Embryos ສັງເຄາະ Usher ໃນຍຸກຂອງອະໄວຍະວະທຽມ?   

ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ຈໍາລອງຂະບວນການທໍາມະຊາດຂອງການພັດທະນາ embryonic mammalian ໃນຫ້ອງທົດລອງເຖິງຈຸດຂອງການພັດທະນາຂອງສະຫມອງແລະຫົວໃຈ. ການນໍາໃຊ້ຈຸລັງລໍາຕົ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສ້າງ embryos ຫນູສັງເຄາະຢູ່ນອກ uterus ທີ່ recapitulated ຂະບວນການທໍາມະຊາດຂອງການພັດທະນາໃນມົດລູກເຖິງມື້ 8.5. ນີ້ແມ່ນຈຸດສໍາຄັນໃນຊີວະວິທະຍາສັງເຄາະ. ໃນອະນາຄົດ, ນີ້ຈະນໍາພາການສຶກສາກ່ຽວກັບ embryos ສັງເຄາະຂອງມະນຸດ, ເຊິ່ງໃນທາງກັບກັນ ສາມາດເຮັດໄດ້ usher ໃນ​ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ແລະ​ການ​ຜະ​ລິດ​ຂອງ​ສັງ​ເຄາະ​ ອະໄວຍະວະ ສໍາລັບຄົນເຈັບທີ່ລໍຖ້າການຖ່າຍທອດ. 

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ embryo ໄດ້ຖືກເຂົ້າໃຈວ່າເປັນຂັ້ນຕອນຂອງການພັດທະນາລະດັບປານກາງໃນປະກົດການທໍາມະຊາດຕາມລໍາດັບຂອງການສືບພັນທີ່ລິເລີ່ມໂດຍເຊື້ອອະສຸຈິພົບກັບ ovum ເພື່ອສ້າງເປັນ zygote, ເຊິ່ງແບ່ງອອກເປັນ. embryo, ຕໍ່ມາໂດຍການພັດທະນາເຂົ້າໄປໃນ fetus ແລະເກີດໃຫມ່ຫຼັງຈາກສໍາເລັດການຖືພາ.  

ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນຈຸລັງ embryonic ການໂອນນິວເຄລຍ ເຫັນຕົວຢ່າງຂອງການຂ້າມຂັ້ນຕອນຂອງການຈະເລີນພັນຂອງໄຂ່ໂດຍເຊື້ອອະສຸຈິ. ໃນປີ 1984, embryo ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນຈາກໄຂ່ທີ່ແກນ haploid ເດີມຂອງມັນໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກແລະທົດແທນໂດຍແກນຂອງຈຸລັງ embryonic ຜູ້ໃຫ້ທຶນເຊິ່ງປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການພັດທະນາໃນຕົວແທນເພື່ອໃຫ້ເກີດລູກແກະທໍາອິດທີ່ເກີດຈາກແກະ. ດ້ວຍຄວາມສົມບູນແບບຂອງ Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT), Dolly the sheep ໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນປີ 1996 ຈາກຈຸລັງຜູ້ໃຫຍ່ທີ່ແກ່ແລ້ວ. ນີ້​ແມ່ນ​ກໍ​ລະ​ນີ​ທໍາ​ອິດ​ຂອງ cloning ຂອງ mammal ຈາກ​ຫ້ອງ​ຜູ້​ໃຫຍ່​. ກໍລະນີຂອງ Dolly ຍັງໄດ້ເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການພັດທະນາຈຸລັງລໍາຕົ້ນສ່ວນບຸກຄົນ. ໃນທັງສອງກໍລະນີ, ເຊື້ອອະສຸຈິບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້, ແນວໃດກໍ່ຕາມມັນແມ່ນໄຂ່ (ມີແກນທົດແທນ) ທີ່ເຕີບໃຫຍ່ກາຍເປັນຕົວອ່ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ດັ່ງນັ້ນ, embryos ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຍັງທໍາມະຊາດ.  

