Οι επιστήμονες ανακάλυψαν τρόπους για να αναδημιουργήσουν την ‘αρχέγονη’ πλειοδυναμία (naive pluripotency) (που προέρχεται από την εσωτερική κυτταρική μάζα ενός αναπτυσσόμενου εμβρύου) in vitro χρησιμοποιώντας είτε εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα (ESC) είτε επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPSCs) τις τελευταίες δεκαετίες. Ενώ τα τρωκτικά έχουν δείξει τέτοια αρχέγονη πολυδυναμία, άλλα είδη, συμπεριλαμβανομένων των μη ανθρώπινων πρωτευόντων (NHPs), έχουν δείξει φτωχό χιμαιρισμό λόγω της αδυναμίας των κυττάρων-δότη να ταιριάζουν με την αναπτυξιακή κατάσταση των εμβρύων ξενιστή. Ενώ ορισμένες μελέτες προσπάθησαν να δημιουργήσουν χιμαιρικούς πιθήκους χρησιμοποιώντας PSC, το έμβρυο συχνά αποβαλλόταν ή είχε χαμηλή συνεισφορά των κυττάρων-δότη. Ως εκ τούτου, ο χειρισμός των συνθηκών κυτταροκαλλιέργειας θα ήταν μία προτεινόμενη λύση σε αυτό το πρόβλημα.
Τα συστατικά μιας κυτταρικής καλλιέργειας είναι κρίσιμα για τη βιωσιμότητα της καλλιέργειας. Οι επιστήμονες μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη των κυττάρων μεταβάλλοντας τις συγκεντρώσεις διαφόρων συστατικών, όπως υποστρώματα και αυξητικούς παράγοντες. Η μελέτη του Liu και των συνεργατών του είχε ως στόχο να ελέγξει τις επιδράσεις των διαφόρων μέσων PSCs του ανθρώπου στη δημιουργία εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων αφελών πιθήκων και να βελτιώσει την τεχνική για την καλλιέργεια χιμαιρικών εμβρύων. Ένα από τα μέσα που δοκιμάστηκαν ήταν γνωστό ως 4CL και έδειξε πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα σε μια μελέτη του 2022 στο Cell χρησιμοποιώντας ανθρώπινα βλαστοκύτταρα. Η δουλειά του Liu και των συνεργατών του έκανε χρήση πιθήκων cynomolgus, ένα κοινό NHP που χρησιμοποιείται σε εργαστηριακά πειράματα. Δημιούργησαν εννέα σειρές βλαστοκυττάρων εξάγοντας κύτταρα από έμβρυο 7 ημερών και τα καλλιέργησαν σε διάφορα μέσα.
Επιλεγμένα καλλιεργημένα βλαστοκύτταρα εγχύθηκαν σε έμβρυα πιθήκων ηλικίας 4-5 ημερών τα οποία εμφυτεύθηκαν, στη συνέχεια, σε θηλυκούς πιθήκους. Δώδεκα από τους θυληκούς πιθήκους έμειναν έγκυοι και έξι από αυτούς γέννησαν ζωντανά μωρά. Οι ερευνητές μπόρεσαν να προσδιορίσουν ποιός από τους απογόνους είχε κύτταρα προερχόμενα από τα βλαστοκύτταρα σημαίνοντας τα αρχικά κύτταρα που είχαν εγχυθεί με πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (GFP). Ένα αρσενικό που αποβλήθηκε και ένα ζωντανό αρσενικό είχαν τέτοια κύτταρα και επομένως ήταν χιμαιρικά. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων NHP για χρήση στη βιοϊατρική έρευνα. Τα NHPs είναι ιδιαίτερα σημαντικά στη μελέτη νευρολογικών διαταραχών και νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπου τα μοντέλα τρωκτικών είναι περιορισμένα.
Βιβλιογραφία: Cao J, Li W, Li J, et al. Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells. Cell. 2023. doi: 10.1016/j.cell.2023.10.005