Za embrionalne raziskave se praviloma uporabljajo zarodki, ki niso bili uporabljeni pri postopku umetne oploditve. S tem je seveda povezanih nemalo težav. Oseb oziroma parov, ki bi se odločili za donacijo neuporabljenih zarodkov v raziskovalne namene, je relativno malo. Poleg tega pa je treba upoštevati precej stroge etične kodekse, ki veljajo na tem področju. Raziskave, izvedene na človeških zarodkih, so tako po eni strani zelo pomembne za razumevanje najzgodnejših faz razvoja, vendar so trenutne možnosti izvajanja tovrstnih raziskav zelo omejene. Dosežek raziskovalcev, zaposlenih na Kalifornijskem tehnološkem inštitutu (Caltech), je zato izjemno pomemben. Raziskovalcem je namreč uspelo razviti strukturo, zelo podobno zarodku, in sicer iz človeških matičnih celic. O poteku razvoja strukture so poročali v študiji, ki je bila pred nedavnim objavljena v znanstveni reviji Nature Communications).
Nediferencirane matične celice kot nadomestek za jajčece in semenčico
Medtem ko je za »prave zarodke« seveda potrebna združitev jajčeca in semenčice, je bila zarodku podobna struktura raziskovalcev s Kalifornijskega tehnološkega inštituta razvita s kombiniranjem t. i. pluripotentnih matičnih celic, iz katerih se lahko razvijejo različne vrste specializiranih celic. Med to strukturo in zarodkom, ki je rezultat združitve ženske in moške spolne celice, obstaja seveda nekaj pomembnih razlik. Vendar je mogoče že zdaj napovedati, da bo princip, ki je bil uporabljen za razvoj zarodku podobne strukture iz matičnih celic, najverjetneje izjemno koristen za boljše razumevanje človeškega razvoja, ne da bi se morali raziskovalci pri tem zanašati na postopke umetne oploditve in donacije neuporabljenih zarodkov.
Shranjene matične celice so si »zapomnile«, kaj je njihova naloga …
Kot omenjeno, gre za strukture, ki nastanejo z uporabo pluripotentnih matičnih celic, ki se diferencirajo v specializirane celice. Sledi razporejanje specializiranih celic v strukture, katerih morfološka zgradba je zelo podobna morfološki zgradbi človeškega zarodka. Gre torej za postopek, ki poskrbi, da vsaj za določene embrionalne raziskave ni več potreben človeški zarodek. Vendar pa je bil zarodek potreben za sam razvoj strukture, natančneje za pridobivanje pluripotentnih matičnih celic. Raziskovalci s Kalifornijskega tehnološkega inštituta so sicer uporabili »stare« matične celice, ki so jih iz človeških zarodkov pridobili drugi raziskovalci, te celice pa so bile nato shranjene v laboratoriju. Zanimivo je, da so si te celice »zapomnile«, kako se razporediti v embrionalno strukturo, čeprav so v laboratoriju čakale kar nekaj časa. Ko so bile okoliščine za to ugodne, so torej nadaljevale tam, kjer so ostale …
Trenutno se lahko za raziskave uporabijo zarodki, ki niso starejši od 14 dni
Zdi se, da je sposobnost matičnih celic za združevanje v osnovno embrionalno strukturo nekaj, česar se naučijo že zelo zgodaj. Nekaj, kar je vgrajeno v njihov »spomin« in česar ne morejo zares pozabiti. Vendar pa se lahko pri tem kljub temu pojavijo določene »luknje« v spominu – ali pa tehnologija preprosto še ni dovolj napredovala. Zarodku podobna struktura raziskovalcev s Kalifornijskega tehnološkega inštituta namreč ni na las podobna »pravemu zarodku«. Kot se zdi, bo za morebitni »popolni ponaredek« potrebnega še nekaj dela in poskusov, vendar so rezultati že zdaj izjemno dobri. Potreba po donacijah zarodkov v raziskovalne namene bo tako manjša, kar lahko razreši marsikatero etično dilemo in težave, povezane s tem (trenutno so na primer dovoljene izključno raziskave na zarodkih, ki so se v laboratorijskih pogojih razvijali 14 dni ali manj). Obenem pa gre za princip, ki omogoča »množično proizvodnjo«. Tako je lahko zelo hitro na voljo precejšnje število zarodkom podobnih struktur, primernih za embrionalne raziskave.