ສາມາດສ້າງ embryos ໂດຍບໍ່ມີການມີສ່ວນຮ່ວມຂອງໄຂ່ໄດ້ບໍ? ຖ້າເປັນດັ່ງນັ້ນ, embryos ດັ່ງກ່າວຈະຖືກສັງເຄາະໃນຂອບເຂດທີ່ບໍ່ມີ gametes (ຈຸລັງທາງເພດ) ຖືກນໍາໃຊ້. ໃນທຸກມື້ນີ້, ຕົວອ່ອນດັ່ງກ່າວ (ຫຼື 'ຄ້າຍຄື embryo' ຫຼື embryoids) ຖືກສ້າງຂື້ນເປັນປົກກະຕິໂດຍນໍາໃຊ້ຈຸລັງລໍາຕົ້ນຂອງຕົວອ່ອນ (ESC) ແລະປູກຝັງ. ໃນ vitro ຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ.  

ໃນບັນດາສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມ, ຫນູໃຊ້ເວລາຂ້ອນຂ້າງສັ້ນ (19-21 ມື້) ເພື່ອ procreate ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ embryo ຫນູເປັນຮູບແບບການສຶກສາທີ່ສະດວກ. ໃນຈໍານວນທັງຫມົດ, ໄລຍະເວລາກ່ອນການປູກຝັງແມ່ນປະມານ 4-5 ມື້ໃນຂະນະທີ່ສ່ວນທີ່ເຫຼືອ 15 ມື້ (ປະມານ 75% ຂອງຈໍານວນທັງຫມົດ) ແມ່ນຫຼັງຈາກການປູກຝັງ. ສໍາລັບການພັດທະນາຫຼັງການປູກຝັງ, embryo ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປູກຝັງພາຍໃນ uterus ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້ສໍາລັບການສັງເກດພາຍນອກ. ການເອື່ອຍອີງນີ້ຢູ່ໃນ uterus ຂອງແມ່ imposes ເປັນອຸປະສັກໃນການສືບສວນ.    

ປີ 2017 ແມ່ນມີຄວາມໝາຍສຳຄັນໃນປະຫວັດສາດຂອງວັດທະນະທຳ embryo mammalian. ຄວາມພະຍາຍາມໃນການສ້າງ embryos ຫນູສັງເຄາະໄດ້ຮັບ fillip ໃນເວລາທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນວ່າຈຸລັງລໍາຕົ້ນຂອງ embryonic ມີຄວາມສາມາດໃນການປະກອບຕົນເອງແລະຈັດຕັ້ງຕົນເອງ. ໃນ vitro ເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ຄ້າຍຄືກັບ embryo ທີ່ຄ້າຍຄືກັບ embryos ທໍາມະຊາດໃນທາງທີ່ສໍາຄັນ^1,2. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມີຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ເກີດຂື້ນ ມົດລູກ ສິ່ງກີດຂວາງ. ມັນເປັນການປົກກະຕິຂອງ embryo ກ່ອນການປູກຝັງ ໃນ vitro ແຕ່ເວທີທີ່ເຂັ້ມແຂງໃດໆສໍາລັບວັດທະນະທໍາ ex-utero ຂອງ embryo ຫນູ post implantation (ຕັ້ງແຕ່ຂັ້ນຕອນຂອງກະບອກໄຂ່ຈົນກ່ວາ organogenesis ກ້າວຫນ້າ) ແມ່ນບໍ່ມີ. ບາດກ້າວບຸກທະລຸເພື່ອແກ້ໄຂເລື່ອງນີ້ໄດ້ເກີດຂຶ້ນໃນປີກາຍນີ້ໃນປີ 2021 ເມື່ອທີມວິໄຈໄດ້ນຳສະເໜີເວທີວັດທະນະທຳທີ່ມີປະສິດທິຜົນສຳລັບການພັດທະນາຫຼັງການຝັງຕົວຂອງຕົວອ່ອນໜູຢູ່ນອກມົດລູກຂອງແມ່. ຕົວອ່ອນທີ່ເຕີບໃຫຍ່ຢູ່ໃນເວທີນີ້ ex utero ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າ recapitulate in utero ການພັດທະນາ³. ການພັດທະນານີ້ໄດ້ເອົາຊະນະອຸປະສັກຂອງມົດລູກ ແລະ ເຮັດໃຫ້ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ດີກວ່າ morphogenesis ຫຼັງຈາກການປູກຝັງ ແລະໄດ້ຊ່ວຍໃຫ້ໂຄງການ embryo ສັງເຄາະມາຮອດຂັ້ນຕອນທີ່ກ້າວຫນ້າ. 

