυτά τα «μίνι όργανα» διατηρούν επίσης τις βιολογικές πληροφορίες του μωρού.
Πώς, όμως, ξεπεράστηκαν τα νομικά (και ηθικά) κωλύματα; Οι ερευνητές συνέλεξαν ζωντανά κύτταρα από δείγματα αμνιακού υγρού που ελήφθησαν από 12 εγκυμονούσες γυναίκες στο πλαίσιο διαγνωστικών εξετάσεων ρουτίνας. Συνεπώς, τα έμβρυα παρέμειναν ανέγγιχτα κατά τη διαδικασία.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας αλληλουχία RNA ενός κυττάρου, κατάφεραν να προσδιορίσουν από ποιους ιστούς προέρχονταν αυτά τα βλαστικά κύτταρα. Διαπίστωσαν, λοιπόν, πως είχαν στη διάθεσή τους βλαστικά κύτταρα από τους πνεύμονες, τους νεφρούς και το έντερο, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη οργανοειδών.
Μάλιστα, δόθηκε η ευκαιρία στους ερευνητές να εστιάσουν σε μια γενετικά κληρονομική πάθηση, τη διαφραγματοκήλη (ΣΔΚ), εξάγοντας σημαντικά συμπεράσματα. H συγκεκριμένη πάθηση αφορά σε μια ανωμαλία στο διάφραγμα του εμβρύου, που επιτρέπει σε ένα ή περισσότερα από τα κοιλιακά όργανα να μετακινηθούν προς το στήθος και να καταλάβουν τον χώρο όπου φυσιολογικά βρίσκονται οι πνεύμονες, με αποτέλεσμα να μην μπορούν να αναπτυχθούν σωστά.
Στο πλαίσιο αυτό, οργανοειδή από μωρά με ΣΔΚ, τόσο πριν όσο και μετά τη θεραπεία, συγκρίθηκαν με οργανοειδή από υγιή μωρά για να μελετηθούν τα βιολογικά χαρακτηριστικά κάθε ομάδας. Οπως αναμενόταν, διαπιστώθηκαν σημαντικές αναπτυξιακές διαφορές μεταξύ των υγιών και των προ της θεραπείας οργανοειδών. Ομως τα οργανοειδή της ομάδας με ΣΔΚ, μετά τη θεραπεία ήταν πολύ πιο κοντά στα υγιή, παρέχοντας έτσι μια εκτίμηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας σε κυτταρικό επίπεδο.
«Πρόκειται για μια εργασία υψηλής ποιότητας» σχολίασε στους Times o καθηγητής Αναπαραγωγικής Ιατρικής του πανεπιστημίου Hull, δρ Ρότζερ Στάρμι – ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. Εστίασε, μάλιστα, στη διττή «νίκη», καθώς αφενός αναπτύχθηκε μια καινοτόμα μέθοδος για τη δημιουργία «μίνι οργάνων», αφετέρου διευρύνθηκε το πλαίσιο για περαιτέρω αποκαλύψεις.
«Αυτή η έρευνα ανοίγει τον δρόμο ώστε οι επιστήμονες να μελετήσουν πώς σχηματίζονται αλλά και πώς επιτελούν τη λειτουργία τους τα βασικά όργανα στο αναπτυσσόμενο έμβρυο κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Μπορεί επίσης, μέσω αυτής, να αποκαλυφθεί η πρώιμη προέλευση των ασθενειών των ενηλίκων, αναδεικνύοντας τι συμβαίνει όταν τα κύτταρα των βασικών ιστών μέσα στα έμβρυα δυσλειτουργούν» σημείωσε ο δρ Στάρμι.