ໃນປັດຈຸບັນ, ສອງກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ລາຍງານການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ embryo ຫນູສັງເຄາະສໍາລັບ 8.5 ມື້, ຊຶ່ງເປັນເວລາດົນທີ່ສຸດ. ນີ້ແມ່ນຍາວພຽງພໍສໍາລັບຄວາມແຕກຕ່າງ ອະໄວຍະວະ (ເຊັ່ນ: ຫົວໃຈເຕັ້ນ, ທໍ່ລໍາໄສ້, ທໍ່ neural ແລະອື່ນໆ) ໄດ້ຮັບການພັດທະນາ. ຄວາມ​ຄືບ​ໜ້າ​ຫລ້າ​ສຸດ​ນີ້​ເປັນ​ທີ່​ໜ້າ​ສັງ​ເກດ​ແທ້ໆ.  

ຕາມການລາຍງານໃນ Cell ໃນວັນທີ 1 ສິງຫາ 2022, ທີມວິໄຈໄດ້ສ້າງຕົວອ່ອນສັງເຄາະຂອງໜູໂດຍໃຊ້ພຽງແຕ່ຈຸລັງຕົ້ນຂອງລູກອ່ອນ (ESCs) ຢູ່ນອກມົດລູກຂອງແມ່. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ລວບລວມຈຸລັງລໍາຕົ້ນແລະປຸງແຕ່ງພວກມັນໂດຍໃຊ້ແພລະຕະຟອມວັດທະນະທໍາທີ່ພັດທະນາເມື່ອໄວໆມານີ້ສໍາລັບການຍືດຍາວ ex-utero ການຂະຫຍາຍຕົວເພື່ອໃຫ້ໄດ້ embryo ສັງເຄາະຫລັງ gastrulation ທັງຫມົດທີ່ມີທັງ embryonic ແລະ extraembryonic compartments. ໂຕອ່ອນສັງເຄາະໄດ້ບັນລຸເປົ້າໝາຍທີ່ໜ້າພໍໃຈສຳລັບໄລຍະ 8.5 ມື້ຂອງການຝັງຕົວຂອງໜູ. ການສຶກສານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດຂອງຈຸລັງ pluripotent naive ໃນການລວບລວມແລະຈັດລະບຽບດ້ວຍຕົນເອງແລະສ້າງແບບຈໍາລອງຂອງ embryo mammalian ທັງຫມົດນອກເຫນືອການ gastrulation.⁴. 

ໃນການສຶກສາຫຼ້າສຸດທີ່ຕີພິມໃນ Nature ໃນວັນທີ 25 ສິງຫາ 2022, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ຈຸລັງລໍາຕົ້ນ extraembryonic ເຊັ່ນດຽວກັນເພື່ອຂະຫຍາຍທ່າແຮງການພັດທະນາຂອງຈຸລັງລໍາຕົ້ນຂອງ embryonic (ESC). ພວກເຂົາເຈົ້າປະກອບຕົວອ່ອນສັງເຄາະໃນ vitro ໂດຍໃຊ້ ESCs ຫນູ, TSCs ແລະຈຸລັງ iXEN ເຊິ່ງໄດ້ສະຫຼຸບການພັດທະນາ embryonic ທໍາມະຊາດທັງຫມົດຂອງຫນູໃນ uterus ຈົນເຖິງວັນທີ 8.5. embryo ສັງເຄາະນີ້ໄດ້ກໍານົດເຂດ forebrain ແລະ midbrain, ໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືຫົວໃຈເຕັ້ນ, ລໍາຕົ້ນປະກອບດ້ວຍທໍ່ neural, ຕາຫາງປະກອບດ້ວຍ neuromesodermal progenitors, ທໍ່ລໍາໄສ້, ແລະຈຸລັງເຊື້ອພະຍາດເບື້ອງຕົ້ນ. ສິ່ງທັງຫມົດແມ່ນຢູ່ໃນຖົງຝັງລູກນ້ອຍພິເສດ⁵. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນການສຶກສານີ້ organogenesis ແມ່ນກ້າວຫນ້າທາງດ້ານຫຼາຍແລະໂດດເດັ່ນ vis-a-vis ການສຶກສາລາຍງານໃນ Cell ໃນວັນທີ 1 ເດືອນສິງຫາ 2022. ບາງທີ, ການນໍາໃຊ້ສອງປະເພດຂອງຈຸລັງລໍາຕົ້ນຂອງ embryonic ພິເສດເສີມຂະຫຍາຍທ່າແຮງການພັດທະນາຂອງຈຸລັງລໍາຕົ້ນຂອງ embryonic ໃນການສຶກສານີ້. ຫນ້າສົນໃຈ, ມີພຽງແຕ່ຈຸລັງລໍາຕົ້ນຂອງ Embryonic (ESCs) ທີ່ຖືກໃຊ້ໃນການສຶກສາກ່ອນຫນ້ານີ້.  

ຜົນສໍາເລັດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເປັນທີ່ຫນ້າສັງເກດແທ້ໆເພາະວ່ານີ້ແມ່ນຈຸດທີ່ໄກທີ່ສຸດໃນການສຶກສາກ່ຽວກັບ embryos mammalian ສັງເຄາະ. ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງສະຫມອງຂອງສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມແມ່ນເປົ້າຫມາຍທີ່ສໍາຄັນຂອງຊີວະວິທະຍາສັງເຄາະ. Recreating ຂະບວນການທໍາມະຊາດຂອງການພັດທະນາ embryonic ຫຼັງຈາກ implantation ໃນຫ້ອງທົດລອງໄດ້ເອົາຊະນະອຸປະສັກຂອງ uterine ແລະເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ຈະສຶກສາໄລຍະທໍາອິດຂອງຊີວິດທີ່ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຊື່ອງໄວ້ຢູ່ໃນ uterus ໄດ້.  

ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ບັນຫາດ້ານຈັນຍາບັນ, ຜົນສໍາເລັດໃນການສຶກສາກ່ຽວກັບ embryo ສັງເຄາະຂອງຫນູຈະນໍາພາການສຶກສາກ່ຽວກັບ embryo ສັງເຄາະຂອງມະນຸດໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້ເຊິ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາແລະການຜະລິດອະໄວຍະວະສັງເຄາະສໍາລັບຄົນເຈັບທີ່ລໍຖ້າການຖ່າຍທອດ.  

*** 

ເອກະສານ:  

1. Harrison SE et al 2017. ການປະກອບຈຸລັງລໍາຕົ້ນຂອງ embryonic ແລະ extraembryonic ເພື່ອ mimic embryogenesis ໃນ vitro. ວິທະຍາສາດ. 2 Mar 2017. Vol 356, Issue 6334. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aal1810  

2. Warmflash A. 2017. Embryos ສັງເຄາະ: Windows ເຂົ້າໄປໃນການພັດທະນາ Mammalian. ຈຸລັງ Stem cell. ເຫຼັ້ມທີ 20, ສະບັບທີ 5, ວັນທີ 4 ພຶດສະພາ 2017, ໜ້າ 581-582. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2017.04.001   

3. Aguilera-Castrejon, A., et al 2021. Ex utero mouse embryogenesis ຈາກ pre-gastrulation ກັບ organogenesis late. ທຳມະຊາດ 593, 119–124. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03416-3  

4. ທາຣາຊີ, et el 2022. ຝັງຕົວສັງເຄາະຫຼັງ gastrulation ສ້າງ ex utero ຈາກ mouse naive ESCs. ເຊລ. ຈັດພີມມາ: ສິງຫາ 01, 2022. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.028 

5. Amadei, G., et al 2022. embryos ສັງເຄາະ gastrulation ສົມບູນກັບ neurulation ແລະ organogenesis. ຈັດພີມມາ: 25 ສິງຫາ 2022. ທໍາມະຊາດ. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05246-3 

***